于胜洋　谭志聪　陈文娟

摘要：本文通过一起220kV主变变高断路器第二组跳闸回路无法正常出口的缺陷现象，分析出该缺陷是由于直流电压自动切换回路继电器的节点异常造成的。由于直流电压自动切换回路的缺陷，影响断路器压力监视继电器的正常工作，进而影响断路器的分闸回路，这将可能造成断路器的拒动，严重影响电网的安全运行。本文通过回路分析法对该组断路器直流电压自动切换回路、断路器压力监视回路、跳闸回路进行分析，阐明三者之间的逻辑关系。通过查找相关反措要求，结合设备的图纸和实际接线，提出一种取消该断路器直流电压自动切换回路的整改方案，对设备维护人员处理同类的回路缺陷有一定的启发。

关键词：断路器拒动、直流电压自动切换回路、跳闸回路、回路缺陷

0 引言：

为了提高供电可靠性，保证断路器在电力系统异常的情况下快速可靠动作以隔离故障，220kV及以上电力系统的保护要求双重化配置。其双重配置要求包括两套保护的直流电源完全独立，分别取自变电站两组不同直流电源系统的直流母线，作用于独立的跳闸线圈，其间不能有电的联系。这样，即便在一段直流电源失电的情况下，仍可以有另一套完整的保护及跳闸回路可用。一些投运时间较长的变电站，其断路器操作箱二次回路中，设计了两组直流电压自动切换回路，旨在断路器一组直流操作电源异常的情况下，可以自动切换至另一路直流操作电源，但是由于电压切换继电器随着运行年限增加，节点老化，故障率升高，在其中一段直流系统故障的情况下可能会导致保护的两路操作回路同时异常，破坏了保护双重化配置的独立性，存在断路器拒动的风险，给电力系统的安全运行带来巨大的隐患。

1 缺陷现象

按照广东电网佛山供电局作业指导书要求，对双重化配置的保护进行整组传动时，需对主一主二分别传动，即断开第二路操作电源空开，对主一保护进行传动试验;断开第一路操作电源空开对主二保护进行传动试验。在对220kV某变电站#2主变压器的主二保护进行独立传动试验时，发现保护装置逻辑动作正确，保护动作指示灯正确，但是220kV主变变高断路器却无法跳闸的异常现象。现场进一步查证，将两组控制电源均投入时，主一保护出口退出，主二保护可以正常出口跳闸。

该220kV主变压器保护投运于2009年，其主變变高断路器操作箱由南瑞继保公司生产，其型号为CZX-12R1。

2 缺陷查找

由于当第一路、第二路控制电源均投入，主一保护出口退出时，主二保护可以正常动作于断路器跳闸，这证明保护逻辑动作正确，断路器第二组跳闸回路中元件未损毁。单独投入第二路控制电源时，保护动作而断路器未跳闸，很可能是跳闸回路中操作箱部分的问题。该型号操作箱接线简图如下：

通过上图分析，我们可知断路器压力监视回路电源可以通过11JJ电压切换继电器在第一路操作电源和第二路操作电源之间进行切换：当第一路操作电源带电时，11JJ继电器励磁，所以常闭节点断开，常开节点闭合，压力监视回路电源4D6、4D75端子通过11JJ的常开节点向第一路操作电源取电;而当第一路操作电源异常，第二路操作电源正常时，11JJ失电不励磁，常开节点断开，常闭节点闭合，压力监视回路电源4D6、4D75端子通过11JJ的常闭节点向第二路操作电源取电。这样保证任何一组操作电源正常的情况下，压力监视回路均可以正常运行。

在现场用万用表实际测量知：当两组操作电源均投入时，操作回路及电压切换回路电源均正常;将第一路操作电源断开，第二路操作电源投入时，测量第一路操作电源端子4D1、4D70不带电，第二路操作电源端子4D4为正电、4D73为负电，两路操作回路电源正常;测量电压切换回路4D6、4D75均为正电，压力监视回路电源异常，说明电压切换回路出现问题导致断路器压力监视继电器11YJJ无法励磁，而11YJJ的常开节点串入断路器的跳闸回路中，当压力监视继电器不励磁时，断路器跳闸回路将不通，导致断路器拒动。

