一起断路器非全相保护误动作分析

摘 要 220kV线路断路器非全相出口继电器动作功率偏低，整改后运行时误动作，本文结合查找到的故障信息进行分析，对发现的问题进行验证，确定为接线失误产生隐性寄生回路，在变电站直流两点接地时触发非全相保护误动作，并提出了防范措施。

关键词 非全相；三相不一致；直流接地；动作功率低；跳闸

中图分类号TM63 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）104-0097-02

1事故概况

某变电站一条220kV线路配备北京ABB高压开关设备有限公司生产的型号为LTB245E1的断路器，2012年10月出厂。2013年4月7日3时5分5秒该变电站#2主变本体油温高动作，3时5分10秒#1直流联络屏直流正接地告警动作，3时5分55秒该线路开关第一组非全相保护动作，该站#2直流主馈线屏负接地绝缘报警，该线路开关事故总跳闸动作。

2原因排查及分析

2.1综自后台信号

由该站综自后台记录的信号以及核查相关装置内部告警动作记录，当天3时5分5秒该变电站#2主变本体油温高信号动作，引起了第一组直流电源正端接地，在此期间该线路非全相保护动作，几乎同时该站第二组直流电源负端接地，即站内当时存在直流两点接地。

2.2非全相端子箱、继电器检查

1）该断路器非全相保护端子箱为独立端子箱，与断路器机构箱分开，故振动造成非全相继电器误动的可能较低；

2）现场加热回路正常，非全相端子箱密封良好，无凝露；

3）第一组非全相信号继电器动作，未复归；

4）该断路器非全相保护回路原理如图1所示。

经测量：第一组出口继电器K38动作电压141V，动作功率3.04W；第一组时间继电器K36动作电压150V；第二组出口继电器K37动作电压154V，动作功率2.94W；第二组时间继电器K35动作电压146V，动作电压满足55%-70%Un的要求，动作功率不满足大于5W的要求。

2.3 #2主变温度计受潮接地

该市当天天气多云，事故前几天连续降雨，主变温度计受潮。在现场温度计二次电缆金属护套底部有开漏水孔，因金属护套材质问题引起生锈，锈块将漏水孔堵住，护套管无法排水，水汽通过二次导线金属外套串至温度计内部接线端子，导致第一组直流电源正端接地。

2.4地刀二次线间歇性接地

经检查110kV某线路1176丙接地刀闸二次接线盒内信号负端二次线被外罩夹住，根据#2直流主馈线屏绝缘报警动作和复归时间判断，该站第二组直流电源负端存在间歇性接地。

2.5二次回路接线检查

该线路断路器于2013年1月投运，根据当时的反措要求，非全相出口继电器的动作功率应大于5W。针对北京ABB公司非全相出口继电器动作功率偏低的问题，该公司根据要求提出了改造方案，在开关非全相端子箱中的出口继电器K37和K38的A1、A2端子上分别并联2K大功率电阻。

由于北京ABB厂家在非全相装置提高动作功率加装电阻时没有按图施工导致内部配线错误，将第一组非全相继电器并联电阻R9负端接至第二组非全相K37继电器的A2，第二组非全相继电器并联电阻R11的负端接至第一组非全相K38继电器的A2，如图2所示。

2.6原因分析

2013年4月7日3时5分，该站#2主变温度计受潮引发Ⅰ段直流系统正极接地，对地电位为0V，导致第一组出口继电器K38的负极A2对地电位变为-220V，期间，Ⅱ段直流系统存在间歇性负端接地，导致K202负端通过并联电阻R9、第一组出口继电器K38、K102负端构成差压回路，满足动作条件（K38现场模拟电压差147V动作，K37现场模拟电压差157V动作），第一组非全相出口继电器动作。

3防范措施

1）更换现场错误接线，对非全相端子箱内部配线再次进行图实核对，并进行试验，试验结果如下：第一组出口继电器K38动作功率23.04W；第二组出口继电器K37动作功率22.22W，动作功率满足大于5W的要求；

2）全省范围内排查北京ABB厂家同型号开关机构箱配线是否存在类似问题；

3）严格按照标准化验收卡执行，加强验收管理，详细检查回路完整后进行绝缘试验，在220kV保护设备验收时，应对两组控制回路单独施加电源进行试验；

4）开展主变温度计二次电缆经金属护套保护的防潮防渗检查。

4结论

220kV及以上线路输送负载大，事故可能引发严重的电力系统稳定问题。按照《福建电网220千伏及以上断路器本体相关二次回路技术要求》和《关于协助进行福建省网220kV及以上断路器本体非全相继电器排查和整改函》，今后将结合停电大量整改非全相继电器动作功率低的问题，对于可能引发的接线错误而产生寄生回路在特殊情况下误动作的问题，要加强在安装整改、验收环节的检查力度，确保电网设备的健康运行。

参考文献

[1]福建省电力系统继电保护厂站自动化和直流系统反事故措施（2011年度）.闽电调（2011）377号.

[2]柳锡淼.典型直流接地故障查找及分析[J].中国新技术新产品，2008（12）：89.

[3]刘囡.直流系统接地故障的危害和处理[J].科技信息，2009（1）：334.