220kV線路開關異常跳閘故障分析

張衛

摘 要：隨著我國經濟的迅速發展，電能已經成為當前比較重要的能源，也是使用比較普遍的一種能源。尤其是在當前各個領域工作開展都需要信息化技術的大背景之下，做好電力系統的管理，才能夠保障電力的穩定供應。在本次研究中，對220kV線路開關異常跳閘故障的相關內容進行探究。文章在研究中采用文獻法和案例分析的方式，首先對跳閘及其發生的誘因相關理論進行闡述。然后對220kV線路開關異常跳閘故障案例事件進行描述，并對故障處理及檢查工作要點內容進行分析，最后指出案例跳閘故障出現的成因和處理措施。

關鍵詞：220kV線路;開關異常跳閘;故障分析

當前在企業經營和日常生活中對電能的需求量越來越大，這就對電力系統發展和運行管理提出較高的要求。電力穩定運行最大的影響因素便是線路的安全運行，如果線路出現問題，則將會頻繁出現線路異常跳閘的狀況。由于跳閘故障在變電站系統當中影響比較大，在實際建設線路時，應當注重對線路運行狀況和敷設狀況進行詳細分析。現代電力系統當中，高壓網先出現故障之后，只有快速切除故障，并及時恢復電力，才能保障社會各項事業的穩定運行。

1.220kV線路開關異常跳閘故障案例事件

在2019年10月31日下午接綿陽地區監控班通知，我運維班所管轄的一座220KV變電站的一條220kV線路跳閘，須到現場檢查一、二次設備情況，該變電站內一條220KV線路斷路器三相跳閘并無法重合。在這一故障出現之后，繼電裝置保護相應操作人員立即趕到現場，配合運行人員對故障進行檢查，發現該線路PSL602保護接地距離零序一段保護動作保護不重合。RCS931保護工頻，變化量阻抗。距離1段遠方起跳閘動作。按照故障報文以及波形的數據信息顯示得知，線路B相發生了接地短路，并且證實負載端有一避雷器發生故障，進而導致出現這一異常現象[1]。

該220KV線路常規開關保護裝置和運行情況如下，案例故障線路屬于饋線保護裝置，采用的是光纖主保護停用，只有距離和零序進行保護，并且裝置特殊的三相重合閘方式。正常運行時，通過啟動PSL602保護重合閘，而RCS931保護重合閘外把手至三重方式，并且RCS931保護重合閘停用。

2.故障處理和檢查

在出現故障之后后臺運行系統實時的把PSL602保護動作信息和RCS931保護動作信息進行對比和分析，根據保護動作的相應信息記錄可以了解到，單獨在對PSL602保護進行時模擬A相接地故障，則故障時間為38ms。整組試驗而線路無涯，在斷開出口跳閘壓板以及投入出口跳閘壓板兩種狀況之下保護能夠實現三相跳閘，出口重合。保護動作情況也正確。然后對PSL602保護開展時模擬A相接地故障，則故障時間為38ms。整組試驗線路有壓設置為4秒時，開口跳閘壓板與投入出口跳閘版兩種狀況之下，保護均能三相跳閘出口，然后再對線路有壓四秒過后變為無壓的狀況之下，線路的開關能夠實現重合。通過驗證得知，開關三相跳閘之后，線路有壓重合，閘在不放電的確定，時間至少高于11秒以上。通常狀況下，超過這一時間線路的開關重新合閘會出現放電的狀況，由此判斷，在本次案例故障出現之后，不是線路壓變出現電壓衰減所引起的無法合閘。

在第三次試驗當中，把PSL602和220KV保護電流的回路進行串聯，電壓回路并行并聯，并且斷開PSL602和RCS931保護出口跳閘，以及重合閘壓板與投入所有壓板兩種狀況之下，模擬A相接地故障檢測得知故障的時間為40ms。在第一種狀況之下，兩套保護裝置三相跳閘出口重合閘動作能夠實現。第二種狀況之下，在帶斷路器組裝實驗當中，兩套保護三相跳閘出口的開關三相跳開并未實現重合閘。這樣的試驗整組模擬故障和當日的故障狀況相同。第三次整組模擬故障實驗報告，以及對當日事故發生的報告進行分析之后存在相似的狀況。其中在PSL602保護動作報文當中，有遠跳開入量的變位信息。并且會出現重合閘放電的狀況，這樣的分析和信息的匯總得知，本次線路出現異常跳閘是由于PSL602保護跳遠所引起的。PSL602和RCS931保護重合閘放電，在檢查回路當中了解到，二者保護均會出現回路接線的狀況[2]。

