110kV变电站10kV开关拒跳事故分析孙斌

110kV变电站10kV开关拒跳事故分析孙斌

孙斌

(国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000)

摘要：本文以某110kV变电站的10kV开关拒跳事故为例，通过试验分析在分析该变电站10kV开关拒跳事故发生原因后，对其故障解决对策及有关措施进行总结，以为相关实践及研究提供参考。

关键词：110kV变电站10kV开关拒跳事故分析

为确保电网运行的安全性和稳定性，一般情况下，在电网线路出现故障的情况下，需要通过电网线路保护装置的准确动作进行线路故障切除，以确保其稳定运行。值得注意的是，一旦电网线路的开关保护在线路故障情况下发生拒跳，出现线路保护越级跳闸情况，就会导致故障线路所在母线停电，从而引起较大范围的停电故障发生，对整个电网系统的可靠运行造成不利影响。针对这种情况，电网变电站开关拒跳事故及其原因、解决措施等进行研究分析，以减少电网运行中的线路保护拒跳事故发生，以确保电网供电运行的稳定性，具有十分积极的作用和意义。

1、110kV变电站及其10kV开关拒跳事故情况分析

某110kV变电站是一个典型的内桥接线变电站，共设置有两台主变压器，采用并列运行工作模式。其中，该变电站工作运行中故障线路位于10kV母线上，此外，该变电站的10kV线路出线位置配置有相应的CD10型电磁型机构断路器，其事故发生的具体情况与处理经过如下：

某日，该变电站工作运行中突然出现同杆架设且并柜排列的两条线路在过流相应线路段时同时发生动作，其中一条线路的开关三相跳闸出口，另一线路开关未发生跳闸动作，从而导致该变电站的两个主变在低备过流相应线路段的同时出现保护动作，即跳开该10kV线路的母分开关以及跳闸线路对应主变的10kV开关，发生该变电站10kV线路对应段母线失电故障。故障发生后，变电站工作运行维护人员在现场检查时发现该变电站的其中一条线路保护发生报警、跳闸指示灯闪亮情况，同时该装置的液晶显示屏中显示其线路A相与C相发生故障，故障电流为81.3A，在过流对应段时发生保护动作；此外，另一条线路的报警、跳闸指示灯也为亮起状态，其有关装置的液晶显示屏中显示为A相和C相发生故障，故障电流为50.9A，在过流对应段时发生动作，但是该线路保护出口的压板以及控制电源空开均为正常投入运行状态，其开关柜一次设备不存在明显的异常或者是异位等情况。最后，值得注意的是，该变电站中提示故障的两条线路技能存在重合闸动作信号。针对这一情况，变电站运行调度控制中心通过发出指示要求将变电站出现故障的两条线路中存在开关拒跳的线路开关进行检修处理，同时要求拉开10kV线路对应段母线所有开关，在以10kV母分开关试送对应段母线成功后，逐渐实现变电站停电线路的检修恢复。

2、变电站线路故障及10kV开关拒跳原因分析

针对上述某110kV内桥接线变电站线路事故情况，为对其事故原因进行排查分析，专门采用实验方式对其线路保护与开关、保护回路、开关一次设备和变电站直流系统等进行检验分析。

其中，在进行变电站事故线路进行保护与开关检查试验中，根据110kV变电站10kV开关拒跳的常见原因，由于其线路保护的回路故障以及开关一次设备故障等，都可能引起变电站10kV开关拒跳事故发生，因此，需要首先对其线路保护与开关进行检验分析。具体检查分析流程为：对事故线路断路器拒动原因进行试验检查并分析——对线路保护的二次回路中跳闸回路与保护传动情况进行检验——对开关一次设备的断路器分闸功能以及分合闸线圈、交流耐压情况等进行检验分析——对变电站直流系统的静态充放电与核对性放电效果进行检验分析。

其次，针对上述变电站10kV开关拒跳事故情况，在对其保护回路工作情况的检验分析中，由于发生事故的两条线路中，存在开关拒跳情况线路的保护为RCS9611C，其保护设定值为在该线路过流上图1中的Ⅰ段时退出，在电流过流Ⅱ段时其参数设定为10A/0.1s，而电流过流Ⅲ段时的参数设定为6A/0.5s，其中TA变比设定为600:5。因此，在进行该线路保护回路检验分析中，对其跳闸回路检验后显示，其跳闸继电器的保护动作正常，且保护插件无松动情况，同时跳闸回路的接线也显示正常，各线路接触较好，未出现松动或者是接地、短路等情况。此外，对其保护回路中保护传动情况检验显示，发生10kV开关拒跳线路的保护检验以及传动均为正常，但是在对两条线路同时故障情况进行模拟过程中，通过对两条线路的两套保护A相和C相增加11A和30A的故障电流后，即二次电流，其中时间设置为1.1s，检验结果显示其保护传动为正常，由此可以判断该10kV开关拒跳线路的保护传动与跳闸回路均为正常。

此外，在针对上述变电站10kV开关拒跳事故，对其开关一次设备的断路器固有分闸以及分合闸线圈、交流耐压情况进行实验分析后显示，其变电站10kV线路的开关一次设备断路器固有分闸与交流耐压、绝缘电阻分析数据均为正常，而分合闸线圈的最低动作电压分析中显示，其最低动作电压数值达到93v，远远超出额定电压30%至65%的要求标准，由此判断其开关一次设备分合闸线圈存在故障。

最后，对变电站直流系统检验分析中，通过对变电站蓄电池进行静态充放电试验检验和分析显示其中一组蓄电池中存在无电压情况，并且整组蓄电池的容量不合格，因此，通过临时直流电源车介入进行整组蓄电池更换，后恢复正常，由此可见，上述变电站事故情况下其蓄电池容量存在不合格情况，但通过对事故金控后台记录查看显示，其无明显信号丢失，且事故夏怒的主变保护动作时序也符合其整定要求，同时保护时序配合正确，因此，可判断事故发生时变电站的直流系统无异常。

3、110kV变电站10kV开关拒跳事故解决措施

针对上述变电站10kV开关拒跳原因的分析结果，为避免上述问题再次发生对变电站以及线路保护等造成不利影响，首先应注意加强对变电站蓄电池的定期检查，及时进行蓄电池单体与总电压测量，对存在不合格问题的蓄电池需要及时更换，并定期进行蓄电池动态充放电试验，对其充放电后电阻与电压情况进行记录，同时针对变电站直流信息进行全面监控，对直流接地引起的变电站线路保护拒动故障隐患进行及时排除，以避免其不利影响发生。最后，针对变电站10kV开关拒跳事故还应注意对变电站设备进行定期试验检验，以及时进行不合格设备或物件的更换，尤其是像分合闸线圈等易损物件，更应注意加强检验和更换，以减少其导致的变电站线路保护拒动事故发生。

4、结束语

总之，对110kV变电站10kV开关拒跳事故及其原因进行分析，有利于避免有关事故问题对变电站线路保护动作的不利影响，从而确保变电站安全稳定工作运行，具有十分积极的作用和意义。

参考文献:

[1]李晓娜,张密芳,张超.110kV变电站35kV母线失压分析[J].农村电气化,2018(04):34-36.

[2]杨红涛.浅析农网变电站高压开关跳闸失灵的应对措施[J].科学中国人,2017(24):281.

[3]史佩军.某110千伏变电站NS931型备自投动作失败原因探讨分析[J].电气开关,2017,55(04):99-101.

[4]余方元.110kV进线备自投在数字化变电站中的应用及改进[J].电气应用,2011,30(13):60-62.