1高壓斷路器拒分故障與原因分解

　　高壓斷路器的拒分故障影響電網(wǎng)的控制和保護，特別是對電網(wǎng)短路保護的失效給電網(wǎng)帶來的損失是很大的，嚴重的甚至引起火燒連營事故造成大面積長時間停電。短路保護性能的好壞很難實地實戰(zhàn)演習驗證，容易造成麻痹僥幸思維，平時很少短路都認為安然無事，一旦短路失保就會出大事。資料顯示全國電網(wǎng)每年僅火燒連營事故就有近百面開關(guān)柜被燒毀。2004年火燒連營事故又有上升趨勢[2]。近年來世界多個按理說是技術(shù)先進的發(fā)達國家也都有發(fā)生大面積長時間停電和火燒連營事故。這就不是偶然的現(xiàn)象了，其原因值得深思和細究。筆者認為這里面隱含更深層的繼電保護整定與原理誤區(qū)的原因，并非都歸結(jié)為高壓斷路器廠家制造質(zhì)量這么簡單。

　　根據(jù)國家電網(wǎng)公司統(tǒng)計1998~2002年6~500kV高壓斷路器拒分故障占總故障的14.5%，排各類故障的第二位[1]。2004年6~500kV高壓斷路器拒分故障占總故障的15.2%，排各類故障的第三位[2]。2006年12kV以上高壓斷路器的拒分拒合故障,共占總故障的14.5%，排名各類故障的首位。40.5kV高壓斷路器拒分故障2004年占總故障的18.2%，2005年占總故障的29.6%[3]�？梢娖涔收下蔬�不��！

　　電力部門在事故統(tǒng)計中一般都習慣將拒分故障的原因歸結(jié)為斷路器，有時還以拒動故障來歸類包括拒分與拒合故障。對短路保護來說拒分影響最大，應該分開統(tǒng)計拒分、拒合，是斷路器故障拒分，還是繼電裝置主保護拒動或后備保護都拒動造成的拒分。后備保護還有低電壓閉鎖拒動、差動保護拒動、距離保護拒動，有無火燒連營事故，等等。各占比例是多少，才便于分析真正原因。在高壓電網(wǎng)保護中，高壓斷路器與繼電保護裝置是分開制造選配安裝的，最后由電力部門來組合整定，形成一個完整的保護系統(tǒng)。這兩個部分都有可能造成拒分故障。從現(xiàn)在的統(tǒng)計中看不出繼保裝置拒動造成的拒分故障和火燒連營故障的比例，也就找不出高壓電網(wǎng)火燒連營事故上升的真正元兇。或許另有內(nèi)部統(tǒng)計,通過仔細分析都應該能得出問題所在。

　　執(zhí)行開斷任務的斷路器拒分和拒合是開關(guān)制造廠的問題，可由繼保信號繼電器有無發(fā)出動作信號來判斷。有動作信號發(fā)出，就是斷路器拒分；沒有動作信號發(fā)出，就是繼保裝置整定失保拒動，造成斷路器無法執(zhí)行分斷的拒分。二者是有本質(zhì)區(qū)別的，不能混為一談。繼保裝置拒動有主保護拒動和后備保護拒動，是繼保裝置和電站整定的問題，與斷路器制造廠無關(guān)。主/后備保護拒動和保護時間過長往往帶來火燒連營事故。而由斷路器拒分造成火燒連營事故的機率很小，因為斷路器的開斷時間＜0.1s，一般為0.06s，上下級斷路器同時都出現(xiàn)故障拒分的可能性不大。第三級斷路器遠后備保護的動作時間應該為0.5~0.7s時才不至于火燒連營。所以出現(xiàn)火燒連營事故，一般都是繼保裝置拒動和保護動作時間太長引起的，應該都是電站的裝置整定問題和責任。這一點或許連統(tǒng)計拒分故障的電站和部門都不會想到，問題竟然會出在自己的繼保系統(tǒng)。

　　斷路器的開斷性能應該由廠家的型式試驗和出廠試驗來保證，并出具試驗報告；繼電保護裝置及整定的各種主/后備保護時間電流安秒動作特性，應當在安裝整定調(diào)試時進行二次回路通電驗證，出具驗證數(shù)據(jù)報告。嚴格具體地講必須保證主保護能在末端為最小單相短路電流時0.1s內(nèi)動作,后備保護應在同樣電流時0.3~0.5s內(nèi)動作。國際電工IEC62271-200:2003內(nèi)部故障電弧試驗標準推薦的開關(guān)設(shè)備燃弧時間優(yōu)選值為1s/0.1s[4]，即遠后備保護的動作時間都不能超過1s，最好控制在0.7s以內(nèi)。否則極易造成燒毀開關(guān)設(shè)備和火燒連營事故！事實上，我國和世界上包括一些發(fā)達國家的許多電站目前都達不到這個要求。這就是繼電保護整定原理之誤區(qū)帶來的結(jié)果[5]。

　　國外資料顯示開關(guān)設(shè)備的燃弧時間從0.1s每提高0.1s，開關(guān)柜的成本要增加10%。提高到1s時，將增加開關(guān)柜的成本100%。如果電網(wǎng)短路保護時間按現(xiàn)在的4s來要求，開關(guān)柜的成本將無法承受，用戶也接受不了。如果保護時間再延長，那造價將是個天文數(shù)字！是不可能實現(xiàn)的。所以繼電保護原理中用長延時來作短路主保護，那根本就是一個主觀的誤導和天真的臆想！短路保護的原則應當盡量減少動作時間，故障電弧的燒損就小，供電的恢復時間也就短，利國利民利業(yè)。過去的短路保護原理缺乏與實際制造相結(jié)合的