电厂断路器误动作的原因及预防措施

　　某火电厂220kV变电所在寻找直流接地点时，发生了220kV断路器的跳闸事故。该变电所电源侧有两台220kV/10.5 kV主变压器和一台高压备用变压器，经220kV的SF6断路器与220kV母线相连。两路220kV出线开关也为220kV的SF6断路器。菜天，运行方式为两台主变压器和两条220kV线路运行，高压备用变压器处于热备用状态。白天天气晴好，但深夜出现了雷阵雨。雷阵雨过后，直流系统出现了接地信号。运行人员按常规进行拉路查找接地点。在进行到对220kV I线路断路器的控制回路（见下图）查找时，首先取下正电源熔断器1FU，接地信号仍然存在。恢复1FU后，在取下负电源熔断器2FU时，断路器瞬时三相跳闸，事故音响大作，光字牌显示为220kV I线路断路器第一组跳闸信号灯亮。检查保护动作情况，发现该线路保护、220kV母线差动保护均未动作，现场也无人员操作、巡查。初步排除了保护误动、人员误操作等原因，认为可能是断路器误动作所致。
　　
　　一、原因分析

　　1．事故后，按原运行方式进行了模拟操作。当再次取下220kV I线路断路器控制回路负电源熔断器2FU时，断路器又再次跳闸。而取下其他控制熔断器时，断路器均未跳闸。这样就认定，断路器跳闸的起因是熔断器2FU的断开。进一步的原因分析，对手动跳闸继电器的动作电压数值及其在回路中的分压进行测量计算。
　　
　　2．从图得知，断路器控制回路的两组手动跳闸继电器回路并联，经控制开关SA与正电源熔断器1FU连接，而两组手动跳闸继电器的另一端则分别与负电源熔断器2FU、4FU连接。在1FU、2FU上还并联有操作油压力降低闭锁跳闸、重合闸、分闸回路，以及第一组分闸信号回路，共6条；在3FU、4FU上并联有操作油压力降低闭锁分闸回路，以及第二组分闸信号回路，共4条。
　　
　　按原查找直流接地步骤：
　　
　　取下负电源熔断器2FU时，得出等效电路图如上图：取下负电源熔断器4FU时，得出等效电路图下图。
　　
　　3．在上图接线下，测量继电器KAS1分压为140V，而继电器KAS1动作电压为130V，则施加在继电器KAS1上的电压大于其动作电压，继电器动作，断路器跳闸。此时，在继电器KAS2上的分压为70V，则KAS2不动作。
　　
　　4．在下图接线下，测量继电器KAS2上的电压仅为63V，小于继电器KAS2动作电压为130V，则断路器不动作跳闸。继电器KAS1上的分压为100V，也不动作。这是由于R2(4条并联支路)大于R1(6条并联支路)，R2上的分压数值较高的缘故。

　　二、结论

    1．由以上计算、分析得知，在取下2FU熔断器时，由于两组手动跳闸回路未被隔离而并联，产生了寄生回路，使得在继电器KAS1上的分压大于该继电器的动作电压(Rl上分压小)，因而其动作，造成断路器跳闸。
　　
　　2．取下4FU时，由于其等效电阻值R2较Rl大，在其上的分压也较大，而分压在KAS1、KAS2上的电压低于该继电器的动作电压，故断路器不跳闸。
　　
　　3．取下1FU或3FU时，继电器KAS1、KAS2上无电压降落，所以断路器不会因此而动作跳闸。
　　
　　三、改进措施

    1．断路器的手动跳闸控制回路只单独使用第一组：第二组手动跳闸回路甩掉不使用。见下图。
　　
　　2．由于该设计为同一设计单位、同一人设计，故对另外4台断路器的控制回路也进行同样的检查、改进。
　　
　　3．在新建项目验收试验时，增加控制回路各熔断器断开、合上的试验项目。

本文关键字：断路器  保护电路，单元电路 - 保护电路