（河北省电力公司检修分公司石家庄050071）
摘要：非全保护装置作为断路器的一种后备保护，其可靠性关系到电网稳定运行，通过对两起非全相保护动作故障分析，发现设备质量存在问题，提出相关处理措施及防范建议。
关键词：断路器；非全相保护
引言
在220kV及以上电压等级的电网中，普遍采用分相操作的断路器，为了保证输电线路的供电连续性，允许短时间非全相运行，如果长时间运行系统将会产生负序、零序分量，对电气设备产生巨大的危害。所以在断路器机构本身广泛装设非全相保护。但是由于非全相保护二次回路归继电保护专业管理，开关本体非全相继电器归检修班组更换。造成了非全相装置本身得不到充分检测和维修。本文就河北某500kV变电站2017年连续发生两起非全相保护误动事件进行分析并提出相应防范措施。
1非全相保护动作原理
断路器非全相保护作为断路器的后备保护，对断路器的正常运行起着非常重要的作用。断路器非全相保护是指当断路器三相位置运行状态不一致时，由相关保护回路经一定延时后将断路器三相跳开，避免非全相运行带来严重危害。非全相保护既可通过微机保护装置实现，也可通过断路器分合闸位置辅助触点接通来实现，三相分闸位置常闭触点并联、三相合闸位置常开触点并联，两部分触点串联，当断路器三相位置不一致时，回路导通启动时间继电器，经整定的延时出口三跳本断路器。
2事故经过
2.1广张Ⅰ线跳闸情况
2017年7月11日事故发生前，变电站天气雷雨天，00点24分49秒，某变电站监控室事故喇叭响，监控机报：广张Ⅰ线251开关事故总信号，广张Ⅰ线线路保护RCS931跳C动作，广张Ⅰ线线路保护RCS931电流差动保护动作，广张Ⅰ线线路保护CSC-103D分相差动出口动作，广张Ⅰ线线路保护CSC-103D保护单跳启动重合动作，广张Ⅰ线线路保护CSC-103D三跳闭锁重合闸动作，广张Ⅰ线线路保护CSC-103D三相差动电流动作，广张Ⅰ线线路保护CSC-103D三相制动电流动作，广张Ⅰ线线路保护CSC-103D对侧差动出口动作，3#主变保护PST1200U中压侧负序电压动作，3#主变保护PST1200U低压侧负序电压动作，RCS-931BM保护动作光字牌亮，CSC-103D保护动作光字牌亮，事故总信号光字牌亮，监控机中251开关在断位。
2.2广张Ⅱ线跳闸情况
2017年7月16日事故发生前，变电站天气大雨，14点28分07秒，广张Ⅱ线252开关事故总信号，广张Ⅱ线测控非全相Ⅱ、广张Ⅱ线RCS931GMVC相跳闸位置、广张Ⅱ线RCS931GMVA相跳闸位置、广张Ⅱ线RCS931GMVB相跳闸位置；非全相动作Ⅱ光字牌亮、事故总信号光字牌亮，监控机中252开关在断位。
3保护动作分析
3.1广张Ⅰ线保护动作情况
3.1.1根据2017年7月11日变电站现场各保护装置的动作报告和故障录波器录得数据可得，各保护具体动作情况时序如下：
（1）0ms，故障开始，保护启动
（2）10ms，RCS-931AM保护分相差动出口跳C相
（3）12ms，CSC-103D保护分相差动出口跳C相
（4）65ms，单跳启动重合
（5）645ms，三跳闭锁重合闸
3.1.2#22故障录波器动作情况：
（1）故障时间：2016/09/1100：24：49：6453
（2）故障相别：CN
（3）故障测距：14.689km
（4）开关量变位清单：48ms广张Ⅰ线251C相跳位
（5）开关量变位清单：590.1ms非全相二动作
（6）开关量变位清单：625.1ms广张Ⅰ线251B相跳位
（7）开关量变位清单：626.1ms广张Ⅰ线251A相跳位
从以上数据可知，线路发生单相故障后，两套线路保护均单相跳开后，启动单相重合闸，因非全相二动作，造成开关直接三跳，重合闸未动作，广张Ⅰ线251开关在分位。
3.2广张Ⅱ线保护动作情况
3.2.1根据2017年7月16日变电站现场各保护装置的动作报告和故障录波器录得数据可得，各保护具体动作情况时序如下：
（1）0ms，线路无故障，两套保护不启动
3.2.2#22故障录波器动作情况：
