電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，直接影響著經(jīng)濟的發(fā)展，所以電網(wǎng)的可靠性就要求越來越高了，一旦電網(wǎng)的誤動或據(jù)動就會給國民經(jīng)濟帶來很大的損失。某年,鳳城變電站發(fā)生了一起斷路器單相拒動的事故。導(dǎo)致啟動了斷路器的失靈保護，兩套母線保護均啟動并出口跳閘，跳開了220kV母線上面的所有的斷路器，一號主變壓器跳開母線的重大的事故。

1事故前運行方式

220kV鳳城變電站主設(shè)備：1號、2號主變并列運行，中性點采用一個接地點，1號主變中性點地刀2010、1010在合位，2號主變中性點地刀2020、1020在斷位。220kV南北母經(jīng)母聯(lián)260斷路器并列運行，202、262、263斷路器上南母運行， 201、261斷路器上北母運行。運行的一次接線如圖1。

圖1 220 kV 電氣一次設(shè)備聯(lián)絡(luò)圖

2 設(shè)備配置情況

該組合斷路器為河南平高電氣有限公司生產(chǎn)的ZF11-252型GIS組合電器（斷路器機構(gòu)為ABB機構(gòu)），220kV東鳳線路261保護為南瑞繼保RCS-931AM光差和國電南自 PSL-602GC光距保護。開關(guān)防跳使用的是開關(guān)匯控柜內(nèi)配置的施耐德公司生產(chǎn)的CAD-32MDC型中間繼電器。母線差動保護使用的是：南京南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)的RCS-951AB母差保護和深圳南瑞科技有限公司生產(chǎn)的BP-2B母差保護裝置。故障濾波器使用的是成都府和電氣有限公司的FH-3000電力故障濾波監(jiān)測裝置。

3 保護裝置動作分析

某年12月5日03時03分39秒915毫秒，261東鳳線線路出線單相永久接地故障，雙套保護均：南瑞繼保的RCS-931A光纖差動保護和國電南自的PLS-620G光纖距離保護雙套縱聯(lián)保護C相均動作，03時03分39秒930毫秒C相斷路器跳閘，由于是投單跳單重。03時03分40秒475毫秒重合閘動作。開關(guān)合與永久性故障，03時03分40秒532毫秒斷路器再次動作，03時03分40秒549毫秒加速三相跳閘。跳開261的三相開關(guān)。

跳開后，沒有原因的開關(guān)C相出現(xiàn)再次重合，開關(guān)連續(xù)動作，故障相斷路器動作次數(shù)達到四次，超出了斷路器機構(gòu)壓力正常能保證動作三次要求，壓力降低閉鎖跳閘回路，由于C相發(fā)生永久性的接地故障電流依然存在，故障沒有消除。

03時03分40秒475毫秒，線路失靈保護裝置動作，即有“保護動作信號”及“故障相電流”，而母線在發(fā)生線路單相接地故障，而A 、B相跳開非全相運行條件下，母線負序和零序電壓超過閉鎖值，解除對失靈保護的復(fù)合電壓閉鎖，根據(jù)故PSL-602GC光距保護障動作及濾波圖２、圖３的記錄，一號線斷路器在C相重合不成功后，經(jīng)70毫秒，又再次重合于故障線路，由于分閘壓力閉鎖，Ｃ相不能分閘，500毫秒后引起失靈保護動作。

03時03分40秒882毫秒200kV RCS 951母差失靈保護動作跳斷路器。跳開北母母線上201，260，261斷路器致使整條母線失電。

失靈啟動后，跳開了北母上所有的斷路器，由于261的開關(guān)機構(gòu)動作壓力不夠，C相斷路器一直在合位，啟動了非全相保護，03時03分42秒495毫秒非全相保護動作，此時開關(guān)機構(gòu)的動作能量不夠，不能動作，開關(guān)機構(gòu)進行儲能，03時04分01秒105毫秒，能量達到動作要求，B相跳位動作，非全相保護返回。

從濾波圖可以看出故障后220KV C相母線電壓降低（二次為15伏），正常值為59伏，261開關(guān)C相有故障電流，C相最大故障電流為3.62A（二次值）CT變比為1600/1，一次故障電流為5792A，零序電流3I0與C相故障電流大小接近，相位相同，11毫秒開關(guān)跳開，554毫秒開關(guān)重合上，601毫秒開關(guān)三跳再次切除故障。

圖２ PSL602GC數(shù)子保護裝置故障濾波圖(時間一段)

圖３ PSL602GC數(shù)子保護裝置故障濾波圖(時間二段)

4 事故情況分析

通過對斷路器廠家、保護廠家的斷路器及保護分別進行檢查后，都未發(fā)現(xiàn)異常，專業(yè)人員在試驗中發(fā)現(xiàn)用RCS-931AM保護做永久性故障試驗時會發(fā)生開關(guān)第二次合閘，而PSL-602GC保護做永久性故障試驗時開關(guān)不會第二次合閘。調(diào)看了濾波圖進行分析。

初步判斷為RCS-931AM保護與斷路器機構(gòu)配合有問題，一種可能就是開關(guān)機構(gòu)內(nèi)防跳繼電器的動作情況有問題，防跳回路未起到防止開關(guān)跳躍的作用。隨后用常規(guī)的防跳回路試驗方法對防跳回路進行試驗（開關(guān)在分位時長時間短接合閘接點，讓合閘脈沖一直存在，再短接跳閘接點）開關(guān)跳開，開關(guān)不會進行第二次合閘，防跳能起到作用。

