断路器是电力系统中的重要设备之一,由于各种原因引起运行中断路器发生非故障性误跳闸事件时有发生[1-2]。因此,防止断路器误动非常重要,目前,多是从管理角度加强防范,如加强巡视和维护工作等。本文以1起小动物误入断路器跳闸出口继电器引起断路器误动事件为例,提出断路器控制回路优化方法,以解决类似断路器误动问题[3-5]。
1 断路器跳闸事件的发生 1.1 事件概况及原因某变电站运行中高压断路器突然跳闸,现场无任何操作,因此首先排除了人为因素。根据事件调查,该断路器对应间隔的继电保护装置并无动作,故障录波也未显示故障信息,因此可以判断该事件为非故障性跳闸。检查断路器设备现场控制柜,发现有1只小动物通过跳闸继电器试验孔进入了继电器并触电死亡,如图 1所示。分析认为小动物触电后在挣扎过程中顶住了该继电器的试验金属舌片,导致继电器出口触点闭合引起断路器跳闸。
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图 1 小动物误入跳闸继电器照片 |
该高压断路器的跳闸继电器(52TX)为MM4XP型继电器,其外壳为透明防护罩,具有防止误碰引起跳闸的功能,可通过试验孔顶住金属舌片验证其触点是否有效。该结构也为小动物钻入引起跳闸留下了安全隐患。
1.2 跳闸控制回路分析断路器跳闸控制回路如图 2所示,电源回路中PG为DC 220 V正极,PN为负极,通过43RL开关实现远控/近控切换。断路器运行时,CB1的A11接点闭合。当小动物钻入跳闸继电器(52TX)后,导致其出口触点(2-3,11-12,14-15)闭合,接通DC 220 V电源正极PG,引起断路器分闸线圈52T2励磁,从而造成跳闸,完整的跳闸回路为PG→52TX触点(2-3,11-12,14-15)→CB1的A11触点→52T2线圈→RC回路→ 63QF2X→63GF2X→PN。通过分析该控制回路,印证了小动物触碰跳闸继电器试验金属舌片导致出口触点闭合而引起断路器跳闸这一结论。
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图 2 断路器跳闸控制回路 |
为防止类似事件发生,优化该断路器控制回路,将跳闸继电器52TX的出口触点(2-3,11-12,14-15)由DC 220 V电源正极PG端改接至经43RL开关后的PGL端,优化后的控制回路如图 3阴影部分所示。
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图 3 断路器优化后的控制回路 |
(1)结合图 2可以看出,保护装置发出的跳闸指令并不经过跳闸继电器52TX,而是直接经过分闸线圈52T2完成跳闸,其完整的跳闸回路为PG→保护装置跳闸指令(触点)→CB1的A11触点→52T2线圈→RC回路→63QF2X→63GF2X→PN。优化后的回路没有改变这一过程,因此,优化后的回路对保护装置的正常跳闸功能并无影响。
(2)从图 3可以看出,优化后的控制回路改变了远控/近控操作,优化前后的操作回路路径如表 1所示。可以看出,优化后对断路器的分闸操作功能没有影响。
| 表 1 优化前、后远控/近控操作回路路径对比 |
(3)优化后,断路器正常运行时,远控/近控切换开关43RL置于远控位置,即使发生小动物或其他情况误碰导致跳闸继电器52TX触点(2-3,11-12,14-15)闭合,由于PGR接电源正极而PGL不带电,因此不会引起跳闸。
断路器跳闸控制回路优化后,设备运行良好,再未发生类似事件。
3 其他防范措施(1)加强对箱柜的管理,做好封堵,有效防止小动物进入,同时可在箱柜内放一些粘鼠板,加强防范。
(2)MM4XP型跳闸继电器存在结构缺陷,可用粘贴纸或其他材料封堵继电器孔洞。
(3)对于容易误碰引起跳闸的继电器(如三相不一致保护出口继电器),可增加防护罩。
(4)建议取消跳闸继电器(52TX)。
4 结语高压断路器防误动工作非常重要,应加强防范。本文以1起小动物误入断路器跳闸出口继电器导致的断路器跳闸事件为例,通过分析断路器控制回路存在的问题,并进行控制回路改进,问题得以解决。处理经验同时可供断路器设计人员参考,断路器控制回路设计合理,才能保障电力设备的安全稳定运行。
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2018, Vol. 36 