（中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司 内蒙古鄂尔多斯市 017209）
摘要：实际运行中，引起开关误动的原因是多方面的，有控制电源的原因，有保护及自动装置的原因，也有设计缺陷的原因等等。我认为，只有切实对开关自身的跳闸回路相关的控制电源、保护及自动装置、联锁保护等研究透彻，并且在开关正式投运前做相应的预防性试验，如断开控制电源、拉开TV二次回路等来检查开关跳闸回路自身的可靠性，落实好各项反事故措施，才能做到防患于未然，保证机组运行的长久平安。
关键词：低压开关；跳闸原因；处理；
随着我国经济的增速发展，各行各业均有了快速的进步，科技力量的推动使电力运行出现了自动化与智能化，电力运行质量关系到经济与社会的稳定。社会生产生活对电力需求量不断加大，人们对电力供应质量也提出了更高的要求，只有不断提升运行质量，解决运行故障，才能满足社会发展。
一、直流电源失电引起MCC开关跳闸
某电厂运行中400V公用B段控制电源消失，引起PC至MCC断路器跳闸，致使综合水泵房MCC、循环水泵房MCC等所带公用MCC失电，工业水泵跳闸，既而空压机跳闸（水压低跳闸）。经分析，设计图纸中400V公用PC至MCC断路器有到公用MCC的联跳回路，即400V PC段失电，引起400V公用PC至MCC断路器联跳。该联跳回路为反映开关状态的一常闭接点，设计中采用开关扩展继电器的接点，致使控制电源失电后，常闭点合上，跳闸回路接通，400V公用PC至MCC断路器跳闸。针对该问题，提出跳闸接点不采用扩展接点，直接采用开关本体辅助触点，对二次回路重新进行了改正，现场实际运用效果良好。根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》第2.6条：断路器或隔离开关闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器或隔离开关的辅助触点操作断路器或隔离开关时，应以现场状态为准。我认为，断路器的联跳回路也不能用重动继电器，应直接用断路器的辅助触点操作断路器时，应以现场状态为准。因此，为避免断路器发生误闭锁或误动，应慎用重动继电器，尤其是动断接点输出的重动继电器。
二、交流系统串入直流系统引起开关跳闸
某电厂在调试阶段，400V PC（动力中心）段进线开关出现自动跳闸，既而备自投动作，电源切换至备用电源。该开关采用施奈德开关，跳闸时现场备自投装置面板显示自投逻辑动作。该开关跳闸回路如图1所示。
（1）现场备自投动作正常，母线无短路故障，排除了母线故障原因。（2）该开关脱扣器采用MIC5.0，配备长延时、短延时保护，核对发现该开关保护定值正确，排除开关定值问题，现场保护面板显示并非保护跳闸动作引起开关跳闸；通过对MIC5.0做保护校验，检查保护校验模块完好。（3）查找DCS运行记录，未发现跳闸信号发出，就地无人为分闸，低厂变高压侧6kV电源未断电。（4）检查直流系统，发现直流系统报负极一点接地，在直流配电屏上拉开该母线段控制电源，直流系统一点接地报警消失，因此可以断定为该开关直流接地。经查找二次回路，发现为交流系统串入直流系统引起一点接地，由直流系统接地引起开关跳闸。从图中可以看出，若直流正极处、233点处两点接地，相当于短接该两点，很容易引起开关跳闸。但是，直流系统一点接地也可以引起开关误跳闸，检查发现为交流系统混入直流系统。交直流串扰问题实质上也是直流回路一点接地问题，因直流系统是通过绝缘监察装置接地的，正常运行时正负极不接地。而交流系统有地线，一旦交直流发生串扰，就会形成直流回路一点接地。直流系统负极接地时开关跳闸回路电容分布（简化）见图2所示。
