（大唐彬长发电有限责任公司 陕西长武县 713602）
摘要：对某厂330KV断路器非正常跳闸原因进行分析，经模拟实验得出实际数据，针对此现象提出改进措施及解决方案，保障电网安全运行。
关键词：跳闸；电容
Abstract：Factory 330KV circuit breaker on the analysis of the causes of non-normal trip，the actual data obtained by simulation for this phenomenon suggest improvements and solutions to ensure the safe operation of power grid。
Keywords：Trip Capacitance
1、330KV断路器跳闸现象
1．1现象
10月4日17：17：32，3310、3311断路器跳闸，集控室“一号发变组3310断路器保护跳闸”、“一号发变组3311断路器保护跳闸”光字牌同时报警，#1机负荷由259MW突降至10MW，后由于机务原因，机组无法维持，17：23，#1机紧急停机。
电气二次检查各保护装置，情况如下：
①#1发电机保护A、B、C柜均无出口、告警信号，保护装置无动作事件记录。
②#1机6KV厂用快切装置A、B段均已手动切换至备用电源。
③#1机故障录波器有3310、3311断路跳闸位置启动的录波记录。
④3310、3311断路器操作箱显示跳闸位置，2台断路器操作箱的两路三相保护跳闸信号灯均亮。
⑤某厂1线、某厂2线4套远方跳闸装置（CSY102A）“发命令2”、“告警” 灯均亮，就地判别装置（CSC125A） 启动。
⑥某厂1线、某厂2线4套线路保护（PSL603、CSC103）均启动，
⑦330KV I、II母两套BP-2B母线保护均有起备变刀闸位置变位记录。
⑧某厂1线、某厂2线线路故障录波器均有录波记录。
⑨网络继电器室直流I、II段绝缘监察装置均有接地报警。
除此之外，网络继电器室其余保护、自动装置均无动作、告警记录。
1．2处理过程
电气二次共进行了如下检查试验工作：
①测量3310、3311断路器保护柜电缆绝缘，均正常。
②检查网络继电器室至集控室电缆夹层、沟道，均未发现异常情况。
③用集控室操作台紧急跳闸按钮对3310.3311断路器进行了跳闸试验，均正常。
④用发变组保护C柜重瓦斯对3310.3311断路器进行了跳闸试验，均正常。
以上检查试验完成后，判断保护及二次回路无故障，遂告知发电部电气二次回路正常。机组于10月5日0：55并网。
2、异常原因分析
非停发生后，技术部即组织人员进行细致的检查分析，次日，又邀请陕西省电力公司、兄弟单位专家，会同发电公司领导、项目部、设备厂家召开了分析会，大致确定了事故原因。
本次事故，波及到远跳装置、母线保护、断路器操作箱共8个设备，10条回路，并且具有如下规律性：
①仅主变侧断路器跳闸，两条线路侧断路器均未跳闸，主变侧断路器跳闸电缆长，500多米，线路断路器跳闸电缆短，仅几十米。
②同型号的保护装置动作行为均一致：两条线路的四套远跳装置均发信、告警，两条母线的BP-2B母线保护均有起备变位置开入量变位，两条母线的RCS-915E母线保护均无起备变位置开入量变位；两条线路的四套线路保护均无异常。
③有开入变位的6套装置（BP-2B母线保护、远跳装置）用光藕均为220V强电直接开入。
④两套BP-2B母差保护开入量变位时间差为20mS，恰为一个工频周期。
专家们通过对这些规律的分析，对保护装置录波报告的详细了解，一致认为：这10条回路，大部分之间根本就没有任何逻辑联系，在任何一台设备上的操作，都不可能造成这么大范围的影响，只有直流系统能把他们联系起来，也就是说，只有直流系统接地或引入大干扰，才有可能导致这种结果，事故发生时，电子间、网络继电器室没有一套保护动作出口，也有力地证明的干扰是本次事故的原因，而且，仅主变侧断路器动作，与其控制电缆长，分布电容大，易受干扰的特点是一致的。
事故发生前，二次班已结束3322断路器保护的信号传动工作，330KV系统只有项目部正在进行3320断路器的跳、合闸试验，专家们通过对其试验接线、试验设备的检查试验，发现：
①试验接线时，仅打开了从3320断路器操作箱过来的的正极电缆线头（共3组，9个线头，1组用于合闸线圈，2组用于跳闸线圈），而未打开操作箱过来的2组负电源电缆线头，造成试验过程中将试验电源加至网络继电器室直流系统中。
②断路器试验用的仪器经检查发现，未设置隔离变压器，输入、输出端有电联系。
在试验台总电源打开，试验直流输出关闭的情况下，对断路器试验台接地端和输出端进行测试，测试发现有50赫兹220V交流电压输出；并对其输出功率进行测试，输出功率大于6ｗ，模拟现场工况，利用备品操作箱进行测试，回路串入1µf电容和20kΩ电阻的情况下继电器能动作。
