（广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516000）
摘要：220kV电压等级及以上的电力系统，普遍采用分相操作的断路器来保证电网运行的稳定性。电力系统在运行过程中，容易因为自然恶劣环境因素、电力设备自身故障、人为的误碰误操作等原因而导致三相断路器产生动作不一致的问题。断路器的非全相运行，使电力系统产生的负序、零序分量会危害电力设备等问题，减低了电网运行的稳定性和可靠性。然而，现阶段的运维工作中发现，断路器本体三相不一致回路尚不完善，断路器分合闸的震动或工作人员的误碰误操作，均容易导致继电器容易误动，导致线路重合闸不成功或者运行中的断路器意外跳闸等问题，同样威胁电网运行的稳定和可靠。因此，对断路器本体三相不一致保护进行研究和改进，从根源上解决三相不一致继电器一碰就跳的问题，提高该回路的可靠性，显得尤为重要和迫切。
关键词：分相操作；继电器；三相不一致；二次回路
引言
工作实践证明，线路发生单相接地故障是最为常见的电路故障。通常情况下，220kV及以上电压等级断路器一般采用分相操作的断路器。分相操作的断路器在运行中会受到多种因素的干扰，这时断路器可能断开一相或两相，进而发生非全相的情况。而断路器非全相运行很有可能会引发较大零序、负序电流等问题，从而对电气设备产生一定的危害，同时还可能导致其他线路的保护装置误动。为保证电力系统的正常运行，断路器应采用三相位置不一致保护。断路器三相不一致保护安装在辅助保护和本体机构两个地方，并同时投入运行。然而，现阶段的运维工作中发现，设备正常运行时，断路器本体三相不一致因机构震动或工作人员的误碰误操作，均容易误动导致断路器跳闸，设备意外停运的事故事件，严重威胁电网的安全可靠运行。本文通过为断路器本体三相不一致原理进行研究和分析，发现导致本体三相不一致误动的根本原因，并提出具有实践价值的方法来杜绝类似事件发生。
一、断路器本体三相不一致保护的原理及构成
断路器本体三相不一致保护的原理：采用断路器三相辅助开关常闭、常开接点分别并联后串联形成非全相判据，当断路器发生非全相运行时，经延时起动三相不一致动作继电器，导通跳闸回路。与辅助保护中三相不一致保护不同的是，不经零序电流和负序电流闭锁。
断路器本体三相不一致保护的构成：起动回路、延时回路、跳闸回路
1、起动回路：断路器三相辅助开关常开接点并联后与三相辅助开关常闭接点并联后串联，再与时间继电器串联，起动计时；
2、延时回路：时间继电器的常开接点与动作继电器串联，时间继电器励磁后，延时闭合常开接点，导通三相不一致动作继电器回路；
3、跳闸回路：三相不一致继电器的常开接点与跳闸线圈串联，三相不一致继电器励磁后，常开接点闭合，导通跳闸回路，线圈励磁，设备跳闸。
图1断路器本体三相不一致保护简化回路图
二、断路器本体三相不一致保护的误动分析
我们结合两个案例分析。
案例一：某220kV变电站发生一起误碰本体三相不一致继电器导致220kV线路事故跳闸事件。
在实际应用中，本体三相不一致出口中间继电器动作吸合按钮（又称为测试按钮）在不励磁的情况下呈凸起状态，易发生误碰按钮，常开接点闭合，导通跳闸回路，使断路器跳闸的情况。由图1所示，本体三相不一致跳闸回路中，三相不一致动作继电器K61常开辅助接点上端直接接入正电源+KM，即无论断路器是否发生非全相。一旦发生误碰三相不一致继电器，使K61常开辅助接点闭合，导通跳闸回路，跳闸线圈Y3L励磁，断路器跳闸，发生误动事件。
作为反事故措施，要求做好断路器本体三相不一致继电器的防误碰措施，具体的做法是加装挡板来隔离测试按钮被误碰。
案例二：某500kV变电站发生本体三相不一致时间继电器接点抖动导致500kV线路事故跳闸事件。
本体三相不一致时间继电器和动作继电器安装在断路器机构箱活动门板上，在风力作用下或工作人员不留意，关门时继电器受到震动的情况下辅助接点抖动闭合。由图1所示，本体三相不一致延时回路中，三相不一致时间继电器K16常开辅助接点上端直接接入正电源+KM，即无论断路器是否发生非全相。一旦发生三相不一致时间继电器K16常开辅助接点闭合，导通延时回路，动作继电器K61励磁，接在跳闸回路中的常开辅助接点闭合。由图1所示，本体三相不一致跳闸回路中，三相不一致动作继电器K61常开辅助接点上端直接接入正电源+KM，即无论断路器是否发生非全相断路器，K61常开辅助接点闭合，导通跳闸回路，跳闸线圈Y3L励磁，断路器跳闸，发生误动事件。
