一起550 kV斷路器跳閘原因分析

王 勇，洪 鶴，田慶陽(yáng)，白 靖

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.國(guó)網(wǎng)丹東供電公司，遼寧 丹東 118000）

一起550 kV斷路器跳閘原因分析

王 勇1，洪 鶴1，田慶陽(yáng)1，白 靖2

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.國(guó)網(wǎng)丹東供電公司，遼寧 丹東 118000）

介紹了一起550 kV斷路器正常運(yùn)行時(shí)突然跳閘的事故過程，詳細(xì)敘述了從故障前運(yùn)行狀態(tài)到故障原因的查找經(jīng)過，并提出了整改預(yù)防措施，為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢修人員提供技術(shù)指導(dǎo)。

斷路器；跳閘；交直流：調(diào)試

斷路器跳閘是電力系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生的事件。對(duì)于500 kV電網(wǎng)，線路斷路器多具有重合閘功能，目的是避開瞬時(shí)故障，使系統(tǒng)重新恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行［1－3］。

斷路器跳閘的原因多種多樣，如線路發(fā)生接地故障、電力設(shè)備絕緣擊穿、斷路器設(shè)備自身缺陷及極少數(shù)的人為因素等［4－5］。

1 故障經(jīng)過

2013年6月9日14：21：20，某500 kV變電站第4串聯(lián)絡(luò)5042斷路器B相在無(wú)保護(hù)動(dòng)作情況下跳閘，重合成功。變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)顯示5042斷路器第2組出口跳閘，重合閘動(dòng)作，1號(hào)充電屏直流母線絕緣故障，其余無(wú)異常。

現(xiàn)場(chǎng)檢查一次設(shè)備無(wú)異常，5042斷路器B相計(jì)數(shù)器動(dòng)作1次；電南線2套線路保護(hù)均未動(dòng)作，5042斷路器輔助屏重合閘動(dòng)作燈亮，B相分閘燈亮。

該站500 kV部分為3／2接線方式，第4串為不完整串，5043為電南線Ⅱ母線側(cè)斷路器，5042為4串聯(lián)絡(luò)斷路器。故障斷路器型號(hào)為550PM63－ 40，2011年產(chǎn)品，采用液壓彈簧機(jī)構(gòu)，于2011年10月28日投運(yùn)。

220 kV部分接線方式為雙母線接線，分裂運(yùn)行。

當(dāng)日系統(tǒng)無(wú)異常，小雨天氣。送變電公司正在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行新擴(kuò)建的220 kV線路保護(hù)Ⅰ屏帶斷路器傳動(dòng)試驗(yàn)，開有變電1種工作票1張，其余無(wú)作業(yè)。

2 異常查找

鑒于5042斷路器跳閘時(shí)存在直流接地現(xiàn)象，同時(shí)送變電公司正在進(jìn)行擴(kuò)建的220 kV線路保護(hù)帶斷路器傳動(dòng)試驗(yàn)，因此，將檢查重點(diǎn)放在二次回路。

2.1 直流接地點(diǎn)查找

通過排查，發(fā)現(xiàn)500 kV電南線聯(lián)切5042斷路器電纜（編號(hào)42W－125）的1芯（233B－B相第2組跳閘）對(duì)地絕緣為0。該電纜為電南線保護(hù)屏Ⅱ至5042輔助屏的屏間電纜（共7芯，使用6芯），型號(hào)為ZR－KVVP2，長(zhǎng)度為20 m?，F(xiàn)場(chǎng)更換備用芯后，直流接地現(xiàn)象消失。

2.2 保護(hù)裝置及二次回路檢查

對(duì)電南線和5042斷路器的保護(hù)裝置及二次回路進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常和保護(hù)動(dòng)作信息。

2.3 直流絕緣裝置檢查

220 kV保護(hù)小室Ⅰ、Ⅱ段直流饋線屏在14：20：55和14：20：00，分別發(fā)生直流接地故障，Ⅰ段1 min后復(fù)歸。此時(shí)送變電公司正在該室進(jìn)行燕建1號(hào)線第1套保護(hù)（設(shè)計(jì)接在第Ⅱ段直流母線）傳動(dòng)試驗(yàn)。

500 kV保護(hù)小室Ⅱ段直流饋線屏在14：20：10發(fā)生直流接地。14：21：19，5042斷路器第2組操作電源發(fā)出接地告警信號(hào)，同時(shí)斷路器跳閘。

2.4 5042斷路器檢查

對(duì)5042斷路器進(jìn)行檢查，彈簧壓縮量刻度、氣壓均正常，機(jī)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)異常。B相第2組跳閘線圈動(dòng)作電壓為100 V，滿足要求（合格范圍為66～143 V）。