示意图如下：
由以上试验结果分析，高压试验时如将试验仪输出端接入回路，接地端子接地，就会造成交流电源串入网络继电器直流系统中，造成3311、3310断路器跳闸。
3. 模拟试验：
3.1试验目的
2007年10月4日，3310、3311断路器在运行中跳闸，当时系统未发生故障，亦无保护动作信息，运行人员也未进行操作，只有3320断路器跳合闸试验一项工作，且造成了直流系统接地。为科学地分析直流系统异常对接有长电缆的保护装置的影响，特进行此项试验。
3.2模型建立
断路器操作箱接入长电缆的部分如下图所示：
3.4对高压试验用试验仪进行检查试验
试验方法：
1）对试验仪输出进行波形检查
打开试验台电源，并模拟进行跳合闸试验操作，分别对试验仪输出公共端对正、公共端对负、正负之间进行波形检查分析，波形检查正常，为波形较好的直流波形。
2）按试验仪试验时接线方式特点进行检查
打开试验台总电源开关，断开试验台直流输出开关，对试验台接地端子和其他试验端子进行测量，波形测量结果为50HZ 、220V交流；
打开试验台总电源开关，打开试验台直流输出开关，对试验台接地端子和其他试验端子进行测量，波形测量结果为50HZ 、220V交流，交流电压幅值随输出直流电压增大而减小；
3）对试验台交流输出功率进行测试
对试验台交流输出接入一滑线电阻，对其输出电压和电流进行测试，测试交流输出功率，测试结果：测试电流60mA，电压100V，输出功率大于6w；
4）对交流输出回路进行带继电器进行测试
对备品操作箱继电器进行试验，试验回路模拟现场模型，试验接线图如下：
分别将滑阻调至500Ω和20kΩ的情况下，继电器能可靠动作。
3.5试验结论：
由于试验条件限制，无法同时对跳闸继电器加入直流和交流来模拟交流混入直流的特殊工况；由于无光隔备品，也未对光隔做动作值试验。
经以上试验证明：
1）利用电容集中参数代替电缆分布电容参数做试验的试验结果差异不大；
2）当电缆对地电容足够大，直流接地时电缆电容效应足以让出口继电器误出口；
3）在电缆对地电容大于0.068µF时，交流228V电压可以让出口继电器动作，小于0.068µF时不会误动作。
4. 事故总结与反思：
通过对此次事故相关设备系列检查处理，彻底搞清了330KV开关跳闸的真正原因，目前厂内330KV断路器运行稳定，再没有发生过类似事件。同时通过此次检查我也对此类问题有了比较深刻的认识，下面将我的一些理解和思考与大家分享，希望对大家有所帮助。
1.继电保护理论飞速发展，装置的全面微机化提高了保护的采样、计算精度，动作速度快但同时也带来了新的问题，如何防止干扰的问题（如原来的大功率的电磁式跳闸出口继电器可能就不会动作），这一点在新的反措中也有体现，对防止干扰的措施越来越严格。这就要求我们在试验或其他工作时充分考虑与运行设备的隔离及影响。同时对储能式开关储能电源与操作电源应尽量分开。
所以在进行断路器的相关工作时，应对断路器试验方案进行完善，严格执行继电保护安全措施票，履行措施签字手续，做到试验电源与保护、操作回路的完全隔离，避免相互干扰。
2.一次设备的革新使试验的项目及工作环境与旧的设备完全不同，如原来的少油断路器断开直流回路就可进行分合闸试验，而新型的SF6开关需要送直流开关储能，就存在试验时与运行系统发生联系的事情。而这些事情在规程中就未体现，如何保证在试验中的操作与试验接线系统的隔离，就是一个很重要的问题了。
3.新的试验设备的大量应用带来的问题，原来开关跳合闸试验用直流系统电源，不存在与交流隔离的问题，现在试验台直流输出是交流整流形成，就存在了交流干扰的问题（这次户二的问题就充分暴露了这个问题）。所以要求现场加强对直流系统的管理，提高对直流接地缺陷处理的重视。
4. 对于与运行设备发生交叉、产生影响的部分，要做好事故预想。用严格、有效的技术措施保证。这就要求技术人员编写措施、技术管理人员审批试验方案、技术措施时要认真仔细、充分思考，对可能对运行设备产生问题。同时应加强人员专业技能培训，强化安全意识，试验接线前一定要测量回路无电后方可进行，实验仪器的应用一定要经过资质单位的检验，取得入网许可证，方可应用。重视现场继电保护反措的执行。
5.运行人员在试验中的操作如何做好危险点预控分析、如何保证与运行系统的充分隔离，也是一个值得真正探讨的问题。
也只有把这些问题搞清楚了，真正从技术上找到发生事故的原因并采取针对性的防范措施，才能保证不发生类似的事情。
论文作者:贾刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：断路器论文; 试验台论文; 继电器论文; 回路论文; 操作论文; 电缆论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第30期论文;