断路器保护误动分析及措施

断路器保护误动分析及措施
摘要：断路器及其自动装置是我国电力系统中最为重要的组成部分，保护了电
力系统的安全持续化运行，对防止电力事故的发生及扩大起到了关键的作用，有
效地保护了电力系统的安全，但是断路器合闸造成的线路故障也会引起误动保护
事故，造成一定的损失。

本文就断路器故障而引起的保护误动事故进行探讨和分析。

关键词：500kV断路器；合闸回路故障；保护误动事故?
引言：随着电力系统的发展和信息自动化技术的进步，电力工作逐步地走向
智能化、自动化、信息化，大量的新型设备开始进入人们的视野，在改变着人们
工作的同时，也对新时期的工作者提出了更高的要求。

深入了解电力系统的故障
原因，定期检查维护，及时发现故障并做好处理，才能不断满足新的发展要求。

1、电力系统的保护误动事故说明
在电力系统保护中最重要的一条就是要防止断路器的误分和误合，这一点难
以通过线路的二次联锁回路来实现，需要依靠制定详细的规章制度和员工操作规
范来加以实现，以避免电力线路出现问题从而导致断路器合闸、回路串联故障造
成误动保护事故的发生。

2003年12月4日，在乾县电力局杨洪变电站的一组断路器由于电力系统断
路器自身电池电量耗尽，供电不足，导致在线路中的电磁合闸推动力不够，使得
断路器难以将电源合上，出现了严重的零件振动，导致了线路电圧不稳，电池组
严重亏损。

同时，由于线路中的直流电路过热被烧坏，线路开始燃烧并逐步蔓延
到其他线路，造成了严重的电力事故。

这种因为电池亏损导致断路器难以运行而
造成的事故，严重影响了社会稳定发展和企业的安全生产，造成了严重的经济损失。

在2004年4月份，同样是在乾县电力局杨洪变电站，一组断路器在合闸时
由于机器老化，合闸不灵活导致电源无法正常合闸，造成线路合闸线圈长时间带
电烧坏，使得部分地区停电至线路维修结束，影响了人们的正常生活[1]。

在我国，电路系统在涉及开、合闸设备机关的过程中，都是按照设备短时间
通电进行处理的，但是由于各种企业操作要求不规范，人员的专业素质不高，导
致出现跳合闸装置通过的电流值和时间也不尽相同，而大多数的电力事故就是因
为流过线圈的电流值超出了规定的时间和范围，造成线路过热、线圈被烧毁导致的。

2、保护误动事故的故障分析
在我国现阶段，省级以下的电力企业已经被改造成了综合式的自动化变电站，而按照规定，凡是被称为综合自动化变电站的断路器合闸自动控制回路，不管是35kV还是10kV的，都具有完善的合闸保护的功能，同样的也具有跳闸控制保护
的功能。

但是相对于整个电力线路来说，合跳闸回路是在容易出现故障的，轻则
造成线圈和设备烧毁，严重的时候会导致线路短路，电池组发生亏损燃烧，损坏
合闸设备等等。

这样的事故原因大多分为这几类：
2.1设备老化，机械运转不灵活
在我国，随着社会的发展，家庭的电气设备也逐渐地增多，社会的电力需求
也在不断地增大，但是需求的增加却没有促进电力基础设施的建设与完善，不少
的电力设备仍旧是上个世纪的产物，过量的使用难免会对设备和软件等造成损害，这就一定程度上为电力故障埋下了隐患。

在基层一线的电力设备中，在长时间的
使用中普遍存在线路老化和设备陈旧等问题。

2.2设备电池组供电不足
在研究保护误动故障的过程中，相关设备的电池供电不足，也是一个较为关
键的问题。

在出现的很多电力系统事故当中，很多是由于断电设备自身无法电池
损耗严重，无法供给足够的电能，导致设备难以正常运转，在发生事故的时候无
法及时处理，事故扩大化，从而影响的范围更广。

相关人员应提升重视程度，定
期对设备的电池的蓄电情况进行了解和检修，以免影响正常应用，造成事故的发生。

2.3线路本身存在故障，没有及时维修
线路本身故障问题，一般表现在两个方面：第一，断路器合闸被断开；第二，跳位监视回路被断开。

线路在运行过程中，一旦出现单相故障，就会导致重合闸
失败；如果本次故障回路属于先合断路器，常会因为其无法在第一时间重合而导
致后合断路器重新合闸无法出口，最终导致线路停电。

