民航宁夏空管分局的研究人员廉永乐,在2020年第12期《电气技术》上撰文,针对空管航管楼供电系统发生的两起单母线分段接线中断路器拒动故障,结合供电系统二次控制投切动作逻辑原理进行深入分析,发现两起故障中供电系统存在的问题以及航管楼供电系统二次回路存在的设计缺陷,对此提出两种改进方案。经过实践证明,该改进方案不仅解决了二次回路设计缺陷的问题,而且提高了航管楼供电系统的可靠性。断路器拒动会对供电系统安全运行产生较大危害。近年空管系统发生多起因断路器拒动导致大面积停电的故障。断路器拒动分为拒分闸和拒合闸两种情况:拒分闸会使上一级断路器跳闸,扩大事故停电范围甚至会导致系统解列;拒合闸则会在母联断路器中导致一路市电停电后另一路不能为其提供电源保障。本文针对空管航管楼供电系统发生的两起单母线分段接线中断路器拒动故障,结合供电系统二次控制投切动作逻辑原理进行分析和查找,发现航管楼供电系统二次回路存在设计缺陷,并针对该设计缺陷提出两种改进方案。1 断路器拒动故障概述1.1 故障一概述对空管航管楼配电系统在秋季换季维护期间进行倒闸操作,当停“Ⅱ”段市电时,低压配电柜“Ⅱ”段进线断路器(2QF)不能自动分闸,手动分闸成功。工作人员为确定故障是来自2QF还是来自二次控制回路,考虑通过互换2QF与母联断路器(3QF)的位置来验证:①将3QF分合闸操作调至手动状态,停“Ⅱ”段市电,并退出2QF和3QF;②互换2QF与3QF位置;③验证手动状态下2QF和3QF分合闸操作是否正常,试验证明2QF和3QF均能正常分合闸;④验证自动状态下2QF和3QF分合闸操作,“Ⅰ”段市电正常,3QF闭合,当送“Ⅱ”段市电时,发出“砰”声后航管楼“Ⅰ”段和“Ⅱ”段均停电,经查实造成“Ⅰ”段和“Ⅱ”段均停电是因为在送“Ⅱ”段市电时3QF未能正常分闸,导致航管楼配电柜“Ⅰ”段和“Ⅱ”段市电短路,影响到机场供电安全运行。1.2 故障二概述空管航管楼“Ⅱ”段变压器发生单相对地短路,“Ⅱ”段10kV高压柜B相熔断器熔断,低压配电柜“Ⅱ”段进线断路器2QF自动断开,“Ⅱ”段市电停电,“Ⅰ”段市电正常,低压配电柜母联断路器在自动状态和手动状态下均不能合闸,导致航管楼配电柜“Ⅱ”段负载停电。2 单母线分段运行方式空管航管楼供电主接线图如图1所示。两路10kV电源引接自不同地区变电所,正常情况下两路市电单母线分段运行,在一路市电故障后,进线断路器自动断开,母联自动投入,另一路市电通过母联带全部负荷。当两路市电均发生故障时,两路进线断路器和母联断路器均断开,柴油发电机在15s内完成自起动,提供电源保障。2.1 投切动作逻辑“Ⅰ”段市电和“Ⅱ”段市电正常,1QF和2QF闭合,3QF断开,假设当“Ⅱ”段市电断电,此时2QF母线失压,失压脱扣器线圈Q动作,断开2QF主触点,3QF二次合闸回路得电,经延时继电器延时后,接通3QF合闸线圈,3QF闭合;当“Ⅱ”段市电来电时,3QF二次回路失电,失压脱扣器线圈Q动作,断开3QF主触点,2QF经延时继电器延时后闭合。同理,1QF动作逻辑和2QF动作逻辑相似。