110kV开关异常跳闸事故排查及分析

摘 要：以某变电站110千伏开关异常跳闸为例，本文简述了多专业参与事故排查过程，分析得出保护专业存在寄生回路，通过还原现场二次回路分析了异常跳闸原因，并针对暴露出的问题提出了防范措施。

关键词：异常跳闸；事故排查；寄生回路；防范措施

中图分类号：TM56 文献标识码：A

近年来，综合自动化变电站已非常普及，数字化、智能化变电站正在兴起。变电站一次设备质量有了大幅度提升，二次设备全部实现微机化，再加上设计规范，反措执行到位，开关异常跳闸事件愈来愈少。现如今，变电运维人员在遇到开关异常跳闸时一般认为是由于控制电缆绝缘降低串电或二次误碰误传动等原因造成，但在对某110 kV综自变电站开关异常跳闸进行事故原因调查时，发现一起因寄生回路引起的开关跳闸，值得我们反思，并引以为戒。

1 变电站运行方式简介

变电站110kV为内桥接线，如图1所示。153、154、150开关在合位，153带1#、2#主变负荷，A线路充电运行且对侧开关热备，110kV线路备互投装置退出运行，153线路无保护，154线路保护投入。

图1 变电站内桥接线

2 故障简要经过

2011年1月9日早上9：00，直流、保护专业人员进入该变电站进行直流屏更换工作。工作流程为：首先将临时直流屏与原有直流屏直流母线通过临时电缆连接，随后需要将原有直流屏馈线倒接至临时直流屏，然后拆除原有直流屏，安装新屏，最后再将馈线倒接至新屏，退出临时屏，工作结束。9日13：36，保护专业人员在把原有直流屏1#、2#主变控制电源馈线（合用一路电源）倒接至临时直流屏时，短时断电3秒钟，在恢复1#、2#主变控制电源后，集控站人员发现154开关在分位，且监控无任何保护动作信息。

3事故排查及分析

3.1故障后运行人员现场检查情况

运行巡检人员现场检查发现，154开关在分位，154线路保护装置、2号主变保护装置均无保护动作信号和跳闸报告。检查154保护装置开关量变位信息时，发现有变位信息，具体如下：

2012-01-09 13：36：51：984ms

合位继电器动作 由合到分

2012-01-09 13：36：51：984ms

跳位继电器动作 由分到合

根据154保护装置开关量变位信息，初步确定154分闸时间为13时36分51秒。

3.2检修专业人员现场检查情况

将154开关转冷备，检修专业人员经检查发现，断路器本体外观检查无异常，SF6气压正常；154断路器储能正常；154断路器机构内无卡涩、锈蚀现象，辅助开关切换良好。

对154开关跳合闸线圈动作电压进行试验，试验数据如下：在65%额定操作电压143V下，断路器可靠分闸；在30%额定操作电压66V下，断路器不分闸。154开关跳合闸线圈电压试验数据符合规定要求，无异常情况。

3.3保护专业人员现场检查情况

保护专业人员对154保护、测控装置及相关二次回路检查：154测控装置未收到远方及就地后台分闸命令，且遥控回路电缆绝缘正常；保护装置未动作，跳合闸回路绝缘良好；154操作箱至开关机构箱跳合闸电缆对地、对控制回路正电源进行绝缘测试，数据均大于10M欧姆；就地汇控柜跳合闸回路的绝缘正常。

用500V摇表对跳154开关各跳闸接点及相关回路进行绝缘检查：154保护出口、154测控装置遥控出口接点绝缘正常；在154保护屏处甩开2#主变跳154开关的电缆线头准备进行绝缘测试时，发现正电“1”线头有+116V电压，跳闸“R33”线头有-116V电压。正常情况下，2#主变仅提供一副空接点，线头应该无电位，于是分析可能存在寄生回路。

检查二次回路发现2号主变保护的这副接点不仅跳154开关，同时与2号主变保护屏备用的高压侧操作箱（该站为内桥接线，无高压侧开关）手跳回路相连，且高压侧操作箱控制电源开关在合位，这样就造成了2号主变跳154开关跳闸电缆线头甩开后，依然存在电位。

3.4异常跳闸原因分析

还原现场二次回路，发现寄生回路如图2所示。

对图2所示寄生回路分析如下：

（1） 图中，154STJ为154开关手跳继电器， 现场检查154STJ和R1的阻值为38KΩ，现场甩开寄生回路后，在-KM与R33之间加直流电压，启动STJ继电器的动作电压为120V；

（2） YXD为1#、2#主变各侧操作箱运行灯，共

6个，每个运行灯阻值为300KΩ；

（3） HWJ、R2、TQ为1#、2#变中低压侧跳闸回路，总共4个回路，图中只画出1个回路，HWJ阻值为16 KΩ，R2阻值为17 KΩ，TQ为110Ω；

（4） R3为2#主变高压侧操作箱为提高手跳继电器跳闸功率而增加电阻，阻值为3KΩ，该电阻在AGL插件中，不在高压侧操作板。

当保护专业人员断开1#、2#主变控制电源后，虚线下方变成了纯电阻回路，154控制电源正电会通过纯电阻回路窜入-KM（1、2#主变），再通过R3电阻，至154STJ继电器。只要虚线下方1与R33之间回路电阻小于31KΩ，将会造成154STJ和R1分压大于120V，154STJ继电器动作，跳开154开关；而虚线下方寄生回路阻值计算后大致为11KΩ左右，远小于31KΩ，故造成154开关偷跳。

4暴露出的问题及防范措施

（1）内桥接线变电站，主变高压侧无开关，但2#主变保护屏在图纸设计时按常规站设计，与实际不符，暴露出审图环节不严格；建议规范图纸设计，从源头抓起。

（2） 正常运行中，2#主变保护屏备用操作箱带电运行，没有把高压侧控制电源空开断开，形成154开关偷跳的寄生回路，而在保护屏安装、调试及验收环节没有发现寄生回路，暴露出调试、验收人员麻痹大意，应加强相关人员责任意识，加强设备运行标准化建设，同时建议对内桥接线的变电站主变跳高压侧开关回路进行全面排查，检查是否存在此类寄生回路。

参考文献

[1]黄文彪.一起110kV线路无故障跳闸的原因分析[J].《大众用电》2010（08）.