一起500 kV交流滤波器开关三相不一致动作的故障分析

李凯协 林锦峰 杨阳

摘 要：对于换流站而言，交流滤波器开关的运行情况直接影响高压直流输电系统的运行。现以某换流站的交流滤波器开关本体三相不一致动作为例，分析了故障产生的原因，为今后类似故障的处理提供了参考。

关键词：交流滤波器开关;三相不一致;分闸脱扣装置

1 设备情况

某换流站500 kV交流滤波器开关采用的是杭州西门子的3AP2-FI型开关，开关采用双断口结构，储能方式为弹簧储能。开关配置有独立的断路器保护装置，三相不一致动作定值为0.5 s。

2 故障现象

2019-08-13T13：39：11：157，因直流功率调节需要，某换流站无功控制要求投入500 kV 581交流滤波器;13：39：11：334，工作站信号显示500 kV 581开关A、B相合上，C相未合上，581开关的本体三相不一致动作，跳开A、B相。现场值班人员检查581开关三相在分闸位置，弹簧储能，SF6压力正常，开关控制柜内第一路三相强迫继电器K61动作、第二路三相强迫继电器K63动作。

3 事故分析

本次581开关跳闸仅有本体三相不一致保护动作，开关保护未动作。其中，保护动作的录波图如图1所示。

结合图1录波图及工作站信号可知，581开关C相合上后33 ms再次分开，581开关处于三相不一致状态。本体三相不一致继电器开始计时，延时500 ms后动作，跳开581开关A、B相。本体三相不一致保护正确动作。

581开关采用的断路器保护为南瑞继保的PCS-921N，操作箱型号为CZX-12G。其TWJ继电器与开关的合闸回路并接，起到判别开关位置和监视合闸回路是否完好的作用。500 kV 581开关TWJ回路如图2所示。同时，581的断路器保护采用分相跳位的位置判别方法，即TWJ励磁，则认为该相开关在分闸位置;TWJ不励磁，则认为该相开关在合闸位置。

因为581开关储能方式为合闸储能，在合上后弹簧储能会不足，并发出“机械合闸闭锁”告警，此时会切断581开关的合闸回路。当581开关C相由合变分后，由于合闸回路被切断，581开关操作箱C相TWJ无法励磁，581断路器保护仍判开关三相在合位，故581断路器保护正确不动作。因此，可以确定581开关的保护并未出现拒动情况。

根据现场一次设备检查情况，检修人员在出现故障后现场电动合闸发现无法电动分闸，尝试手动操作无法推动分闸脱扣器，初步判断分闸脱扣器装置内部卡涩。对分闸脱扣器进行进一步检查，发现脱扣器装置内部定位销存在移位现象，致使分闸线圈无法推动分闸脱扣器动作，最终导致断路器无法正常分闸。

对拆下的分闸脱扣装置进行检查，发现装置内部扭簧的定位销一端松脱，导致脱扣装置卡涩，断路器无法操作。经进一步对比分析，发现该定位销装反，定位销的卡圈不能起到防脱落作用。固定轴销脱轨如图3所示。

经核查检修历史记录发现，2019年4月年度检修期间对581开关开展检修工作时，厂家现场服务人员更换了分闸脱扣装置内扭簧，恢复定位销时方向安装错误，导致定位销在断路器分合操作过程中逐渐产生移位。当轴销轻微移位未脱离固定插孔时，断路器可正常操作;轴销经断路器多次分、合（581开关自大修后已分合操作分别72次）移位至脱离轴销插孔后，将导致断路器无法保持合闸状态，或者导致整个脱扣装置内部卡死。

4 结语

综上所述，本次交流滤波器开关三相不一致动作的原因为厂家在更换了分闸脱扣装置内扭簧后，恢复定位销时方向安装错误，导致定位销在断路器分合操作过程中逐渐产生移位，最终导致該相开关合闸后无法保持合闸状态。因此，维护人员应进一步提升技能水平，并完善开关维护时的工艺控制措施等;应加强该型号开关的定期检查维护及防拒动检查工作，以便于发现类似故障时能及时处理。

[参考文献]

[1] 黄玉忠.一起500 kV断路器分闸故障分析[J].电力大数据，2017，20（11）：47-49.

收稿日期：2019-11-25

作者简介：李凯协（1987—），男，广东罗定人，工程师，从事高压直流运行工作。