Page 129 - 电力与能源2024年第四期

周 平，等：一起 110 kV GIS 开关合闸瞬间交直流窜电故障分析 523

由图 4 和图 5 可以看出，合闸回路与储能回路 位，常闭接点闭合，储能电机运转开始储能，同时
存在电气联系的部分为 CK1 和 CK2 两组行程开 弹簧未储能开始发信；而常开接点打开，闭锁合
关接点。CK1 和 CK2 为组合式行程开关，各包含 闸。然而，在这个过程中，常开接点打开时存在拉
一组常开常闭接点，其中 CK1 的常闭接点①，② 弧，在拉弧未结束时常闭接点已闭合，导致交直流
用于电机储能回路；CK2 的常闭接点①，②用于弹 混用的行程开关 CK1 的常开与常闭接点触头导
簧未储能信号回路，常开接点③，④用于合闸回路 通，从而引发交直流窜电故障。

中弹簧未储能闭锁断路器合闸。CK1 的常闭接点
3 故障处理
只作用于交流回路，而 CK2 的常开、常闭接点只
作用于直流回路，在正常情况下两组行程开关不 在查找出故障点后，根据原理图对二次接线
可能存在交直流窜电的现象。于是检查两组行程 进行了恢复。将直流常开常闭接点接于同一组行
开关接点的实际接线，发现机构操作箱内 CK1 的 程开关 CK2 中，而 CK1 单独用于交流储能回路。

常闭接点①，②接于电机储能回路，常开接点③， 为了确保接线后储能回路和合闸回路正确无误，共
④接于合闸回路；而 CK2 只有常闭接点①，②接 进行了 10 余次开关分合闸试验，开关均正确动作，
于未储能信号回路。这种接线情况与图纸不符， 且故障录波装置再无直流电压突变量启动记录。
导致在 CK1 中同一组常开常闭接点交直流混用。
4 交直流窜电可能导致的后果分析
操作箱内两组行程开关实际接线情况如图 6 所
示，合闸瞬间接点拉弧现象对比如图 7 所示。 直流系统一点接地问题不容轻视，在发生交
流电窜入直流回路故障时，这种情况可能会快速

演变为两点接地或多点接地，导致保护装置拒动
或误动，进而可能造成电气设备损坏，甚至可能导
致电网解列，对电力系统危害极大。
（1）交流电窜入直流系统会对直流回路绝缘
造成破坏。长期运行下，易发生直流接地和短路，
图 6 CK1 和 CK2 的实际接线情况
这将导致直流电源开关断开，使保护和自动化设
备失去电源，一次设备也相应失去监测和保护。
（2）交流电窜入直流系统时，它可能通过对地
电容与跳合闸线圈形成回路。若线圈被短接，会
使 开 关 拒 动 ；若 接 点 被 短 接 ，则 可 能 会 使 开 关
图 7 开关合闸瞬间拉弧现象对比 误动。

在实际接线中，CK1 的同一组常开常闭接点 （3）交、直流的相互影响会对微机保护产生电
交直流混用的情况在开关未进行合闸动作时并无 磁干扰，使得交、直流同时异常。交流量使直流母
明显缺陷。从图 7 可看出，在开关合闸动作瞬间， 线电压的纹波系数大大增加，对微机保护、自动装
行程开关付接点处存在明显的拉弧现象。 置的电子电路造成诸多不良影响，如降低测量精
当断路器处于分闸位置时弹簧已储能，储能 度、缩短装置使用寿命等。
连杆会将 CK1 和 CK2 两组开关的动作行程向上
5 结语
顶住。此时，CK1 常闭接点打开，断开电机储能回
路，而常开接点闭合，储能接点不闭锁开关合闸； 本次故障的主要原因是 GIS 开关厂家机构箱
同时，CK2 常闭接点也打开，弹簧未储能不发信。 内二次接线误接，导致在同一组常开常闭接点中
在断路器合闸瞬间，CK1 和 CK2 行程动作复 交直流接点混用，进而在开关合闸瞬间引起交直