由图中可以看出，开关合闸正常运行时，HWJ电阻很大，电压约为直流系统电压，即233点处的电压与正常运行时负极处电压相当，即-110V。当直流系统一点接地时，负极电压变为零，由于电容电压不会发生突变，在接地瞬间就会形成环流，此电流为分布电容的放电电流。此时跳闸线圈两端的电压瞬间为直流电压的一半，此后电压逐渐衰减，该电压很容易引起跳闸线圈误动。另外，当交流电流过跳闸线圈时，也可能因振动而跳闸。根据《国家电网公司发电厂重大反事故措施》19条防止全厂停电事故中19.2.1要求：制定并落实防止交流电混入直流系统的技术措施，防止由此造成全厂停电。直流电源端子与交流电源端子应具有明显的区分标志，两种电源端子间应为接线等工作留有足够的距离。因此，开关运行中要保持控制电源的可靠性，防止交流串入直流、直流接地等事故的发生，防止事故的进一步扩大。
三．开关非全相回路检查
现场结合图1所示图纸对开关非全相回路进行检查。使K36动作，接点闭合，经2s延时，启动K37，K38。其中，K37动作后，接点闭合出口跳闸，同时启动K34(非全相信号中间继电器)，发非全相动作信号并保持；K38动作后，出口跳闸，同时对接点发瞬时动作信号，现场检查该信号接点。
1.K36，K37，K38继电器的动作值及返回值校验，测试结果：启动值为140 V；返回值为110 V，测试结果正确。
2.由于开关单相偷跳时会启动重合闸，而此次开关跳开时装置未发重合闸动作信号，因此在现场进行开关非全相功能试验，重合闸投入时开关单跳单重，重合闸退出时，开关单跳后启动K36，经2 s延时跳开其余2相，信号正确发出。因此，排除了开关单相偷跳和K36动作跳闸的可能。
3.由于K37误动有引起开关跳闸的可能。K37动作时会发非全相动作信号并保持，非全相继电器箱会有动作信号灯点亮，同时SCADA系统中会有“非全相动作”信号报文发出，而开关跳开时现场无“非全相动作”信号，因此排除K37动作的可能。
4.由于K38误动会引起开关三相同时跳闸，且无“非全相信号”发出，仅有“文会线4C76开关启动事故音响”和“文会线4C76开关二组控制回路断线”信号发出，此现象与本次开关误动结果误动的可能性最大。5.因东部变电站当天无任何操作，未进行交接班，未开展设备巡视工作，且打开非全相端子箱需要通过微机“五防”闭锁，而检查故障发生时间段微机“五防”闭锁中无模拟开锁记录。因此，可以排除人员误碰K38继电器造成误动的可能。
四、备自投动作原因分析及解决办法
某电厂做二次回路检修工作时，拉开400V工作ⅡA段TV，空开1MCB、2MCB，引起400V工作ⅡA段备自投动作。事后分析认为：检修人员拉开400V工作ⅡA段TV，A、C相空开后，导致电压继电器失去电压。400V备自投自投逻辑动作条件为：工作段无压、工作段电流小于0.1In、备用段有压，In以工作段电流互感器一次侧额定电流为基准。因电流互感器二次侧额定电流为5A，故400V备自投实际动作条件为：工作段无压、工作段电流小于0.5A（二次侧）、备用段有压。该控制策略没有充分考虑工作段的实际工作电流，如机组低负荷时，电流互感器选取变比较大时，实际变换到二次侧的额定电流有可能不到0.5A，因此400V备自投装置较易误动。现行电流互感器测量准确级分为0.2，0.5，1级，因此0.1A的电流能准确分辨。通过改造，新的备自投自投逻辑条件为：工作段无压、工作段电流小于0.1A、备用段有压。这样有效地解决了备自投误动的问题。根据《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》12.9要求：电压二次回路一相、两相或三相同时失压，都应发出警报，闭锁可能误动作的保护。因此，备自投及其他保护自动装置应有可靠的防止电压回路断线的措施，避免保护及自动装置误动作。
五、开关失灵保护的作用
1、对带有母联开关和分段开关的母线要求开关失灵保护应首先断开母联开关或分段开关，然后断开与拒动开关连接在同一母线上的所有电源支路的开关，同时还应考虑运行方式来选定跳闸方式。
2、开关失灵保护由故障元件的继电保护启动，手动拉开开关时不可启动失灵保护。
3、在启动失灵保护的回路中，除故障元件保护的触点外还应包括开关失灵判别元件的触点，利用失灵分相判别元件来检测开关失灵故障的存在。
