一起10kV出线开关拒跳事件的原因分析和反措

1一起10kV出线开关拒跳事件的原因分析和反措陆昱、龚越明、包建新上海市电力公司市南供电公司，上海，201101摘要：介绍一起10kV断路器开关拒跳事件，分析拒跳原因是因断路器航空插头操作不当、针头弯曲变形造成开关分闸回路不通、合闸回路闭锁所致。对该断路器航空插头的操作和制造工艺进行反措，提出二次回路隐患排查和反措工作需紧密结合相关一次设备的实际情况进行改进，才能真正确保设备安全运行。关键词：断路器，拒跳，分闸回路，隐患1、开关拒跳事件现场介绍2009年11月20日下午，35kV某站一条10kV出线保护装置发前加速、过流跳闸信号，但断路器开关分闸拒动，该开关所在母线对应的1号主变过流动作跳主变35kV进线开关和1号主变10kV开关，该站10kV一/二分段自切成功合10kV一/二分段开关。事故现场显示10kV出线保护装置（SPAA-341C2）前加速、过流、重合闸示灯均亮，但该出线开关拒动，红灯不亮。站内其余保护装置示灯与实际保护动作情况、开关位置、光子牌指示均一致。经调度许可，先将该出线开关摇出至试验位置，此时操作电动分闸不成功，而手动分闸成功，且开关绿灯亮，再在开关试验位置操作电动合闸不成功。由于开关电动分、合闸均不成功，故初步判断开关拒跳的原因为分闸回路不通，合闸回路被闭锁。2、现场检查及原因分析将该10kV开关摇出至检修位置，对开关本体和二次回路进行检查，无异常情况。检查开关航空触头发现开关拒动应为开关航空插头插针弯曲所致。如图1所示，航空插头针头20（合闸闭锁回路负电源）弯曲变形，弯曲针头接触至针头31（分闸回路负电源），航空插头上有明显压痕，而针头31针尖有收缩现象，现场判断为针31针头与控制电源负电源虚接触，分闸回路无负电源，导致开关分闸拒动。而航空插头针头弯曲的原因可确定为上次该回路检修复役时现场操作不当所致。2图1故障后现场开关航空插头图于是对开关分、合闸二次回路进行具体分析，发现要解释开关分闸为何拒动，需要解决两个问题：一是事故发生后开关在试验位置电动合闸不成功，经判断为针头20弯曲使闭锁回路不通所致，但为何在上次开关检修复役时，开关电动合闸成功，红灯亮？查看历史纪录，该10kV开关最后一次开关检修时间是2007年2月，当时开关电动分合操作记录均成功。经查看原理图（图2）可知，在上次开关检修复役时，开关电动合闸成功是因为航空插头针头20弯曲后接触至针头31，此时针头31仍与控制负电源实接触，故闭锁回路仍导通，开关合闸回路正常，电动操作成功，红灯亮，故第一个问题可以合理解释。二是在日常巡视工作中，该10kV出线红灯亮，说明分闸回路应完好，为何在此次保护动作后分闸回路不能正确跳闸？现场再对针头31进行检查，发现由于针头31有明显的收缩变形现象，可认定为虚接触，而分闸回路内，红灯为发光二极管，电阻极小，只需几十毫安电流就能保证红灯亮，故在虚接触条件下，分闸回路仍能够保证红灯亮。而开关分闸需要一定的分闸电压，翻阅检修报告，该站10kV馈线开关VD4分闸线圈为61欧姆，故在虚接触的条件下，分闸线圈无法获得需要的分闸电压，即无法满足分闸条件，故开关分闸拒动。事故发生后，现场人员发现该开关红灯已不亮，可认定此时针头31已收缩变形，与控制电源负电源无任何接触（如图1所示），故此时无论是闭锁回路还是分闸回路，都已不形成回路，因此现场电动合分闸均不成功。3图2控制信号保护图3、结论与反措该10kV出线开关拒动是因为开关航空插头插针损坏所致，据运行人员反映，该开关航空插头插针针头较长，配合间隙较大，针尖比较容易变形损坏，一旦操作不当，用力过度，就有可能发生插针弯曲，凹陷等情况。针对此情况，制定了以下反措措施：1、对停复役、送电等需要插拔航空插头工作，要先对航空插头进行检查，插拔时要杜绝野蛮操作行为。2、在检修作业时，应检查插针的好坏，在继保进行整组试验后也要注意检查，确保检修作业后航空插头插针完好。3、对该开关设备制造厂家提出整改意见，改进航空插头配合间隙，从源头上避免设备操作不当造成的安全隐患。在本次开关拒跳故障中，该10kV开关保护装置和二次回路小线均没有设备缺陷，在日常巡视中，由于红灯常亮，该回路虚接现象也很难察觉，通常判断跳闸回路也应为完好。但实际二次回路内部却有虚接、短接的现象发生，开关分、合闸回路均不能正常动作，是明显的事故隐患点。在二次隐患排查工作时，曾有要求重点整改正、负电源之间及电源与跳(合)闸引出端子之间应保持适当隔离的内容，即要求保护回路在正负控制电源之间、电源与跳（合）闸引出端子之间，需用空端子隔开。此举是为防止因防雨措施不当雨水进入端子箱、接线端子过近击穿和工作人员螺丝刀使用不慎等现象造成正、负电源之间、正电源与跳（合）闸线短路现象。通过本次事故可以发现，在航空插头的操作中，如果使用不当，也会发生正负电源之间4短接、虚接的情况。因此二次隐患排查不仅要对保护装置本体和二次小线做到整改到位，还要联系到相关的一次设备，联系到现场设备的实际情况，才能真正确保设备安全稳定运行。参考文献：[1]邹森元.电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点案例分析.北京：中国电力出版社,2005.[2]邹森元.拟制直流逻辑回路需考虑的问题[J].继电器,1992,4.