220kV 變電站斷路器的故障原因研究

高鵬

摘 要：輸電線路是否能夠安全運行會直接影響到電力系統的運行是否穩定。斷路器在輸電線路中起到開關高壓的作用，可以安全的切斷線路中的過電流和過電壓，能夠有效的保護輸電線路中的設備及變電站的安全。但是由于斷路器的耐受電壓有其上限，一旦斷路器遭到雷擊的過電壓沖擊，就會導致其斷裂。通過對輸電線路短路器的故障原因的分析和相關計算機輔助軟件對斷路器進行模型暫態分析，可以全面的認識到雷擊對斷路器的破壞作用，并在此前提下對斷路器的防雷設計做出改進，確保輸電線路的安全穩定的運行。本文通過實際案例對斷路器出現故障的原因進行了充分的探討和分析，并針對性的提出了解決問題的對策，期望能有效的避免出現斷路器故障的現象，確保變電站穩定運營。

關鍵詞：220kV 變電站;斷路器;故障原因;處理措施

1斷路器故障產生原因

1.1???? 電路接線錯誤

線路接線錯誤主要是指工作現場的實際接線不符合設計，一旦發生， 會對電力系統產生非常嚴重的影響。但是，除非及時發現并糾正此問題， 否則系統無法恢復正常運行。在日常工作中，我們會遇到這樣的情況：施工人員不按圖紙接線，導致實際接線與設計圖紙不符;短路松動或誤接，導致電路不能正確導出等，最終會導致故障保護無動作或誤操作。以上情況在操作規程中是不允許的，所以收集不同故障保護誤動作的問題，分析每種錯誤的原因，可以最大限度地保證故障電路的順利運行。

1.2???? 設備設置錯誤

裝置整定錯誤也是造成斷路器失靈保護誤動的重要因素，尤其是裝置整定值是否正確。定值通知單由定值計算人員根據現場實際情況進行計算，必須符合現場實際情況。現場數據的收集和整理是整定計算的基礎。一般情況下，定值申請人負責提交參數數據。如果提交不嚴謹，設備銘牌、軟件版本號、設備檢驗代碼等數據采集不正確，計算值會有偏差。另外，整定值的執行也很重要。整定值執行人整定時，如果不了解和注意保護裝置整定清單，可能導致現場實際執行的整定值與通知單中的整定值清單不一致，可能發生整定錯誤。設備本身也有缺陷。從故障保護電路的結構來看，一般的故障保護啟動電路由斷路器的跳閘觸點和相電流判斷元件串聯而成。一旦啟動回路中的電流繼電器反復斷開電弧，造成觸頭粘連或機構卡死，繼電器動作后不能返回，將導致故障保護誤啟動。

1.3???? 安全措施不足

據統計分析，事故碰撞是220kV 斷路器誤動保護和電網穩定性破壞的重要原因。誤觸包括誤接故障啟動或解除故障復合電壓閉鎖電路，誤將交流試驗電源接入運行保護裝置。操作前，如果保護裝置沒有抽出并密封到運行設備的出口壓板和相應跳閘回路的負端，在工作中容易造成意外碰撞。因此，必須在作業前采取必要的安全措施，消除安全隱患。在設備檢修過程中，工作人員不得及時退出故障保護板，解開故障回路。特別是在檢修和技改過程中，需要打開保護屏工作。有時，當線路被切斷或屏幕內的保護完全退出時，工作人員會感到松懈和癱瘓。在此期間，如果工作人員在安全措施不足的情況下，由于意外觸碰的原因，錯誤地啟動故障電路，將導致斷路器失靈和誤操作的問題。

2斷路器故障的預測與檢修

2.1???? 斷路器故障的預測

斷路器是變壓一次設備的電能控制與保護的裝置，在一定的程度上提高了變電站進行的安全性。斷路器出現故障的原因主要是控制系統出現故障、系統老化，在經過長期的工作中，斷路器中的裝置性能降低、功能老化，導致斷路器出現故障。控制系統故障主要是斷路器電子元器件和回路發生故障，導致斷路器控制失靈。行動系統故障，斷路器中操作和傳動是核心的功能，由于受到內部和外部因素的影響，斷路器的行動系統操作和傳動會出現失誤和問題，使得斷路器出現故障，影響功能發揮。

2.2???? 安裝復合電壓閉鎖裝置

系統實際故障時，母線電壓必然下降，這時開放失靈，而誤碰導致的失靈保護誤動作，系統一次電壓沒有變化，這時的失靈保護不應開放。因此可以利用這一特性在失靈回路中裝設復合電壓閉鎖裝置，降低失靈保護誤動作的機率，是非常簡單卻必要的措施。復合電壓閉鎖裝置應安裝在失靈保護屏中比較可靠，假若裝設在各個保護屏中，雖然接點串聯在啟動回路中，但若人為地誤碰024或025回路，即可能引起失靈誤動。復合電壓閉鎖裝置的電壓由低電壓閉鎖部分與負序電壓閉鎖部分組成，均可以通過定值單設置大小。復合電壓閉鎖裝置必須足夠靈敏，即使故障發生在線路末端也要求能正確動作。但如果發生匝間短路或變壓器內部故障，由于這類型的故障不會引起母線電壓的波動，因此這些保護的失靈回路就不能采用復合電壓閉鎖了。為了區分對待，可以將不能經復合電壓閉鎖的保護回路接在一起，再接到失靈保護屏上不經閉鎖的回路中。

2.3???? 減少人為因素產生的失靈誤動

首先在作業前做好防止誤碰運行設備的安全措施。對涉及到運行設備的電流回路進行隔離，對切換前的交流電壓、直流電源以及聯跳運行斷路器的出口壓板、端子排用絕緣膠布封好。嚴格執行二次安全措施單并按照作業指導書上的要求進行，杜絕違規現象。另外要減少在定值方面的錯誤。現階段斷路器失靈保護設備生產廠家數量多，品種雜，即使對于同一種保護，不同的廠家有不同的名稱，其定義也不盡相同。在同一廠家不同軟件版本的裝置定值項中，整定范圍也可能存在差異。所以下發的通知定值單必須密切結合現場實際。同一廠家同一型號的保護裝置定值單的格式宜統一，保護配置一致的裝置，控制字等設置也宜一致，這樣能減少錯誤的機率并方便現場執行。現場執行人員必須熟悉定值的執行流程，如果遇到問題必須及時與定值計算部門溝通，并在保護投入前與運行人員核對無誤，確保定值的正確執行。

2.4???? 斷路器的檢修方法

對斷路器進行定期的檢測，了解斷路器故障部位，通過額定電壓30%-65%之間的最低額定電壓對斷路器的電磁鐵功能是否存在問題進行判斷。對斷路器的主回路導電電阻進行重點檢測，從而了解斷路器觸頭的磨損情況以及接觸情況。檢測變電系統斷路器滅弧室的真空度，從而判斷變電系統斷路器的功能存不存在問題。對斷路器進行局部放電，了解器材的性能，明確元器件的接觸以及存在的問題。

3結語

綜上所述，斷路器故障是無法徹底規避的，因此需采取措施將其故障風險和影響降至最低。針對220kv 斷路器拒分故障問題，需研究其故障成因，提高處理措施的針對性和實用性，結合技術優化與創新，完善斷路器故障應對體系，切實提高斷路器的性能可靠性和使用壽命，從而保障電氣設備更好的運行。

參考文獻：

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