4、为从时间上判别开关失灵故障的存在，失灵保护的动作时间应大于故障元件开关跳闸时间和继电保护返回时间之和。
5、为防止失灵保护误动作，失灵保护回路中任一对触点闭合时，应使失灵保护不被误启动或引起误跳闸。
6、开关失灵保护应有负序、零序和低电压闭锁元件。对于变压器、发电机变压器组采用分相操作的开关，允许只考虑单相拒动，应用零序电流代替相电流
判别元件和电压闭锁元件。
7、变压器发生故障或不采用母线重合闸时，失灵保护动作后应闭锁各连接元件的重合闸回路，以防止对故障元件进行重合。
8、以旁路开关代替某一连接元件的开关时，失灵保护的启动回路可作相应的切换。
9、某一连接元件退出运行时，它的启动失灵保护的回路应同时退出工作，以防止试验时引起误动作。
10、失灵保护动作应有专用信号表示。
六、主变低压侧开关跳闸故障及处理措施
主变低压侧开关是非常重要的部件，这个地方如果出现故障，则会影响到线路运行。跳闸一般呈现三种状态：第一种是母线供电运行时出现的故障，第二种是操作不当导致的开关误动或越级跳闸情况，第三种是保护拒动和开关拒动现象。出现问题后，需要具体问题具体分析，对不同现象做好细致检测，这样才能确认故障类型，需要通过对二次侧和一次设备进行检查做好正确的评估与判断。要想对保护拒动运作状态进行分析，就需要对三卷变中主变低压侧开关过流保护动作做好全面的检查。检查保护拒动的时候，一定要对主变保护与线路保护一同检测，不能只检查一个方面，那样就无法正确分析故障成因，导致供电受到影响。
1.只具有主变低压侧过流保护动作。这种情况是只有主变低压侧保护，而没有线路保护动作与保护掉牌。要想处理好这种情况，就需要对主变低压侧开关误动和线路开关误动进行检查，如果排除了上述原因，则需要检查二次设备，需要重点查看二次设备保护压板和开关保险是否出现问题，一般情况下，这个地方会出现漏投现行和熔断现象两种情况。对一次设备检查，一要认真查看一次设备主变低压侧过流保护区是不是出现了问题，全面确认所有与母线相连接的设备是否运行正常，同时还要进一步查明线路出口各连接点是否断开。
2.主变低压侧过流保护动作与线路保护动作同时存在。如果确定主变保护和线路保护同时动作的时候，而线路开关还没有跳闸，那就一定是线路问题，需要对线路做好故障排查。所以说，对电力系统进行循例检查时，技术人员要做到全面细致，不但要对已经确认的线路和线路出口做到检查，同时，也要对整个线路严格检查，只有全面负责，才能做好这项工作，确保线路运行安全。这种拒动故障较好处理，只要查明故障点，就可以通过故障隔离的方式，拉开拒动开关两侧刀闸，就能使故障部位与正常运行的部位分离，不影响其他变电设备继续供电。
3.缺乏保护掉牌。如果是主变低压开关出现的跳闸，缺少线路和保护掉牌，就需要查看相临设备是否运行良好，查明故障成因、确定故障点位置。出现故障的原因主要是保护动作提示不及时，故障发生后也没有反应。直流线路两点接地导致开关出现跳闸。如果开关出现振动脱扣，也会出现故障。如果动作没出现提示，则主变保护就会出现信号，可以根据不同的信号形态判断线路保护拒动的问题。如果出现两种以上的原因，则增加了故障分析难度，这时就需要对临近的所有开关都断开，特别是母线开关要全部中断，只对主变低压开关做试验，在试送电过程中，一一的合上母线开关，需要记住连接的次序，直到确定低压保护动作跳闸原因为止。
电力在国家建设中的地位越来越重要，电力运行结构与原理较为复杂，需要各环节相互配合协调，才能完成整体供电机能，可以说，不同环节起到不同的作用，任何一道环节出现问题，均会影响到运行质量与安全。
参考文献：
[1]齐亮.变电运行安全管理初探.科技资讯，2013.
[2]万荣.变电运行中的隐患问题与解决方法探讨.中国新技术，2012.
[3]变电低压跳闸原因分析及处理方法探讨，2015.
论文作者:乔靖升
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
标签：回路论文; 动作论文; 故障论文; 电压论文; 低压论文; 母线论文; 接点论文; 《电力设备》2017年第27期论文;