一起220kV线路GIS开关传动问题引发的思考论文_王宁

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摘要：目前，在深圳电网的应用中，220kV线路开关均配置有保护三相不一致保护和本体三相不一致保护，通过从跳闸时间的不同来加以区分。本论文描述了通过一次220kV线路保护的定检工作，发现开关传动时开关单相单跳缺不能重合，本论文分析了该事件发生的具体的原因，且提出了该事件具体的解决方案。

关键词：开关控制回路；重合闸；本体三相不一致

1.问题的发现

在2016年04月，本人所在班组继保人员在对220kV XX站进行220kV XX乙线开关保护及测控装置定检工作期间，进行整组传动试验时，发现保护单跳任一相开关后，重合闸动作后无法合开关，随后GIS开关本体三相不一致保护动作跳开另外两相开关。保护配置为主I保护：南瑞继保RCS-931BM，主II保护：南瑞继保RCS-902CB。

2.问题的处理及引发的思考

在保护装置检查保护动作情况及在220kV线路故障录波装置查看录波波形，保护正确动作单相跳闸，开关分开后，重合闸正确动作，但没有出口重合上开关。实际测量保护装置重合闸压板下端，可以测量到电位变化，证明保护重合闸出口接点是可以正常闭合的，又在开关分闸位置时实际短接重合闸出口接点并投入重合闸压板，开关可以正常合闸，证明保护屏内重合闸二次回路正确。

检查后台SOE报文，发现在保护单相跳闸后，对应开关合位返回、分位动作（测控开入取自开关辅助触点），同时保护装置该相TWJ动作，三相不一致开入动作，但随后，保护该相TWJ返回。说明因该相开关分闸后，因合闸回路被断开导致TWJ返回，重合闸出口但无法合上开关，进而本体三相不一致动作跳开另外两相。

表1 后台soe报文

对比正常合闸过程，只有三相不一致开入与正常手合时不同，进一步检查GIS开关机构二次回路，发现合闸回路中串入三相不一致回路的常闭接点47xx（第一组本体三相不一致中间继电器接点）和472xx（第二组本体三相不一致中间继电器接点）。

此变电站220kV电压等级一次开关设备采用的是西安西开高压电器公司GIS开关，该220kV断路器设计有两组独立的三相不一致回路，以图1中第二组本体三相不一致保护回路为例，当断路器非全相运行时，三相不一致开关位置接点接通，启动三相不一致时间继电器472,时间继电器472达到整定延时（深圳局一般是2S）时间后，其常开接点闭合去启动472x和472xx两个中间继电器，472x的常开点闭合启动跳闸，472xx的常闭接点串接到合闸回路中，472xx继电器励磁后其常闭接点断开，断开了合闸回路，防止断路器不一致动作后开关合上，472xx通过自身接点自保持，所以当本体三相不一致保护动作后需要手动去220kV GIS汇控柜进行复归才可以进行合闸操作。第一组本体三相不一致回路的不一致常闭接点47xx和第二组本体三相不一致回路常闭接点472xx串接后接入合闸回路。

经过现场检查，由于第二组三相不一致时间继电器472延时辅助触点损坏，开关本体三相不一致动作后，该时间继电器未达到整定延时即断开串接在合闸回路中的常闭触点，断开合闸回路，导致重合闸不成功。

图1 断路器本体三相不一致回路

3.问题处理

考虑机构厂家设计思路，当由开关机构问题造成开关偷跳，且重合闸不动作时，机构三相不一致动作后通过自保持接点发信并闭锁开关合闸，需维护人员现场检查机构合格并复归本体信号后，才可以合闸送电。但由于以下原因，建议取消此闭锁合闸接点：

三相不一致回路涉及的继电器和接点较多，继电器接点的不可靠；

无论保护重合闸方式为单相重合闸、三相重合闸或综合重合闸，当由于机构问题偷跳开关、或保护动作跳开开关造成三相不一致动作，均应由重合闸逻辑先动作判断是否需要重合，只有不应重合的情况下（如单相偷跳且投入三重逻辑），三相不一致才应动作，即三相不一致动作不应影响重合闸动作逻辑，所以机构本体三相不一致一般整定动作时间为2秒，但由于接点可靠性问题，用三相不一致自保持接点闭锁合闸回路很大程度上是影响了重合闸动作逻辑的；

三相不一致动作跳闸后，自保持接点发信即可，现场运行维护人员会检查处理完毕确认机构正常后再行送电，此闭锁回路意义不大；

开关在合闸位置时，该闭锁接点的好坏无法监视，即便该接点正常闭合，也不能保证其是否正确经过继电器整定的延时再动作，若接点无法经整定延时而提前动作，将带来开关单跳后拒动，合闸失败，影响严重；

现场没有备品可以更换；

经检查，其他厂家设计中，没有将三相不一致接点串接到合闸回路的设计。

综上考虑，鉴于该回路存在的隐患有造成开关拒动的风险，在现场暂将合闸回路中的不一致接点47xx和472xx短接，现场重新进行各相别整组开关传动试验，并两组控制回路分别进行不一致传动跳闸试验，动作情况均正确。

4.结束

在随后进行的220kV XX甲线保护定检过程中发现相同的三相不一致时间继电器接点损坏问题，按照相同方法将不一致闭锁合闸回路取消。现在除了220kV XX站除220kV XX甲线、220kV XX乙线间隔外，其他220kV间隔均存在相同隐患，建议进行停电整改，取消此回路。此外，我们对我们班组所管辖变电站的220kV电压等级的GIS开关设备进行了排查，将发现有相同问题的设备均进行整改，以消除隐患。同时，我们还将该问题向公司上层部门进行了反应，得到了公司领导的赞扬和肯定，将该问题在全公司设备均进行了排查，以便彻底消除隐患。

图2 断路器合闸回路

附1 查看图纸汇总管辖部分变电站情况

5.致谢

撰写论文的过程中，我得到了继保部各位领导、老同事的指导和帮助，尤其是我所在班组老同事的悉心指导和帮助，老同事严谨求实的治学态度、丰富的现场经验及公平正直的处世态度使我终身受益。谨借此机会向他们表示衷心的感谢!

最后谢谢各位审阅、评议本论文以及参加答辩的各位专家和老师，感谢大家给我提出宝贵的意见！

参考文献

[1]国家电力调度通信中心，国家电网公司继电保护培训教材[M]。北京：中国电力出版社，2009。

[2]南京南瑞继保电气有限公司，CZX-12R2型操作继电器装置技术说明书。

[3]南京南瑞继保电气有限公司，RCS-931线路保护装置技术和使用说明书。

[4]南京南瑞继保电气有限公司，RCS-902线路保护装置技术和使用说明书。

[5]西安西开高压电器公司，220kVGIS开关机构厂家白图。

论文作者:王宁

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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