高壓斷路器防誤動(dòng)跳閘控制回路優(yōu)化

郭昱宏 于明光 王強(qiáng) 陳麗娟

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司本溪供電公司，遼寧 本溪 117000）

一、高壓斷路器

高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過繼電器保護(hù)裝置的作用，切斷過負(fù)荷電流和短路電流，它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力。

（一）用途介紹

高壓斷路器在高壓電路中起控制作用，是高壓電路中的重要電器元件之一。高壓斷路器是在正?；蚬收锨闆r下接通或斷開高壓電路的專用電器。斷路器的工作狀態(tài)（斷開或者閉合）是由他的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的。高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓隔離開關(guān)和高壓斷路器的區(qū)別：一是高壓負(fù)荷開關(guān)是可以帶負(fù)荷分?jǐn)嗟模凶詼缁」δ?，但它的開斷容量很小很有限。二是高壓隔離開關(guān)一般是不能帶負(fù)荷分?jǐn)嗟?，結(jié)構(gòu)上沒有滅弧罩，也有能分?jǐn)嘭?fù)荷的高壓隔離開關(guān)，只是結(jié)構(gòu)上與負(fù)荷開關(guān)不同，相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單一些。三是高壓負(fù)荷開關(guān)和高壓隔離開關(guān)，都可以形成明顯斷開點(diǎn)，大部分高壓斷路器不具隔離功能，也有少數(shù)高壓斷路器具隔離功能。四是高壓隔離開關(guān)不具備保護(hù)功能，高壓負(fù)荷開關(guān)的保護(hù)一般是加熔斷器保護(hù)，只有速斷和過流。五是高壓斷路器的開斷容量可以在制造過程中做的很高，主要是依靠加電流互感器配合二次設(shè)備來(lái)保護(hù)。

（二）工作性能

一是額定電壓（標(biāo)稱電壓）：它是表征斷路器絕緣強(qiáng)度的參數(shù)，它是斷路器長(zhǎng)期工作的標(biāo)準(zhǔn)電壓。為了適應(yīng)電力系統(tǒng)工作的要求，斷路器又規(guī)定了與各級(jí)額定電壓相應(yīng)的最高工作電壓。對(duì)3—220KV各級(jí)，其最高工作電壓較額定電壓約高15%左右；對(duì)330KV及以上，最高工作電壓較額定電壓約高10%。斷路器在最高工作電壓下，應(yīng)能長(zhǎng)期可靠地工作。二是額定電流：它是表征斷路器通過長(zhǎng)期電流能力的參數(shù)，即斷路器允許連續(xù)長(zhǎng)期通過的最大電流。三是額定開斷電流：它是表征斷路器開斷能力的參數(shù)。在額定電壓下，斷路器能保證可靠開斷的最大電流，稱為額定開斷電流，其單位用斷路器觸頭分離瞬間短路電流周期分量有效值的千安數(shù)表示。當(dāng)斷路器在、低于其額定電壓的電網(wǎng)中工作時(shí)，其開斷電流可以增大。但受滅弧室機(jī)械強(qiáng)度的限制，開斷電流有一最大值，稱為極限開斷電流。四是動(dòng)穩(wěn)定電流：它是表征斷路器通過短時(shí)電流能力的參數(shù)，反映斷路器承受短路電流電動(dòng)力效應(yīng)的能力。斷路器在合閘狀態(tài)下或關(guān)合瞬間，允許通過的電流最大峰值，稱為電動(dòng)穩(wěn)定電流，又稱為極限通過電流。斷路器通過動(dòng)穩(wěn)定電流時(shí)，不能因電動(dòng)力作用而損壞。五是關(guān)合電流：是表征斷路器關(guān)合電流能力的參數(shù)。因?yàn)閿嗦菲髟诮油娐窌r(shí)，電路中可能預(yù)伏有短路故障，此時(shí)斷路器將關(guān)合很大的短路電流。一方面由于短路電流的電動(dòng)力減弱了合閘的操作力，另一方面由于觸頭尚未接觸前發(fā)生擊穿而產(chǎn)生電弧，可能使觸頭熔焊，從而使斷路器造成損傷。