3.故障出現的成因

通常狀況下，在變電站線路系統正常運行時，兩套保護系統充當了饋線保護。并且主保護都會出現停用的狀況，而光線綠通道自環啟用了RCS931保護重合閘澤志三相重合閘，且判斷在無壓的狀況之下，而PSL602保護的重合閘也屬于制三相重合閘判斷無壓方式，僅是合閘壓板處于斷開的狀態。在本次故障發生事件的當天，由于線路終端廠家內部母線B相避雷器出現爆炸的狀況，這樣便會出現送2！電側保護，該線路開關保護接地距離和零序電流1段動作，這些信息都可以判斷為B相故障。在整個系統運行過程當中，由于保護采用的屬于三相重合閘的方法，這樣便會使得單項故障仍出現三相跳閘其中[3]。PSL602保護三相跳閘命令啟動操作相當中的繼電器接點動作能夠作為RCS931保護遠跳開入命令，這樣便會使得RCS931保護遠跳動作三相跳閘出現閉鎖重合閘的狀況，而閉鎖重合閘接點當中又進入到PSL602保護的閉鎖重合閘回路，便會使得PSL602出現放電的重合閘保護狀態，這導致三相開關跳閘之后無法實現重合，出現這一故障最主要的因素便是在整個電路回路設計方面不正確而導致的。

4.220kV線路開關異常跳閘故障解決策略

通過案例分析得知，在對這一故障進行處理時，應當對遠跳回路進行改善與優化RCS931保護的遠跳功能，屬于裝置的遠跳開入量。在獲得高電平時，經過保護專門互補，校驗處理，然后作為開關量的設計，并且連同電流采樣數據和CRC校驗碼打包成為完整的一幀信息[4]。并且數字通道可以借助光纖通道傳送給相對應的側保護裝置，在側裝只收到每一幀數據信息之后，便通過CRC進行校驗和檢查，在完成檢查之后再單獨對開關量的控制進行互補和校驗通過采用上述的校驗之后，能夠讓一些電路運行的信息進行再三的確認，這樣在收到信號之后，便讓系統可以獲得更為可靠的信息，對合閘開關進行科學處理。在收到經校驗確認遠跳信號之后，若整定控制當中遠跳受啟動控制設定為0，則無條件三條出口啟動保護的A相、B相、C相出口跳閘，繼電器能夠實現同時閉鎖和重合閘，通過設定為1，則這一系列的裝置啟動后方能開展下一步運行。

結論：線路跳閘狀況發生在變電運行時，由于變電局部有突發的狀況，會導致整個變電站的線路出現斷開的狀況。換而言之，為了能夠保障供電的穩定性，電力系統當中會設置一些繼電保護裝置，一旦出現一些突發事件，便會觸發繼電保護裝置的運行，然后出現線路跳閘斷電的狀況，以此來降低事故斷短路電流對整個電力系統的沖擊。出現自動斷開之后跳閘現象，便可以通過及時斷開電流的方式，將故障的傷害降低到最小范圍內，以此來保障其他電力系統或者是設備線路能夠正常的供電輸電。但是如果出現異常跳閘狀況，應當對對跳閘期間各保護裝置的報文信息進行詳細查驗，來找到具體引起故障的原因和解決策略。

參考文獻：

[1]彭向陽，金亮，王銳.220kV同塔線路雷擊同跳故障分析及防治措施[J].電瓷避雷器，2018，110（04）：65-71.

[2]梁方建，吳建輝，胡路東，等.一起220kV隔離開關電機開關誤分事故分析[J].高壓電器，2018，54（01）：249-251.

[3]唐子峰，袁翔，廖志雄，等.廣東韶關電網鳥害跳閘故障統計分析及防護[J].電瓷避雷器，2018，10（02）：20-24.

[4]鄭一鳴，劉石，劉浩軍，等.220kV電力電纜線路合閘操作過電壓分析[J].高壓電器，2020，03（04）：158-163.

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