專業(yè)人員又對機構(gòu)內(nèi)的防跳繼電器單獨進行試驗，發(fā)現(xiàn)其動作時間約50毫秒（時間過長）。隨后在斷路器現(xiàn)場安裝了便攜式錄波器，對斷路器的跳、合閘電壓脈沖及斷路器的位置、防跳繼電器的長閉接點接入錄波器進行錄波，從錄的波形分析發(fā)現(xiàn)在模擬單相永久性故障的情況下，斷路器故障相在故障發(fā)生后跳開，重合到永久性故障加速復(fù)跳開三相后，由于故障相斷路器機構(gòu)內(nèi)防跳繼電器未動作，致使故障相斷路器又進行了第二次合閘。

在整個動作過程中，故障相斷路器動作次數(shù)已達到四次，超出斷路器機構(gòu)壓力正常時能保證動作三次（包括合閘、跳閘）的要求，所以當故障相斷路器第四次動作后（即第二次合閘），機構(gòu)壓力降低閉鎖了跳閘回路，如果線路此時仍有故障，故障相斷路器將會拒動。

下面以斷路器A相為例，見下圖４，分析防跳的動作原理：從A相經(jīng)-X2：19發(fā)出合閘信號，經(jīng)過常閉通路遠近控開關(guān)-SK1（11/12）、防跳繼電器-K12接點（21/22）、合閘閉鎖繼電器-K9接點（21/22）、合閘線圈-Y1A（1/2）、輔助開關(guān)-QFA1（10/12并6/8）接點后，斷路器由分閘向合閘動作，同時帶動輔助開關(guān)動作。

-QFA1（7/8）閉合后，合閘信號依然存在時，防跳繼電器K12受電，線圈動作，觸點K12（13/14）動作閉合并通過本身保持K12，K12（21/22）接點斷開，斷路器跳開后，合閘脈沖還存在時，K12靠自己接點保持一直動作，K12（21/22）接點斷開合閘回路，斷路器不會再次合閘，起到防跳作用。

圖4 斷路器防跳動作原理圖

通過分析由于RCS- 931AM 保護重合閘動作后脈沖展寬時間為120MS，602GC重合閘保護動作脈沖展寬時間為60—80MS，PSL-602GC保護合閘脈沖在開關(guān)第二次跳開后已經(jīng)消失，而故障相第二次跳開后，RCS931保護的合閘脈沖還存在，致使故障相開關(guān)造成第二次合閘。

對于非故障相由于一直在合位，當重合閘動作后發(fā)出合閘脈沖時，經(jīng)過常閉通路遠近控開關(guān)-SK1、輔助開關(guān)-QF1長開接點（開關(guān)合位時閉合），防跳回路接通，防跳繼電器在50ms后就會動作并通過自己動合接點保持，同時通過防跳繼電器的動斷接點斷開本相的合閘回路，從而在保護后加速動作跳開三相開關(guān)后，非故障相的防跳起到了作用，RCS-931AM保護重合閘脈沖還在的情況下，非故障相開關(guān)不會進行第二次合閘。

5 整改措施

根據(jù)ABB機構(gòu)的相應(yīng)資料和繼電器的動作時間參數(shù)要求，對防跳回路進行整改，措施如下：

1）建議將220千伏組合電器斷路器機構(gòu)內(nèi)防跳閘回路的斷路器輔助開關(guān)接點，更換為轉(zhuǎn)換時間較長的特殊接點接點，防跳繼電器更換為動作時間小于20毫秒的快速中間繼電器，如果暫時沒有更換原件的要求，使用斷路器的操作箱內(nèi)的防跳回路；

2）對于組合開關(guān)和保護裝置的配合使用問題，使用斷路器機構(gòu)內(nèi)的防跳回路要對防跳繼電器的動作時間、動作電壓，從重合閘壓板的投退、重合閘時間的整定等方面采取措施，是開關(guān)和保護裝置能夠配合得當， 這樣就可以達到開關(guān)的動作可靠性要求；

圖5 斷路器動作正常時候各原件動作配合圖

3）對于新投運220千伏SF6設(shè)備機構(gòu)的組合電器變電站，要求二次回路中分配原件的質(zhì)量、選型和技術(shù)要求越賴越高，必須加大二次回路的試驗深度，提高現(xiàn)場的全面的驗收管理工作，避免類似的情況發(fā)生；

4）建議廠家選用的ABB液壓機構(gòu)的合閘閉鎖值進行調(diào)整，使斷路器能夠按照出廠說明的要求做到執(zhí)行一個操作循環(huán)后，能閉鎖分合閘操作回路。

6結(jié)論

文中由于開關(guān)機構(gòu)的動作特性和開關(guān)的一些輔助繼電器的動作時間與保護的配合出現(xiàn)了一些問題，就要求組合ＧＩＳ電氣機開關(guān)機構(gòu)二次回路中分立配合元件的質(zhì)量、選型和技術(shù)要求也越來越高,為此必須加大二次回路的試驗深度，對回路的每一個環(huán)節(jié)進行性、量試驗。

對開關(guān)機構(gòu)的一些控制回路繼電器要進行動作電壓、動作時間試驗，做到符合規(guī)程標準。防跳繼電器的參數(shù)選用必須和操作機構(gòu)的參數(shù)匹配，其動作時間應(yīng)不大于斷路器輔助觸點的切換時間和保護的動作脈沖時間，這樣防跳裝置才能工作可靠，才能起到防止開關(guān)跳躍的作用。

在對開關(guān)機構(gòu)的防跳時間繼電器更換為動作時間短的ABB生產(chǎn)的KC6型繼電器更換后，把斷路器輔助接點更換為動作時間較長的接點后，做線路永久故障試驗，保護動作后重合閘動作保護后加速動作就正常，開關(guān)不會進行第二次合閘，開關(guān)防跳起到了作用。

（本文選編自《電氣技術(shù)》，原文標題為“某220kV線路故障引起的母差動作事故分析”，作者為王晉、郭慧鋒。）