（1）故障时间：2017/07/1614：28：00：0292
（2）故障测距：无
（3）打印报告：广张Ⅱ线252非全相二动作、广张Ⅱ线252开关A、B、C相跳闸
从以上数据可知，线路没发生故障，两套线路保护均不动作，因非全相二动作，造成开关直接三跳，广张Ⅱ线252开关在分位。
4现场试验检查分析
4.1广张Ⅰ线试验检查情况
2017年7月11日，检修人员对251开关动作特性及操作机构进行试验检查，未发现异常（分闸时间为30ms、最低跳闸电压为85V、三相合、分闸正常，检查251开关控制电源回路、分闸跳闸回路电缆芯间及对地绝缘，绝缘情况良好（大于10兆欧）。
检修人员对机构内二次回路进行仔细检查，现场模拟单相和相间故障，发现非全相保护均提前动作。通过试验，检修人员发现非全相时间继电器内部触点老化，导致计时不正确。第二组非全相时间继电器故障，整定时间为1.8秒，实际动作时间为0.5秒，导致非全相动作时间小于重合闸时间，当发生线路故障时，非全相保护发生误动。经更换新的非全相保护继电器后，随即对非全相保护进行了动作值及返回值校验，非全相时间继电器均能正确动作。
4.2广张Ⅱ线试验检查情况
2017年7月16日，检修人员对252开关机构箱及汇控柜内加热器情况进行检查，发现加热器的温湿度控制器损坏，导致汇控柜及机构箱内加热器无法正常投入使用。现场检查开关机构状态与后台监控一致，机构电机打压情况、机构的分合状态、机构储能情况均正常。依据正常分析，如果确实断路器发生非全相运行，则非全相保护Ⅰ、Ⅱ均应同时动作，现在只是非全相保护Ⅱ动作，初步怀疑为断路器非全相保护误动。检修人员对252开关机构箱及汇控柜二次接线情况进行检查，采用逐项排查方法，用万用表分别对断路器A、B、C三相机构箱内辅助触点位置进行检查发现C相操作机构处Ⅱ组开关辅助常闭触点在分合位状态下均导通，即线号TB1：39与TB1：40导通，直接导致断路器在合位时，非全相启动继电器启动，造成开关三相跳闸。检修人员对非全相继电器回路进行检查，未发现异常。因为跳闸之前为大雨天气，怀疑机构箱内有进水现象，导致C相断路器常闭触点导通。检修人员对机构箱门密封性进行检查，密封良好，未发现异常。进一步对机构箱顶部检查，发现机构箱与支柱瓷瓶连接部分的螺丝上有雨滴，最终确定是由于机构与支柱瓷瓶连接部分的螺栓防水胶质量不好，导致漏雨造成断路器常闭触点导通，非全相启动继电器启动，造成开关三相跳闸。
5处理措施
针对上述两起情况，检修人员将故障继电器进行更换，现场模拟单相和相间故障，经1.8S后非全相保护均能正确动作跳开三相，随即对非全相保护进行了动作值及返回值校验，非全相时间继电器均能正确动作。并结合断路器停电检修工作对其他断路器的同类型继电器进行隐患排查。同时对机构箱密封情况进行全面检查，将机构箱内外部缝隙处进行全面打胶，保证设备密封良好，结合专业巡视，排查同类型设备隐患，发现问题及时处理。
6防范建议
通过以上两起事件，发现厂家在设备工艺、安装、质量上存在不合理之处。为了预防同类事故发生，保证电网和设备的安全，建议如下：
a.厂家制造工艺与安装过程中存在质量问题，建议厂家更换专用防水胶进行涂抹。提高防水胶的使用寿命。
b.定期对机构箱密封情况进行检查，做到防水、防潮，避免因控制回路进水受潮，造成事故发生。
c.加强运维人员对非全相保护原理的认识，通过培训，提高运维人员快速处理事故能力，同时结合天气情况多，运维人员提前做好设备排查工作，发现异常及时记录缺陷系统，督促检修人员尽快处理。
d.排查设备质量，提高继电保护设备可靠性，确保保护正确动作，防止事故范围扩大。
e.做好相关设备备品备件的储备，尤其对运行时间较长的设备，备件的数量应充足。
7结束语
非全保护装置作为一种后备保护，是保证设备安全运行的重要装置，由于受到外界环境的影响，可能导致其出现异常或设备故障。因此，在日常维护工作中，我们要做好设备一次、二次的维护，并制定反事故措施，从根本上消除隐患，确保设备安全稳定运行。