二、事件概況及原因

某變電站運(yùn)行中高壓斷路器突然跳閘，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)任何操作，因此首先排除了人為因素。根據(jù)調(diào)查，該斷路器對(duì)應(yīng)間隔的繼電保護(hù)裝置并無(wú)動(dòng)作，故障錄波也未顯示故障信息，因此可以判斷該事件為非故障性跳閘。檢查斷路器設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制柜，發(fā)現(xiàn)有1只小動(dòng)物通過跳閘繼電器試驗(yàn)孔進(jìn)入了繼電器并觸電死亡。分析認(rèn)為小動(dòng)物觸電后在掙扎過程中頂住了該繼電器的試驗(yàn)金屬舌片，導(dǎo)致繼電器出口觸點(diǎn)閉合引起斷路器跳閘。該高壓斷路器的跳閘繼電器（52TX）為MM4XP型繼電器，其外殼為透明防護(hù)罩，具有防止誤碰引起跳閘的功能，可通過試驗(yàn)孔頂住金屬舌片驗(yàn)證其觸點(diǎn)是否有效。

三、由于震動(dòng)引起的斷路器誤動(dòng)

（一）原因

一是配電柜底座與基礎(chǔ)槽鋼固定不實(shí)，開合閘時(shí)震動(dòng)過大，而造成的斷路器誤動(dòng)2#合成氨系統(tǒng)4#羅茨機(jī)在啟動(dòng)的過程中，GL型過流繼電器速斷保護(hù)一直動(dòng)作，查速斷整定值為10倍的額定電流，用5 000V搖表測(cè)量絕緣值相間及對(duì)地電阻，均達(dá)到2 000MΩ以上，用雙臂電橋測(cè)量直流電阻三相完全一樣，并拆檢電動(dòng)機(jī)，檢查電機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條焊接是否牢靠。最終查找原因是：高壓柜底座與基礎(chǔ)槽鋼焊接不牢，導(dǎo)致安裝在柜體上的過流繼電器的鐵芯震動(dòng)，再加之啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流對(duì)鐵芯的吸合力，造成速斷動(dòng)作。二是保護(hù)回路中繼電器接點(diǎn)抗震能力差造成的斷路器誤動(dòng)在繼電保護(hù)回路中，對(duì)于DL型電流繼電器來(lái)講，它的動(dòng)靜觸點(diǎn)間距小，動(dòng)觸點(diǎn)受游絲作用力拉伸，作用力小，抗震能力差。因此在開合閘時(shí)，由于震動(dòng)容易造成其相應(yīng)的斷路器掉閘。尿素系統(tǒng)8#CO2壓縮機(jī)在剛投入運(yùn)行時(shí)，幾次由于相鄰斷路器的開合閘時(shí)震動(dòng)導(dǎo)致誤動(dòng)，最后檢查是由于8#CO2壓縮機(jī)柜內(nèi)的繼電保護(hù)是采用DL型電流繼電器。當(dāng)周圍斷路器開合閘時(shí)，引起DL型電流繼電器觸點(diǎn)震動(dòng)而造成誤動(dòng)。后經(jīng)過改造處理，杜絕了這種現(xiàn)象發(fā)生。三是由于機(jī)構(gòu)本體原因造成的斷路器誤動(dòng)系統(tǒng)合閘時(shí)，斷路器的機(jī)械部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定位不牢，或連接軸發(fā)生松動(dòng)，沒有到位，在運(yùn)行過程中，由于震動(dòng)而脫落造成誤動(dòng)。3#合成氨系統(tǒng)2000kVA變壓器的斷路器在正常運(yùn)行時(shí)，突然掉閘，造成了大面積的停車，影響非常嚴(yán)重。后查明是由于斷路器在合閘后機(jī)構(gòu)定位不牢，合閘沒有到位，運(yùn)行一段時(shí)間后，機(jī)構(gòu)受震動(dòng)脫落造成誤動(dòng)。

（二）采取的措施

一是對(duì)盤柜、基礎(chǔ)槽鋼、預(yù)埋鐵必須連接、焊接牢固，并平整水平，保證斷路器在開合閘時(shí)，保護(hù)繼電器不受震動(dòng)。二是分合閘時(shí)，檢查操作機(jī)構(gòu)是否到位，檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸等是否靈活，移動(dòng)面是否有頂、卡現(xiàn)象，使動(dòng)作不到位，并且應(yīng)對(duì)操作機(jī)構(gòu)的所有轉(zhuǎn)動(dòng)部分定期加注潤(rùn)滑油。

總結(jié)：高壓斷路器工作的好壞直接影響到電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，通過采取了一些切實(shí)可行的解決措施，對(duì)高壓斷路器及與其配合繼電進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，可保證高壓斷路器更安全、可靠的正常運(yùn)行，減少了誤動(dòng)作的可能，保證了電力企業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。