220kV線路開關異常跳閘故障分析

李東亮

摘 ?要：依托某220kV變電站，對該站發生的一起線路開關異常跳閘故障展開分析判斷。結果表明，引起線路開關異常跳閘的原因并不是該線路中的故障問題，而是對側母線故障，使差動保護動作，進而造成開關跳閘。在該故障發生后，對相關的問題進行解決處理。

關鍵詞：220kV;線路開關;跳閘故障

220kV變電站內的線路開關，有時會出現異常跳閘的現象，此類問題發生后，要及時對故障原因加以分析，看跳閘是否為線路故障所致。同時，要全面分析保護裝置的運行狀態，找出其中存在的問題，采取相應的方法進行處理，提高保護的可靠性。借此就220kV線路開關異常跳閘故障展開分析探討。

1線路開關異常跳閘故障判斷

為便于研究，依托某220kV變電站，對其線路開關異常跳閘故障進行分析。某日站內監控系統發出報警信息，顯示為XX線的一個開關出現故障跳閘現象，錄波器動作，該開關的變位信號發出三相跳閘。開關發生異常跳閘故障后，相關人員趕赴現場進行檢查，開關的三相全部處于分閘位置處，重點檢查開關及出線間隔，并未發現異常，主變、其它開關、出線全部正常。結合現場檢查結果，對本次故障做出如下判斷：

①按照繼電保護信息和操作繼電器面板顯示的亮燈情況，即第一跳圈的TA、TB和TC燈全亮，由此判斷繼電保護裝置為遠方跳閘動作，是在選出故障相后，發出的三相跳閘命令;依據數字式線路保護信息和操作繼電器面顯示的亮燈情況，即第二跳圈只有TA燈亮，光纖信號傳輸裝置面板上顯示的信息為：發送KA、接收KA，并且保護動作燈亮，據此判斷為溝通三跳。

②依據相關的保護信息，并結合現場實際情況，對本次開關異常跳閘故障作出初步判斷：即保護正向側存在故障。該變電站220kV線路繼電保護的動作情況如下：開關發生異常跳閘故障后，保護啟動，42ms后，通過遠方跳閘出口，將開關三相直接跳開，整個過程無其他保護動作信息。基于此，初步認定220kV線路上可能無故障。開關異常跳閘故障發生后，數字式保護啟動36ms后，高頻保護動作，并將A相跳開，在57ms時，溝通三跳發出命令，將開關三相直接跳開。雖然出現這樣的情況，但卻并不能判定220kV線路中存在故障問題[1]。

③由故障測距信息可知，繼電保護裝置上顯示出的故障點與安裝處之間的距離為23.7km，而數字式線路保護的測距為30.16km，通過對比發現，兩個保護在測距方面存在一定的差異，但故障距離均大于線路長度。由此判定本次故障的點位并不在線路上，換言之，故障點不在高頻保護范圍內。光纖信號傳輸裝置面板顯示：發送和接收KA及保護動作燈亮，說明繼電保護動作無異常，遠方跳閘是針對側其它保護動作啟動。數字式線路保護選出故障相，即A相，具體的動作情況為：先單相跳開，之后再溝通三相跳閘。在故障信息全面匯總后，通過對站內的能量管理系統查看后發現，線路對側的220kV母線上的所有開關跳開，據此得出如下結論，本次開關異常跳閘故障是對側母線故障，引起差動保護動作所致。

2現存的問題與解決方法

2.1保護動作時間不一致

該220kV變電站內的微機保護裝置帶有時鐘，然而由于各套保護裝置的時鐘精度存在差異，致使運行一段時間后，便會出現時差。在對本次線路開關異常跳閘故障分析時，因保護裝置顯示的時間有所不同，給分析增添了一定的難度，為確保各套保護裝置的時鐘能夠達到同步運行狀態，要求精度控制在允許范圍內，傳統的手動校難以實現這一目標[2]。因此，經過研究后，決定在站內安裝GPS同步時鐘裝置，以此來消除各套保護裝置之間的時差，給故障分析提供便利。

2.2故障測距結果不一致

當線路發生故障后，快速、準確找到故障點，能夠為及時修復提供條件，有利于供電可靠性的提升。故障測距是找到故障點的有效途徑，其基本原理如下：按照采集到的線路中故障點的相關信息，如電流值、電壓值以及相位角等，并在充分考慮短路類型的基礎上，結合線路參數進行補償后，以估算的方法，得出短路點與保護裝置所在位置處的阻抗值，進而測出故障距離。然而，由于線路中發生短路故障處的電氣量變化具有復雜性的特點，會受到多方面因素的影響，過渡電阻也會不斷發生改變，這樣一來，很難確保故障測距結果的精確度。

現階段，國內220kV變電站的線路保護測距的實現方式為后備距離保護，為提高結果的準確性，要求采樣系統的數據窗盡可能的長，但想要獲得較長的數據窗，就需要犧牲保護動作的速度，而短的數據窗則很難保證精度。針對這一問題，常規的處理方法是將保護動作速度與故障測距精度分開解決，要求線路中的主保護動作速度足夠快，采用短數據窗算法，后備距離保護采用精確度高的算法[3]。相關工作人員在處理開關異常跳閘故障時，可將保護裝置的故障測距信息作為主要依據，并借助故障錄波器等裝置，對故障信息進行查閱，按不同裝置反映的故障參數，采取綜合分析和判斷的方法，對故障問題加以解決處理，爭取在最短的時間消除故障，使線路恢復正常運行。

2.3跳圈亮燈不一致

按照對操作繼電器分相跳閘回路的分析，得出信號動作無異常的結果，但第一跳圈和第二跳圈的亮燈卻存在不一致的情況。線路開關出現異常故障后，保護動作，位于線路出口的繼電器動作，此時保護裝置面上的TA燈亮;工作人員以手動的方法拉下開關后，線路中常開接點隨之閉合，經斷路器常閉接點啟動跳閘線圈，使開關成功跳閘。可見，以手動的方式對開關操作時，TA燈是否會亮，具有一定的隨機性[4]。

3結論

綜上所述，220kV線路開關異常跳閘是較為常見的故障問題，此類故障發生后，要及時查明原因，并針對相關的問題，采取有效的措施加以解決處理，以此來確保線路穩定、可靠運行。

參考文獻：

[1]吳晨媛，陸文欽.一起線路接地引起主變開關跳閘的事故分析[J].電工技術，2021（19）：125-127.

[2]陳禹安，盧敏波.一起220kV主變壓器變高開關異常跳閘成因分析及處理[J].電氣開關，2020（4）：100-103.

[3]黃道均，馬凱，高燃，王志鹍，束暢.一起有載分接開關引起的500kV變壓器跳閘故障分析與處理[J].東北電力技術，2020（7）：31-33，62.

[4]焦錦繡.一起由系統電壓波動引起接地變壓器高壓開關跳閘事件的分析[J].山西電力，2020（1）：42-44.