摘要：本文根据一起220kV输电线路在恢复送电操作过程中操作隔离开关时断路器偷合的案例，结合现场一、二次设备动作情况，分析了该断路器的动作原因为在操作隔离开关过程中断路器控制回路断线返回时间过长，从而导致线路保护装置重合闸充电，进而不对应启动重合。同时文章还提出了如何避免此种现象发生的防范措施，确保人身设备的运行安全。
关键词：断路器偷合；控制回路断线；改进措施
序言
2019年7月某日，某220kV变电站在进行某220kV线路冷备用转热备用操作，当运行人员进行线路I母侧隔离开关就地合闸操作时，第一次操作不成功，进行第二次操作时合闸成功，随即线路断路器发生偷合。该断路器的偷合行为虽未造成严重后果，但必须分析其动作原因，并提出解决方案，避免出现断路器处于热备用时发生偷合，从而造成严重后果。
1 一、二次设备检查情况
运行人员立即对该线路间隔进行检查，检查结果如下。
一次设备：断路器合位，I母隔离开关合位，II母隔离开关分位，线路侧隔离开关分位。
主一保护（型号为长园深瑞PRS-753）：管理运行、主保护运行、后备保护运行、重合闸灯点亮，装置动作报文显示不对应启动、重合闸动作。保护装置定值、压板、空开、把手均为正确投入位置。
主二保护（型号为南瑞继保PCS-931）：运行灯点亮，装置只有启动报文。保护装置定值、压板、空开、把手均为正确投入位置。
操作箱（型号为长园深瑞WBC-22C）：电源灯、两组三相合位灯、1PT灯、重合灯点亮。
监控后台（南瑞科技后台）：有线路第一组、第二组控制回路断线告警信号，持续时间为13s；主一保护重合闸动作信号。
可知，线路偷合的直接原因为线路主一保护不对应启动重合闸动作。
2 线路主一保护重合闸动作原因分析
保护人员对主一保护装置进行开入变位分析，发现装置采集的断路器位置，即TWJ有发生过变化，如图1所示。
图1 主一
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保护装置内部变位报告
结合监控后台报文分析，主一保护装置三相TWJ开入均由1变为0的原因为线路第一组、第二组控制回路发生了断线告警，其合闸回路中的三相跳位继电器TWJ失磁。由于控制回路断线告警在13s后恢复，故13s后合闸回路中的三相跳位继电器TWJ励磁，主一保护装置的三相TWJ开入也由0变为1。
依据长园深瑞线路保护PRS-753装置说明书中对重合闸的说明，如图2所示。
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图2 PRS-753重合闸充、放电及启动条件图
当主一保护装置采集的三相TWJ开入由1变为0时，保护装置未启动且无任何重合闸放电条件，故装置重合闸开始充电，10s后重合闸充满电。当控制回路断线告警恢复时，保护装置采集的三相TWJ开入由0变为1，符合重合闸启动条件。于是主一保护装置不对应启动重合，操作箱收到重合令，重合出口合上断路器。
主二保护未能重合闸动作的原因为南瑞继保PCS-931装置重合闸充满电需要15s时间，而装置采集的TWJ在13s后就由0变为了1，此时装置重合闸还未充满电，故主二保护重合闸不动作。
3 线路断路器控制回路断线原因分析
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图3 线路隔离开关分、合闸二次原理图
图中43LR为隔离开关远方/就地操作把手，3-89为就地手分/手合把手，SL1、SL2为隔离开关的微动限位开关，SL3为隔离开关的微动行程开关。
由图3 线路隔离开关分、合闸二次原理图可知，当图中注1处的合闸继电器CX或合闸继电器TX励磁时，图中注2中的TX、CX常开接点闭合，最终使图中注3的VX继电器励磁。
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图4 线路断路器合闸二次原理图
根据图4 线路断路器合闸二次原理图中红框处显示，断路器合闸回路负电端串接了VX继电器的常闭接点。故当VX继电器励磁时，其常闭接点打开，处于分闸位置的断路器合闸回路被切断，故此时线路断路器发第一组、第二组控制回路断线。
由图3 线路隔离开关分、合闸二次原理图中注4可知，当隔离开关由分位操作至合位后，串接与隔离开关合闸继电器CX的隔离开关微动限位开关接点SL2打开，CX继电器失磁，CX继电器常开接点打开，联锁VX继电器失磁，则串接与断路器合闸回路的VX继电器常闭接点闭合，控制回路断线恢复；当隔离开关由合位操作至分位后，串接与隔离开关跳闸继电器TX的隔离开关微动限位开关接点SL1打开，TX继电器失磁，TX继电器常开接点打开，联锁VX继电器失磁，则串接与断路器合闸回路的VX继电器常闭接点闭合，控制回路断线恢复。
由此可知，当该线路间隔隔离开关有操作时，断路器均会出现控制回路断线告警。且在隔离开关分/合闸命令发出瞬间同步发控制回路断线告警，隔离开关变位后告警复归，告警持续时间一般较短。但在此次操作中，由于第一次操作未成功，此时断路器控制回路已发断线告警。当运行人员第二次操作成功时，隔离开关微动限位开关接点SL2打开，断路器控制回路断线告警复归，告警持续时间已大于线路主一保护装置重合闸充电时间。
4 采取相应的防范措施
依据本文对此次断路器偷合事件的原因分析，可知控制回路断线时未对保护装置有闭锁重合闸开入是导致此次事件的根本原因。依据运行经验而言，造成断路器控制回路断线的原因复杂多样，控制回路中的每一个节点，甚至控制回路中的每一个端子都有可能，必须从根本上解决上述事件的发生。综合分析建议采取以下防范措施
（1）将操作箱控制回路中的合后位置继电器常闭节点接入闭锁线路保护重合闸开入中，确保线路经遥控分闸时，线路保护一直收到闭锁重合闸令，从而不会重合闸充电。需要特别注意的是，目前各主流保护厂家，只有北京四方的操作箱闭锁重合闸回路中并接了合后位置继电器的常闭节点，而其他保护厂家，如南瑞继保、长园深瑞、国电南自等，操作箱闭锁重合闸回路中并接的均是手跳继电器的常开节点。由于手跳继电器是单位置继电器，当手跳命令返回时，其常开节点立即打开，故闭锁重合闸开入仅能维持瞬间，仍然存在上述线路保护重合闸可以充电的情况。
（2）将操作箱中控制回路断线告警常开节点驱动一个延时继电器，使用延时继电器的常开节点接入保护装置闭锁重合闸开入中。其延时继电器的目的为能可靠躲过断路器分闸期间出现的控制回路断线时间，从而让重合闸正确动作，故该延时时间应大于5S（三相重合闸时间），但不应大于10s（重合闸充电时间）。
（3）在执行线路转冷备用操作时，遥控分开断路器后宜退出线路重合闸。在恢复送电，操作至热备用时再恢复线路重合闸。
（4）运行人员在进行操作时，严格执行正确操作顺序，确保隔离开关的电机电源和控制电源在投入位置且电位正常时在进行操作。当第一次操作不成功时，必须检查二次设备无异常告警信号后才能继续操作。
参考文献：
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