断路器控制回路断线不正常动作原因

断路器控制回路断线不正常动作原因引言
目前，在我国电力系统中，线路发生单相瞬时接地故障的概率很高，线路重合闸功能可以保障供电线路在出现瞬时性故障时，几乎“0”时限的快速恢复供电，保证对用户的可靠供电。

另外，重合闸逻辑功能还能实现断路器偷跳后启动重合闸。

但是当前各继电保护装置厂家大多数只根据断路器（开关）的位置来判断路器偷跳。

在智能终端与保护GOOSE链路中断、断路器控制回路断线出现后运检人员检查恢复的过程中，假如保护装置的外回路设计欠缺，极易导致重合闸动作而引发人身或设备事故。

1典型案例情况
1.1案例一
某110kV智能变电站一条110kV线路在运行，智能终端与保测装置出现GOOSE链路中断，发“总报警”信号。

后台不能进行遥控操作。

运维检修人员在该智能柜KK把手上手分开关后检查光纤链路是否正常时，断路器突然重合。

该线路保测装置报“开关偷跳启动重合闸”，重合闸出口。

1.2案例二
继保人员和厂家对某110kV线路保护装置进行升级改造，升级后继保人员解开断路器的跳合闸线接入模拟断路器检验保护装置逻辑回路。

试验完毕后恢复二次接线，重合闸出口，断路器合闸。

1.3案例三
某110kV变电站110kV开关间隔进行A类检修，检修结束送电时，断路器拒合，保护人员退出控制电源（未退保护装置电源），检查拒合原因。

原因查清后，当保护人员合上控制电源时重合闸动作，断路器合闸。

2重合闸异常动作原因分析
重合闸由充电回路、放电回路、重合闸启动回路、重合闸方式选择回路、手动同期合闸回路和重合闸出口回路构成。

下列分别对充电回路、放电回路、启动回路进行分析，分析在上述案例中重合闸误动作的原因：在各厂家重合闸逻辑功能的程序中，特意设置了一个计数装置，来模仿自动重合闸中电容器的充放电功能。

此充电计时元件充满电所需时间为15s，重合闸的重合功能必须在“充电”完成后才能投入，同时点亮面板上的充电灯，未充满电时不允许重合，以避免多次重合闸。

在如下条件满足后，充电计时装置开始计数，模仿重合闸的充电功能：（1）断路器在“合闸”位置，即接入保护装置的跳闸位置继电器TWJ 不动作；（2）重合闸启动回路不动作；（3）没有弹簧未储能等闭锁重合闸和外部闭锁重合闸开入（如低周、备自投动作闭锁重合闸等）；（4）重合闸KK把手、软压板、控制字等不在停用位置。

图1中QDJ为保护启动继电器常开接点，TWJ为断路器跳闸位置继电器常开接点，CHB为外部闭锁重合闸接点，KK为分合闸操作把手接点，YJJ为断路器操作压力低闭锁重合闸继电器接点。

重合闸充电必须满足以下条件：①TWJ常开接点断开；②QDJ启动继电器未动作；③断路器（开关）在合闸位置，该线路处于运行状态，重合闸计时装置开始计时充电，经15s充电后点亮面板上“充电”灯，充电才方告完毕。

当断路器跳闸位置继
电器TWJ动作或有保护启动重合闸信号开入或任一外部闭锁重合闸信号（如手跳、永跳、遥控闭锁重合闸等）时，重合闸装置立即放电，面板上“充电”灯熄灭。

目前重合闸启动有两种方式，见图2：①保护启动重合闸，装置启动继电器QDJ动作，同时保护出口继电器CKJ动作，重合闸经Y1-H2-H3启动；②断路器位置不对应启动方式，主要用于断路器偷跳。

在保护未出口跳闸时收到跳位开入认为断路器偷跳，经门
H3-Y2-Y3，重合闸启动。

在如下条件满足后，充电计时装置开始清零，模仿重合闸的放电功能：（1）重合闸停用（重合闸KK把手、重合闸软硬压板、重合闸控制字任一项停用）；（2）重合闸置“单重”方式时，保护动作三跳或断路器断开三相；（3）收到外部闭锁重合闸信号开入（例如低周、进线备自投、手跳、遥控闭锁重合闸等）；（4）重合闸出口命令发出的同时“放电”；（5）重合闸“充电”未满时，跳闸位置继电器TWJ动作或有保护启动重合闸信号开入；（6）重合闸启动前，跳位开入持续200ms后重合闸放电。

2.1案例一动作原因分析
当时该线路在运行，智能终端与保测装置之间GOOSE链路正常，重合闸具备充电逻辑，充电完成。

但由于智能终端与保测装置之间光纤有折损现象，GOOSE链路出现中断，保测装置在该GOOSE链路中断以后，保持之前订阅的智能终端的GOOSE报文不变（断路器在合位，重合闸已充电）。

运维检修人员手分开关时，由于保测装置与终端之间的GOOSE链路中断，手跳闭锁重合闸等无法通过闭锁重合闸开入虚回路告之保测装置将重合闸回路“放电”，保测装置仍保持之前断路器在“合位”、重合闸已充满电的状态。