很多线路发生故障均是该
原因所引起。

另外，在断开跳位监视回路之后，继电器一般均无法正确动作，断路器在跳
开时，也同样无法准确的反应分闸的实际位置，进而对安全自动装置和保护装置
造成一定危害。

在发生单向故障时，线路保护动作常因跳位导致判断不足而引起
一系列问题，进而使设备失去其原有功能。

在保护断路器的过程中，若其位置不
对应，也同样会影响启动重合闸的实际功能[2]。

3、保护误动事故预防措施
3.1定期进行设备的检修及处理，加强管理
500kV断路器一旦发生合闸回路故障，引发保护误动事故后，不仅会对断路
器的正常运行产生影响，甚至影响整个输电线路、乃至电网的正常运行，因此，
在明确保护误动事故发生原因的基础上，还应在管理方法上加强预防，降低保护
误动事故的发生率。

在500kV断路器运行期间，检修及管理工作是避免合闸回路
故障发生的主要措施之一，管理人员必须要结合实际情况，严格地开展管理工作。

日常检修过程中，要定期的检查设备的运行状况，尤其注重合闸回路的检查，避
免故障的存在，保证500kV断路器能够正常运行。

检修时如发现500kV断路器存
在异常情况，要及时的分析异常产生的原因，并及时的做出处理，预防合闸回路
故障的发生。

另外，管理人员要严格的执行定制单管理制度，强化现场管理工作，真正的定时巡视装置情况，避免流于形式，切实的开展维护工作，保证500kV断
路器安全可靠的运行[3]。

3.2规范事故汇报
500kV断路器运行期间，一旦发生保护误动事故，维修人员必须要及时的开
展维修工作，避免事故长时间的影响断路器。

事故处理之后，维修人员应将发生
的事故的相关情况立即上报给上级部门及管理人员，便于管理人员总结事故情况，针对性的制定预防措施，避免相同或相似事故的再次发生。

对此，为使事故汇报
行为更加规范，管理人员应制定完善的事故汇报制度，并采取科学的定制管理办法，认真的在部门内部贯彻落实，保证事故发生后汇报的及时性、准确性。

另外，管理人员还要定期培训设备维护人员，提高其事故预防意识及事故汇报意识，确
保其能够在日常工作中规范自身的行为，扎实的开展事故汇报工作，并能主动分
析事故情况，积极预防，降低事故发生风险。

3.3回路设计的缺点
虽然VX合闸联锁具有一定的优势，但是该项设计仍然存在一定的弊端：一是断路器合闸回路易断开。

当发生线路任何但想出现故障时，重合闸不成功。

当故
障回路先合断路器后，也不能及时与重合，使得后断路器重合闸出口障碍，进而
引发整个电路停电，出现上文提到的甲2线事故停电。

二是跳位监视回路断来。

当跳位监视回路意识到故障并被断开后，此时TEJ继电器不能正确识别，断路器
断开后不能识别断路器分闸位置，使得对线路和断路器不能形成保护。

总而言之VX联锁回路易导致三相合闸回路的断开，而集电极无法正确反映断路器的实际位置，合闸操作和关联的保护装置不能启动。

4 结论：断路器作为我国电力系统中最为重要的组成部分，在有效保护电力
系统安全的同时，在一定程度上也会造成一定的安全隐患，随着科技的发展，跳
合闸回路断路装置这种结构简单、便于安装和使用、保护功能强大、可靠性高的
设备，越来越多的进入了人们的视野，对原有的线路进行整改，消除存在的隐患，确保了我国电力线路的安全运行，并不断地对我国的电力线路进行改造，将其不
断完善，以确保我国国家电网的安全和稳定，对电力安全生产和多供少损将产生
很大的意义。

参考文献：
[1]田丰伟. 特高压直流最后断路器保护改进策略及协调机制研究[D].华中科技大学,2015.
[2]张锐. 基于多数据融合的电网故障分析系统研究[D].华北电力大学,2013.
[3]郭云微. 低压电弧故障断路器的研究与实现[D].杭州电子科技大学,2012.。