一台半断路器接线故障断路器隔离方法的探讨

一台半断路器接线故障断路器隔离方法的探讨
张美霞，杨秀
上海电力学院电气与自动化工程学院，上海，200090
摘 要：一台半断路器接线是500kV发电厂、变电站广泛采用的接线形式，本文对该接线故障断路器隔离方法进行了探讨，比较了等电位转移负荷法、切空母线法、停电隔离故障断路器这三种方法的优缺点以及应用场合，并给出在隔离故障断路器和解锁操作的注意事项。

关键词：一台半断路器接线；隔离故障断路器；解锁操作
0 引言
通常在330~500kV配电装置中，当进出线为6回及以上，配电装置在系统中具有重要地位，则宜采用一台半断路器接线。

如图1所示，每两个元件（出线、电源）用3台断路器构成一串接至两组母线，在一个串中，两个元件（进线、出线）各自经一台断路器接至不同母线，两回路之间的断路器称为联络断路器[1]。

图1 一台半断路器接线
断路器是变电站的主要电气设备之一，其设备状态的好坏关系到变电站乃至500kV电网的安全运行。

断路器常见故障有：绝缘破坏、操作机构或动力系统问题、灭弧介质问题、操作回路问题、拒绝分合闸等问题。

其中断路器拒绝分闸后果最为严重。

发生事故时断路器拒绝跳闸将会造成电气设备损坏或者越级跳闸造成事故的扩大。

因此，应采取适当措施，及时将故障断路器隔离，尽快消除缺陷恢复运行。

1隔离故障断路器的操作方法
根据一台半断路器接线方式的特点，断路器在分合闸位置出现闭锁合闸情况，现场应立即对故障断路器进行检查处理，短时无法消除故障时，向调度申请将断路器改为冷备用，停电检修；断路器在合闸位置出现闭锁分闸情况，现场短时无法消除故障时，应将故障断路器隔离。

在隔离故障断路器过程中有三种隔离故障点方法：等电位转移负荷，隔离开关切除空母线和停电隔离故障断路器。

1.1等电位转移负荷
即使用隔离开关远方操作解除本站组成的母线环流，其优点是操作少、速度快、不影响对外供电。

缺点是隔离开关的操作不像断路器那么快速，500kV的隔离开关，从运行经验来看，分闸时间需要数秒钟，如某串中间断路器在隔离开关分闸过程中出现故障跳闸，将会造成带负荷拉隔离开关的严重事故。

对500kV系统安全运行造成严重后果。

一台半断路器接线故障断路器隔离与带有旁路断路器的接线方式比较，具有不同的特点。

对于带有旁路断路器的接线，将旁路断路器与故障断路器并联运行，并停用旁路断路器操作电源，再拉开故障断路器两侧隔离开关即可隔离，不会出现带负荷拉刀闸的可能。

对于一台半断路器接线故障断路器，如果将并联回路中所有断路器的操作电源停用，一旦出现设备故障或线路故障，将会造成500kV系统全站停电，如果不停用相应断路器操作电源，如隔离开关在分闸过程中相应线路或设备出现故障跳闸，将会造成带负荷拉隔离开关的严重事故。

因此，对于一台半断路器接线的等电位转移负荷，需做
上海市教育委员会重点学科建设项目资助，项目编号：J51301
隔离开关拉母线环流要经过试验[2]。

以图1中断路器QF1为例，首先确认隔离开关已做过切母线环流试验，并合格，经调度员同意，并经运行管理部门防误操作装置专责人到现场核查无误并签字后，由运行人员报告当值调度员，方能使用解锁工具。

在确认环路内所有断路器运行的情况下，解锁拉开隔离开关QS11切母线环流。

拉开隔离开关时，应三相同时操作。

操作时，隔离开关采用远控方式。

解锁拉开隔离开关QS12，将断路器QF1隔离。

注意防止在分闸操作中电动操作失灵发生动静触头之间拉弧，对此应提前做好设备故障时的应对措施及事故处理方案。

1.2切空母线方法
采取用母线侧隔离开关切母线方法，应做过试验，操作过程中拉弧太大，操作量较等电位转移负荷要多。

操作中弧光太大可能造成设备损坏，产生的过电压及高频脉冲信号对载波机、光端机告警误动、保护告警误动、微机保护告警误动以及站内告警误动等问题。

以图1中的断路器QF1为例，根据调度命令将母线W1侧除断路器QF1以外的母线侧断路器转为热备用，拉开相应的母线W1侧的隔离开关。

解锁拉开隔离开关QS11切除空母线，再拉开隔离开关QS12。

将断路器QF1隔离。

拉隔离开关刀闸时，应三相同时操作。

操作时，隔离开关操作必须采用远控方式。

用隔离开关拉切空母线应做实验，拉开母线W1侧的隔离开关的目的是为了减少母线的充电电流。

此种方法不影响负荷送出。

对于一台半断路器接线的中间断路器的故障隔离，因电源侧较多，不建议采用此方法。

应采取切断与该断路器有联系的所有电源的方法来隔离此断路器。

1.3停电隔离故障断路器
对于一台半断路器接线，停电隔离故障断路器操作复杂、影响负荷外送，但操作较安全。

对于母线侧断路器，需将相应线路和500kV母线停电，再拉开故障断路器两侧隔离开关，将故障断路器隔离。

然后恢复线路和500kV母线运行。

对于中间断路器故障故障，应将同串的两条线路停电，拉开相应线路隔离开关，再拉开故障断路器两侧隔离开关，将故障断路器隔离。

500kV主变低压侧总断路器故障后，将低压侧母线上所有低抗、电容器、电压互感器、所用变（先转移负荷）等退出运行后，拉开主变低压侧隔离开关，将故障断路器隔离。

电容器或低抗断路器故障后，先将所在母线上其他低抗、电容器、电压互感器、所用变等退出运行。

若低压侧有总断路器，则拉开总断路器后，再拉开故障断路器的闸刀将其隔离，隔离后恢复其他低压侧设备的运行。

若低压侧无总断路器，则需停用主变后方能隔离故障断路器。

以断路器QF1为例，依次拉开母线W1侧除断路器QF1外的母线侧断路器和断路器QF2,然后拉开母线W1侧的隔离开关(除第一串)及隔离开关QS21、QS11、QS12，根据调度命令合上母线侧W1侧除第一串的母线侧隔离开关，根据调度命令合上母线侧除故障断路器外的断路器，恢复500kV的WI母线运行。