2.5 其他檢查

現(xiàn)場(chǎng)工作人員反映新建220 kV線路斷路器合閘時(shí)發(fā)生直流瞬間接地現(xiàn)象，不是每次都有，但故障現(xiàn)象較頻繁。經(jīng)過查找，主要現(xiàn)象是由于行程開關(guān)交流和直流共用一個(gè)動(dòng)接點(diǎn)，使斷路器合閘儲(chǔ)能時(shí)交、直流拉弧，交流瞬間串入直流而接地。

3 原因分析

3.1 5042斷路器跳閘原因

5042斷路器跳閘前，現(xiàn)場(chǎng)工作人員利用變電站運(yùn)行直流電源進(jìn)行燕建1號(hào)線保護(hù)帶斷路器傳動(dòng)試驗(yàn)，致使交流串入直流（Ⅰ、Ⅱ段直流同時(shí)接地），5042斷路器42W－125電纜233B芯接地后直接跳閘。

3.2 5042斷路器42W－125電纜接地原因

42W－125電纜2012年3月進(jìn)行過絕緣測(cè)試，測(cè)試結(jié)果合格。

由于控制電纜規(guī)程規(guī)定交流耐壓3 000 V，5 min絕緣應(yīng)無(wú)擊穿現(xiàn)象，串入交流220 V不會(huì)破壞絕緣。因此該電纜233B芯串入交流后絕緣即被破壞，說明原電纜絕緣存在薄弱點(diǎn)，具體薄弱原因待電纜更換后查找。

3.3 Ⅰ、Ⅱ段直流混聯(lián)原因

燕建1號(hào)線第1套保護(hù)采用Ⅱ段直流，第2套保護(hù)采用Ⅰ段直流，操作電源2段直流都用，合閘回路采用Ⅰ段直流。跳閘時(shí)，送變電公司利用系統(tǒng)直流進(jìn)行第1套保護(hù)帶斷路器傳動(dòng)試驗(yàn)，造成Ⅰ、Ⅱ段直流混聯(lián)。

4 整改措施

a.各單位應(yīng)吸取事故教訓(xùn)，對(duì)變電站新設(shè)備調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)管控，施工單位在新設(shè)備調(diào)試時(shí)，使用與運(yùn)行直流參數(shù)匹配的調(diào)試直流，嚴(yán)禁使用變電站運(yùn)行直流電源進(jìn)行調(diào)試，以免影響運(yùn)行直流安全。

b.立即更換同型號(hào)斷路器的行程開關(guān)，確保交、直流回路可靠隔離。

c.及時(shí)更換42W－125電纜，并查明233B芯接地原因，防止類似故障再次發(fā)生。

d.加強(qiáng)變電站直流系統(tǒng)的管理，嚴(yán)禁設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試時(shí)發(fā)生2套直流亂用、混聯(lián)及交流串入直流。

e.加強(qiáng)變電站二次回路管理，保護(hù)定檢時(shí)必須進(jìn)行二次回路絕緣測(cè)試。

5 結(jié)論

a.二次系統(tǒng)中，交直流互聯(lián)造成斷路器跳閘是常發(fā)生的故障，廠家應(yīng)考慮交直流互聯(lián)問題，避免交直流節(jié)點(diǎn)距離過近。

b.嚴(yán)禁使用變電站正在運(yùn)行的直流電源進(jìn)行調(diào)試，以免發(fā)生斷路器跳閘故障。

［1］ 林 莘，李 爽，徐建源，等.超高壓GIS暫態(tài)殼體電壓的仿真研究［J］.高壓電器，2011，47（3）：12－17.

［2］ 林 莘，李 爽，徐建源，等.考慮GIS外殼傳輸特性的VFTO計(jì)算模型［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（11）：203－207.

［3］ 李 爽，趙義松，張 巍，等.一起220 kV變壓器短路事故分析［J］.東北電力技術(shù)，2012，33（9）：32－34.

［4］ 張軍如，徐國(guó)俊，李 爽，等.單相短路時(shí)變壓器角接繞組零序電流暫態(tài)特性及其影響［J］.東北電力技術(shù)，2013，34（4）：5－8.

［5］ 李 爽，田慶陽(yáng)，李鵬里，等.220 kV變壓器中性點(diǎn)接地方式對(duì)零序電壓的影響［J］.東北電力技術(shù)，2014，35（3）：31－33.

Reason Analysis for a 500 kV Circuit Breaker Tripping

WANG Yong1，HONG He1，TIAN Qing?yang1，BAI Jing2
（1.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.State Grid Dandong Power Electric Supply Company，Dandong，Liaoning 118000，China）

In this paper，the accident process of the sudden trip of 550 kV circuit breaker in normal operation is introduced，the process of running state to the fault cause is described in detail，and the preventive measures are put forward.The technical guidance for field operation and maintenance personnel are provided.

Circuit breaker；Tripping；AC?DC；Debugging

TM561

A

1004－7913（2015）10－0034－02

王 勇（1976—），男，碩士，高級(jí)工程師，從事高壓開關(guān)技術(shù)監(jiān)督管理工作。

2015－06－28）