发现导致本体三相不一致误动的根本原因：动作回路中没有闭锁条件。
三、断路器本体三相不一致保护的改进
为了在断路器本体三相不一致动作回路中加入闭锁条件，我们对断路器发生非全相的情况进行分析，得出可以引入的两个闭锁条件：1、零序或负序电流量；2、非全相判据。
综合比较之下，引入非全相判据作为闭锁条件的设计和施工更为简便和可靠，这里就不详述。接下来我们对回路进行设计，断路器非全相的判据为断路器三相辅助开关常开接点并联后与三相辅助开关常闭接点并联后串联，由于断路器在合位是，常开接点是闭合的，为了进一步简化设计，我们只想要断路器三相辅助开关常闭接点并联的判据，当断路器有一相或两相分位是，导通本体三相不一致动作回路的正电源。
这里给新设计的回路提三个要求：1、消除原有回路缺陷，断路器三相在合位状态下，按下本体三相不一致时间继电器或动作继电器，开关不跳闸；2、断路器发生非全相运行，本体三相不一致保护能正确动作跳闸；3、优化后的回路具体较高的稳定性，不会带来新的缺陷。
以下是我们在设计和施工过程中，形成了两套方案，各有优缺点。
方案一：在动作继电器与正电源之间加入并联的三相辅助开关常闭接点
图3断路器本体三相不一致保护回路改进方案二
这里需要对起动回路做一个调整，对调非全相判别的常闭常开接点，断路器三相辅助开关常闭接点并联后与三相辅助开关常开接点并联后串联，在常闭与常开的交接点引出接线，作为动作回路的正电源。
优点：不增加元件，在原有的回路上改进。
缺点：修改内部配线，接线复杂，需要断路器厂家人员配合施工。
四、方案检验
针对以上两套方案，结合新设计回路改进的要求，我们对断路器在各种状态下，本体三相不一致的回路的带电情况和动作过程进行分析。
1、断路器三相合位
断路器辅助开关常闭接点断开，跳闸回路的正电源被隔离。此时若机构震动或工作人员的误碰误操作，导致时间继电器K16或动作继电器K61常开接点闭合。时间继电器K16或动作继电器K61会励磁，但断路器不跳闸。符合我们提出的第一点要求：断路器三相在合位状态下，按下本体三相不一致时间继电器或动作继电器，开关不跳闸。
2、断路器三相分位
断路器辅助开关常闭接点闭合，跳闸回路的正电源导通。此时若机构震动或工作人员的误碰误操作，导致时间继电器K16或动作继电器K61常开接点闭合。由于跳闸回路被串联的断路器辅助开关常开接点断开，即使三相不一致的正电源导通，也不能让跳闸线圈励磁。此时，分位监视回路正常，合位监视回路带正电，不会因三相不一致的正电源导通而让合位监视继电器励磁。
3、断路器非全相运行
断路器断开相的辅助开关常闭接点闭合，导通三相不一致跳闸回路的正电源，合位相的辅助开关常开接点闭合，导通三相不一致起动回路，时间继电器励磁。经延时时间继电器的常开接点闭合，导通延时回路，动作继电器励磁。动作继电器的常开接点闭合，在此之前，跳闸回路的正电源已经导通，跳闸线圈励磁，开关跳闸。符合我们提出的第二点要求：断路器发生非全相运行，本体三相不一致保护能正确动作跳闸。
断路器本体三相不一致的回路改进方案较为简单，具体较高的稳定性，不会带来新的缺陷，符合我们提出的第三点要求。
方案一和方案二的改进方法虽然不完全相同，但都有一个最终的目的：隔离本体三相不一致跳闸回路中的正电源。至于采用哪套方案，要结合实际情况分析。
五、结论
为了杜绝断路器本体三相不一致保护误动引起的设备跳闸事故事件，本文提出在断路器跳闸回路中加入三相辅助开关常闭接点并联的回路设计，从而隔离断路器在合闸状态下，本体三相不一致跳闸回路的正电源输入，即使三相不一致时间继电器或动作继电器误动，只要断路器实际没有发生三相位置不一致的情况，都不会引起断路器误动的情况。
参考文献：
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