最后依次合上隔离开关QS21和QF2，恢复S1的运行。

如果系统运行方式允许，采用停电隔离办法处理，采取这种办法最安全。

2 故障断路器的检查处理程序及有关注意事项
2.1断路器出现分合闸闭锁的检查处理程序（1）当发生液压机构压力降低而闭锁开关分合闸时，应立即汇报调度及上级部门，现场检查断路器分合闸闭锁原因，并及时通知检修人员检查消缺。

（2）断路器拒合时应检查：远方操作条件是否满足；同期开关是否投入、同期合闸条件是否满足；有无保护动作信号，出口自保持继电器是否复归；机构或SF6气体压力是否正常；操作电源是否正常；控制回路有无明显异常，合闸线圈是否冒烟或烧焦。

经检查无异常或排除故障后，可再合一次，如仍合不上立即汇报调度和上级部门，向调度申请将断路器改为冷备用，停电检修。

（3）断路器拒分时应检查：远方操作条件是否满足；操作机构或SF6气体压力是否正常，操作电源是否正常；控制回路有无明显
异常，分闸线圈是否冒烟或烧焦。

检查油泵电机不启动还是液压系统泄露引起。

如果电机不启动，则应检查其交流电源是否正常，电源开关是否跳开，接触器是否动作，电机有无异常等，并设法恢复打压；若无法恢复，则应汇报调度和上级部门，应将故障断路器隔离。

（4）如断路器的液压机构出现大量漏油，应立即停用液压机构的打压电源。

对地面油迹，应用沙子将油覆盖，防止引起火灾。

断路器在合闸位置出现闭锁分闸现象。

2.2隔离故障断路器后应采取的主要安全措施
对于一台半断路器接线，故障断路器隔离后，以图1中的断路器QF1为例，相应的线路会仍在运行状态，对于故障断路器被闭锁仍然处在合闸位置情况。

故障断路器相应运行中的线路发生线路故障，会跳开线路对应的两台断路器，由于故障断路器无法跳开，线路保护将会启动故障断路器失灵保护，跳开W I 母线上所有断路器，造成断路器越级跳闸。

因此，要退出故障断路器的失灵保护，故障断路器的检修短接开关打至接通位置（检修位置）。

这样故障断路器从一次、二次都进行了隔离。

解锁合上断路器两侧接地刀闸。

3解锁操作注意事项
现场值班人员均应熟悉所辖范围内电气设备的防误装置的原理和程序，熟练掌握防误装置的操作。

正常运行时，所有电气设备的防误装置均应投入，并保持其状态完好。

已投运的防误装置不得随意停用、解除。

若故障断路器需要解除闭锁操作隔离开关，应经运行管理部门防误操作装置专责人到现场核实无误并签字后，由运行人员报告当值调度员，方能使用解锁工具。

具体操作：使用解锁工具及短接相应断路器或闸刀的闭锁辅助接点来解除闭锁。

解锁前要做好充分准备，确认需要短接的接点并做好标记；短接闭锁接点时，认真检查核对，并应记录所解锁接点及端子排号；短接闭锁接点后，运行人员检查隔离开关闭锁挡板，以核实短接闭锁点正确，并检查切换开关在“远方”位置；隔离开关操作前，再次检查是否满足解锁操作条件，避免带负荷拉合隔离开关、带电合地刀。

隔离开关操作应使用远方操作，人员应远离现场。

操作完毕后，将解锁工具使用原因、时间等情况记入解锁钥匙使用记录本[3]。

结论
隔离故障断路器，在保证系统安全的前提下尽可能加快速度，解除闭锁操作时要防止出现误操作，在条件允许的情况下，尽量采取较安全的方法。

等电位转移负荷适用在供电负荷紧缺情况或需要紧急退出故障断路器运行的情况下，可采用此方法。

切空母线方法在特殊情况下可以采用。

对于一台半断路器接线的中间断路器故障隔离，不能采用此方法。

停电隔离故障断路器方法在运行方式允许时，采用该法比较安全，缺点是影响线路负荷。

总之，采取上述三种方法中的哪一种来隔离一台半断路器接线的故障断路器，应根据断路器的状态、相应断路器的隔离开关拉切环流试验或拉切空母线试验情况，变电站及线路附近的天气情况，系统运行方式是否允许等情况进行综合考虑以确定采取的方法。

致谢
感谢我的家人对我工作的支持，感谢同事对我的帮助。

参考文献
[1]熊信银.发电厂电气部分.中国电力出版社.2009.7第
四版
[2]华东电网500kV系统调度运行操作和事故处理规程.华
东电业管理局.1990.4
[3]华东电力系统调度规程.2004
作者简介：张美霞(197９-)，女，江苏东台人，汉族，讲师，研究方向为电力系统规划。

Email：zmx19790612@。

一台半断路器接线故障断路器隔离方法的探讨
作者：张美霞， 杨秀
作者单位：上海电力学院电气与自动化工程学院,上海,200090本文链接：/Conference_7364644.aspx。