本帖最后由 ella-chen 于 2013-2-21 14:35 编辑
介绍了一起500kV断路器二次回路的异常现象，对其可能的原因进行了分析，并提出了解决办法和防范措施。
0 引言
在电力系统中，二次回路短路是一种较常碰到的现象，而且带来的危害往往也是很严重的。特别是在断路器的分合闸二次回路中，短路经常引起断路器误动或拒动，对电力设备和电网的安全运行危害很大。由于断路器二次回路短路造成的异常现象很多，有些现象如果不认真分析，很容易让人感觉自相矛盾，更是容易造成运行人员的困惑。
1 异常现象
2009年3月8日7时39分与7时45分,大园变监控后台报文两次报“ 500kV 大莆Ⅰ路 5062 断路器 RCS-921A 保护装置 A 相跳闸位置信号和 5062 断路器位置不一致保护动作”、“ 5062 断路器 RCS-921A 保护重合闸动作”。现场检查 5062 断路器三相均在合闸位置、 5062 断路器 RCS-921A 保护装置液晶屏两次显示 TWJ 异常、非全相保护动作、重合闸动作、 CZX-22R 操作箱 CH 灯亮，跳闸灯没有亮。经现场打印 RCS-921 保护录波 ( 如图 (a)) ，可以看出，故障当时 RCS-921 保护的 A 相 TWJ 开入不停变位，每次变位时间间隔在 60ms-2000ms 不等，经多次变位后，保护装置报TWJ位置异常信号。
2 设备配置
大园
500kV 变电所第六串为不完整串， 500kV 大莆 II 路 5061/5062 线路断路器为平顶山高压断路器厂生产的 LW10B-550/YT4000 高压断路器， ABB 生产的 HMB-8.3 液压弹簧操动机构。
线路配置南瑞公司的 RCS-931D 电流差动保护、南自厂的 PSL-603GM 电流差动保护，断路器配置南瑞公司的 RCS-921A 断路器保护。
3 异常原因分析
检查断路器动作计数器及后台 SOE 记录，可以确定断路器当时并没有跳闸，所以，整个故障是由于 TWJ 节点变位造成的。进一步检查，发现受影响的还有 PSL-603 保护的中断路器 TWJ 开入，以及操作箱单独发出的非全相告警信号，这样可以排除 TWJ 节点回路的问题，也就是说，问题原因是 A 相 TWJ 继电器非正常动作。
现场检查断路器汇控箱，发现箱内凝露严重，可以判断是由于断路器机构箱内的凝露造成二次回路短路可能性最大。
3.1 二次回路异常分析
SPT: 近控、远控选择断路器
KF1 +D1 ：防跳继电器
KB3 ：低气压分闸闭锁继电器
KB4 ：合闸闭锁继电器
S0 、 S3 ：辅助断路器
Y1 ：合闸电磁铁线圈
+D1 ：虚线框内在断路器机构本体内图 (b) 是笔者整理的相关二次回路图， 1TWJa 继电器在断路器合闸运行的情况下应该是失磁的（断路器合位情况下辅助节点 S0 、 S3 的常闭触点是断开状态的），如果出现带负电的回路短路，就会出现抖动性励磁动作。
当出现带负电的回路短路时， 1TWJa 继电器励磁，其常开触点闭合，因此 RCS-921A 装置报 TWJ 位置异常信号、重合闸动作、非全相动作。由于该断路器非全相保护采用断路器机构非全相保护、 RCS-921A 的非全相保护退出，断路器的辅助断路器触点动作正确，因此断路器机构非全相保护不动作， RCS-921A 的非全相保护不会跳 5062 断路器。
检查现场二次接线布置和相关选择断路器、继电器，由于该断路器采用 RCS-921A 装置的防跳功能，现场 XB1 连接片解除。有 3 个地方可能造成短路。
3.1.1 现场 SPT 选择断路器置于远控位置，其 1-2 、 3-4 常开触点在闭合位置。由于断路器在合闸位置，其辅助断路器 S0 、 S3 的常开触点是闭合的，因此 1-2 常开触点带负电。 1-2 、 3-4 常开触点正好在最靠近箱壁的相邻两对端子（如图 (c) 椭圆标示），如果这两对端子短路，将造成上述的异常现象。
图 (c)
3.1.2 XB1 连接片解除， KF1 防跳继电器失磁，其常开触点断开、常闭触点闭合， 14 接点带负电。继电器左下端的两个端子 14 、 22 接点如果短路（如图 (d) ），将造成上述的异常现象。且继电器的螺丝有明显的锈迹，嫌疑最大。
图 (d)
3.1.3 断路器机构的航空插头在室外且没有挡雨的设计，如果进水可能危害很大，但可能性不是很大，因为 S0 的正负触点相距较大，造成正负回路短路可能性不大。而且，根据后面的处理，基本可以排除这种可能。
3.2 产生凝露的原因
3.2.1 事发的前一天夜里，下了一场大雨，且大园变地处半山坡， 3 月份又是全年最潮湿的季节。
3.2.2 5062 断路器汇控箱箱门本身有轻微变形，其门闩比标准短 1cm 左右，平时用力压可以将门关紧。但由于当时昼夜温差较大，使箱门发生变形，露出了一条缝。
3.2.3 所有 500kV 断路器汇控箱的两路加热回路均经温湿控制器控制。经与厂家联系，获悉其温湿控制器的感湿功能存在缺陷，不能真实反映当时的湿度，而当时的温度高于整定值 1 0℃，因此加热回路不能正常工作。
4 处理方法和预防措施
由于检修人员赶到现场后，运行人员已经对汇控箱进行烘干处理，故障消失，并没有再复发信号，因此我们认为受潮引起短路，导致这次故障的可能性很大，且以 4.1.2 所分析的原因可能性最大。但由于当时故障已恢复，且断路器在运行，因此没有进行绝缘测试。
4.1 从上面的分析，我们可以看出，造成短路的很大一部分原因是由于正、负回路的端子紧挨在一块，因此，在考虑 KF1 和 SPT 接线时应尽可能正、负回路的端子隔开。
4.2 联系厂家，更换所有 500kV 断路器汇控箱的温湿控制器，且将两路加热回路改为一路经温湿控制器控制，一路手动控制。
4.3 联系厂家，更换门闩，且调整箱门。
4.4 在进行改造之前，将所有 500kV 断路器汇控箱的 80W 加热回路临时短接，改为手动控制。潮湿天气时，将箱门用尼龙绳绑紧，且罩上防雨罩。
4.5 本次异常暴露出我们在端子箱除湿、防潮方面的薄弱。 3月8日下午，运行部再次向局属变电所发出紧急通知，要求各站仔细检查端子箱防潮情况，对加热器及除湿器损坏的应立即上报进行处理。
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