开关分开后，检修人员在检查光纤链路的过程中，智能终端与保测装置之间的GOOSE链路突然恢复正常，保测装置所订阅的智能终端报文瞬时恢复，保测装置立即收到断路器在“分位”、且没有相关闭锁重合闸开入的GOOSE 报文，误认为开关偷跳，断路器位置不对应启动重合闸，重合闸出口。

在其它智能站多次模拟上述过程，保测装置都判“开关偷跳”启动重合闸。

2.2案例二动作原因分析
由于试验时拆接线，导致控制回路断线，三跳位置继电器常闭接点断开，断路器与保护装置操作箱之间切断了联系，保护装置采集不到TWJ跳位开入信号（如图1），保护装置重合闸充电条件满足，重合闸充电成功；当运维检修人员对控制回路的接线进行恢复时，保护装置中重合闸动作逻辑判断路器（开关）位置不对应启动重合闸，重合闸动作出口。

2.3案例三动作原因分析
控制电源消失，造成控制回路断线；三跳位置继电器常闭接点断开，线路保护装置收不到三相跳闸位置开入的信号（如图1），重合闸充电逻辑条件满足，重合闸充电完成，在控制回路失电时未将重合闸闭锁，重合闸没有放电；在控制电源空开再次投入时重合闸判为断路器（开关）位置不对应而启动重合闸，造成重合闸动作出口。

3预防重合闸不对应启动误动措施探讨
在案例一中，智能变电站中手跳接点在智能终端装置内，重合闸放电逻辑回路、遥控等在保测装置中，中间采用光纤连接，一旦光纤异常造成保测装置与智能终端GOOSE链路中断，后台将无法进行遥控，只能在智能柜手分开关，手跳无法驱动重合闸回路放电，重合闸一直充满电将可能造成开关再次重合，虽然发生该故障的可能性很小，但并非不存在这种事故，一旦发生，极可能造成非常严重的后果，对电网和运维
人员的安全构成重大威胁。

因此应预先采取可靠的闭锁重合的措施。

例如要求继保装置厂家考虑当保测装置与智能终端GOOSE链路（直采直跳链路）中断时，保测装置进行相应逻辑判断将重合闸放电等。

目前只能通过非技术措施来避免此类事故，当智能变电站出现保测装置与终端GOOSE链路中断时，可以将重合闸投入软压板退出后再进行检查，等检查完毕，链路恢复正常后再加用。

要求运维检修人员细化智能设备运维检修和异常处置说明，将告警信息的含义、压板说明等用通俗易懂的描述编入智能变电站现场运行规程，从而固化操作流程来避免此类事故。

案例二、案例三中继电保护装置的重合闸动作逻辑大多采用跳闸位置继电器的接点来判别断路器偷跳。

而只有断路器跳闸位置而无相应跳闸开入反应的运行状态很多，如手分断路器、控制回路发生异常后自行恢复等等。

因而线路保护装置中重合闸逻辑中要求在二次回路设计各种闭锁逻辑，来防止线路保护装置重合闸误判断路器偷跳；如当前各继保装置厂家广泛使用的手分及遥分开关时采用闭锁重合闸开入端子使线路保护装置中重合闸回路“放电”，可参考不同继电保护厂家，解决问题的措施有：控制回路断线动断触点串联延时回路用来闭锁重合闸（如图3）延时通常为5~10s。

目前部分装置（如RCS-941、南自PSL641）引入控制回路断线信号开入，由软件自行延时确认后使重合闸程序中计数设备放电。

该方法能够从根本上消除控制回路断线引起线路保护装置重合闸误动作的相关事故，但是对于正在运行的老一代线路保护装置进行软件逻辑修改来避免此类事故不切实际。

如果我们利用控制回路断线动断接点串联延时回路，直接接入到线路保护装置的闭锁重合闸开入。

控制回路断线动断接点增加延时回路则是为了躲开断路器（开关）操作过程中短时间的跳闸位置继电器TWJ、合闸位置继电器HWJ动断接点闭合过程，决不允许控制回路断线动断接点直接接入操作箱中合闸的闭锁重合开入。

或者运用非技术措施等手段来避免此类事故，在变电站运行操作规程中可以规定，断路器备用时、保护与终端链路中断检查时或紧急就地分闸时将重合闸功能停用。

当线路处于热备用状态，检修断路器（开关）或线路保护控制回路或操作回路发生缺陷时规定先退装置电源，再退控制电源；检修结束后先合控制回源，后合装置电源，避免断路器误重合。

4结束语
由各种原因引起的重合闸误动作行为在工作中时有遇到，特别是在综合自动化以及智能化变电站改造实施过程中，要多分析和总结各种异常情况，及时提出整改意见。

以上只针对其中一些问题进行了分析并且提出了一定的建议和措施，可有效地避免重合闸误动作，从而保证电网安全稳定运行。

作者：王进单位：国网湖北省电力公司荆州供电公司检修分公司。