进一步分析，由于第二路操作电源正常，故端子4D75应为负电，但是经过测量可知4D73为正电。4D75和4D73之间有一个常闭节点11JJ，此时第一路操作电源异常，第二路操作电源正常，此时该节点应为闭合状态，但是现场测量该节点两端有异常点位，节点为断开状态。由于此时压力监视回路两端电压均为正电，故其中的11JJ继电器无法励磁，11JJ常闭节点闭合，常开节点断开。进一步验证，当断开两路操作回路电源，测量4D73、4D75之间通断为不通状态，其间的11JJ继电器常闭节点异常不通。故可确定，11JJ继电器常闭节点异常是造成本保护第二组操作电源独立投入时，220kV变高断路器无法正常出口的直接原因。

3 缺陷分析

该缺陷是由于操作箱回路中直流电压切换继电器11JJ常闭接点不通导致的。该继电器缺陷可能由于操作箱运行年限较长、节点老化等原因引起。压力监视回路的电源可以通过电压切换继电器在第一组、第二组操作电源间进行自动切换，保证压力监视回路可靠的工作，但当11JJ继电器异常时，将引起压力监视回路的故障，进而影响到断路器的跳闸回路。在本缺陷案例中，如果第一路操作电源异常时，第二路跳闸回路也无法独立工作。此时若出现故障，将引起断路器拒动。虽然直流电压切换回路在正常情况下能够保证压力监视回路更可靠的工作，但是由于直流电压切换回路内部继电器的节点故障将导致的断路器拒动的安全隐患更是不容忽视的。权衡利弊，应取消断路器操作箱的直流电压切换回路。

根据查找相关制度，早在《南方电网公司2007版反事故措施》中便提出，应取消南瑞继保CZX-12系列操作箱的两路直流电源自动切换回路。该系列型号的操作箱设计了压力监视回路电源在两组操作电源间自动切换的回路，但是由现场的实际运行经验，该电压切换继电器随着运行年限增加，逐渐老化，故障率升高，由此可能会造成了断路器拒动的重大隐患。

4 整改方案

根据现场的图纸及接线情况，取消操作箱的直流电压自动切换回路。让压力监视回路电源固定取自一段直流母线，在本操作箱内部取消11JJ继电器用于直流电源自动切换的常开、常闭辅助接点，在端子排上将4D6与4D1短接，将4D75与4D70短接，保证跳闸回路不受操作箱压力切换继电器的影响。整改回路图如下所示：

5 缺陷启示

1、2007年网公司已经明确了该型号操作箱的反事故措施要求，但是在之前的保护定检和保护传动试验中却未发现这一缺陷。经过现场继保人员分析：1、缺陷发生于上次定检至本次定检周期之间，故上次定检未发现此缺陷。2、作业人员未对两组操作电源分开独立传动，所以未发现该缺陷。由于该保护装置在第一路第二路操作电源均投入的时候，可以正常的出口跳闸。如不进行两组电源独立传动，将无法发现此缺陷。如是原因2导致缺陷在定检中未被及时发现，暴露了部分设备维护人員作业流程不规范，未完全按照作业表单及保护定检项目的要求，缺项漏项进行保护定检。这启示我们今后要对设备维护人员开展相关培训，充分宣贯两组操作电源独立性的重要作用。充分发挥作业人员的责任意识，明确保护定检周期责任制，即在一个定检周期内，定检人员对于保护动作的可靠性负一定责任。现场作业人员应严格执行作业指导书，不可缺项漏项进行保护定检试验。

2、反事故措施排查及落实不到位。

网公司已在2007发布该项反事故措施，但是个别同类型操作箱却未进行相关整改。这说明：1、设备维护单位对于本辖区设备摸底不够彻底，导致该保护装置未结合停电进行整改。2、设备维护单位对反措的要求理解不够深入，整改计划未落实到位。这启示设备维护单位要足够重视各项反事故措施的具体要求，明确须整改的设备范围，制定反事故措施计划，并结合停电落实到位，加强反措的管理，达到反事故措施的闭环管理要求。

参考文献 References

[1] 国家电力调度通信中心. 电力系统继电保护实用技术问答（第二版）.北京：中国电力出版社， 2000.

[2] 毕胜春.电力系统远动及调度自动化.北京：中国电力出版社，2010

[3] 王明俊，余尔坚.配电系统自动化及其发展.北京：中国电力出版社，2008

作者简介：

于胜洋，女，1989年，吉林长春人，学士学位，工程师，主要从事电力系统继电保护专业相关工作。