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(hù)，特別是對(duì)電網(wǎng)短路保護(hù)的失效給電網(wǎng)帶來的損失是很大的，嚴(yán)重的甚至引起火燒連營事故造成大面積長時(shí)間停電。短路保護(hù)性能的好壞很難實(shí)地實(shí)戰(zhàn)演習(xí)驗(yàn)證，容易造成麻痹僥幸思維，平時(shí)很少短路都認(rèn)為安然無事，一旦短路失保就會(huì)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(gè)按理說是技術(shù)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家也都有發(fā)生大面積長時(shí)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(xì)究。筆者認(rèn)為這里面隱含更深層的繼電保護(hù)整定與原理誤區(qū)的原因，并非都?xì)w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(jì)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(jì)中一般都習(xí)慣將拒分故障的原因歸結(jié)為斷路器，有時(shí)還以拒動(dòng)故障來歸類包括拒分與拒合故障。對(duì)短路保護(hù)來說拒分影響最大，應(yīng)該分開統(tǒng)計(jì)拒分、拒合，是斷路器故障拒分，還是繼電裝置主保護(hù)拒動(dòng)或后備保護(hù)都拒動(dòng)造成的拒分。后備保護(hù)還有低電壓閉鎖拒動(dòng)、差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)、距離保護(hù)拒動(dòng)，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(hù)中，高壓斷路器與繼電保護(hù)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(gè)完整的保護(hù)系統(tǒng)。這兩個(gè)部分都有可能造成拒分故障。從現(xiàn)在的統(tǒng)計(jì)中看不出繼保裝置拒動(dòng)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�；蛟S另有內(nèi)部統(tǒng)計(jì),通過仔細(xì)分析都應(yīng)該能得出問題所在。

　　執(zhí)行開斷任務(wù)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(hào)繼電器有無發(fā)出動(dòng)作信號(hào)來判斷。有動(dòng)作信號(hào)發(fā)出，就是斷路器拒分；沒有動(dòng)作信號(hào)發(fā)出，就是繼保裝置整定失保拒動(dòng)，造成斷路器無法執(zhí)行分?jǐn)嗟木芊�。二者是有本質(zhì)區(qū)別的，不能混為一談。繼保裝置拒動(dòng)有主保護(hù)拒動(dòng)和后備保護(hù)拒動(dòng)，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(hù)拒動(dòng)和保護(hù)時(shí)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(jī)率很小，因?yàn)閿嗦菲鞯拈_斷時(shí)間＜0.1s，一般為0.06s，上下級(jí)斷路器同時(shí)都出現(xiàn)故障拒分的可能性不大。第三級(jí)斷路器遠(yuǎn)后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該為0.5~0.7s時(shí)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(dòng)和保護(hù)動(dòng)作時(shí)間太長引起的，應(yīng)該都是電站的裝置整定問題和責(zé)任。這一點(diǎn)或許連統(tǒng)計(jì)拒分故障的電站和部門都不會(huì)想到，問題竟然會(huì)出在自己的繼保系統(tǒng)。

　　斷路器的開斷性能應(yīng)該由廠家的型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)來保證，并出具試驗(yàn)報(bào)告；繼電保護(hù)裝置及整定的各種主/后備保護(hù)時(shí)間電流安秒動(dòng)作特性，應(yīng)當(dāng)在安裝整定調(diào)試時(shí)進(jìn)行二次回路通電驗(yàn)證，出具驗(yàn)證數(shù)據(jù)報(bào)告。嚴(yán)格具體地講必須保證主保護(hù)能在末端為最小單相短路電流時(shí)0.1s內(nèi)動(dòng)作,后備保護(hù)應(yīng)在同樣電流時(shí)0.3~0.5s內(nèi)動(dòng)作。國際電工IEC62271-200:2003內(nèi)部故障電弧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)推薦的開關(guān)設(shè)備燃弧時(shí)間優(yōu)選值為1s/0.1s[4]，即遠(yuǎn)后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)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(shí)上，我國和世界上包括一些發(fā)達(dá)國家的許多電站目前都達(dá)不到這個(gè)要求。這就是繼電保護(hù)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(shí)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(shí)，將增加開關(guān)柜的成本100%。如果電網(wǎng)短路保護(hù)時(shí)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(hù)時(shí)間再延長，那造價(jià)將是個(gè)天文數(shù)字！是不可能實(shí)現(xiàn)的。所以繼電保護(hù)原理中用長延時(shí)來作短路主保護(hù)，那根本就是一個(gè)主觀的誤導(dǎo)和天真的臆想！短路保護(hù)的原則應(yīng)當(dāng)盡量減少動(dòng)作時(shí)間，故障電弧的燒損就小，供電的恢復(fù)時(shí)間也就短，利國利民利業(yè)。過去的短路保護(hù)原理缺乏與實(shí)際制造相結(jié)合的