变电站 220kV开关故障分析报告

变电站 220kV开关故障分析报告

刘锦宾

吕梁供电公司变电运检室（汾阳），山西 汾阳 032200

摘要：电力系统变电站安全运行是保障电能连续输送的核心，其中变压器是整个电力系统的心脏，如何保证变压器安全稳定运行，为之配套安置了一系列的保护措施，但仍然存在非常情况造成变压器发生故障，本文就结合一起变压器跳闸的案例进行分析探讨，以对今后工作作为借鉴指导。

关键词：变电站220kV开关故障分析报告 引言

为防止发生大型变压器出现损坏事故，一般需采取以下措施：防止变压器出口短路事故，防止变压器绝缘损坏事故，防止变压器保护事故，防止分接开关事故，防止变压器套管损坏事故，防止穿墙套管损坏事故，防止冷却系统损坏事故。

1故障概况

某220kV变电站220kV母线保护、220kV2号甲线线路保护同时动作。220kV2号甲线线路保护动作跳开220kV2号甲线004开关；同时220kV母线保护动作，220kV1M母线上的220kV母联、2号甲线、1号甲线、#1变高、#3变高压开关均跳开。10kV开关备自投动作，跳开#3主变变低开关，合上10kV分段开关。未造成负荷损失。

2设备故障发生经过

(1)值班负责人接到当值监控员通知220kV2号甲线保护动作，重合闸不动作需到站检查设备；值班负责人接报后即通知巡维中心站长同时在220kV变电站检查设备。

(2)值班负责人到达220kV变电站后立即报告当值调度值班员，并迅速组织运行人员进行设备检查。检查一次设备外观未发现异常。检查开关分合闸位置情况如下：220kV1M母线上220kV母联003开关、220kV2号甲线004开关、220kV1号甲线006开关、#1主变压器变高002开关、#3主变压器变高008开关分闸。#3主变压器变低开关分闸、10kV分段开关合闸。检查220kV变电站继电保护装置动作情况如下：220kV2号甲线主一电流差动保护动作，故障相C相，二次故障电流8.48A（变比2400/1，一次故障电流20.352kA);220kV2号甲线主二纵联距离保护动作、纵联零序方向动作，故障相C相，二次故障电流8.41A（变比2400/1，一次故障电流20.184kA)。分批将上述情况报当值调度值班员。根据调度要求，合上#2主变压器变高中性点220刀闸，将220kV2号甲线线路转检修。

(3)220kV变电站220kV1M母线恢复送电。

3原因分析

(1)根据220kV变电站220kV2号甲线三相开关正确分闸，且220kV变电站220kV母线保护、220kV2号甲线线路保护同时动作，判断故障点在220kV2号甲线线路保护与母差保护交叉区内，即线路保护组CT1（1LH）与母差组CT5（5LH）之间，对应GIS设备本体是在下CT与上CT之间，即开关气室内部。

(2)从SF6分解物测试发现，220kV2号甲线开关气室分解物SO2严重超标，其他气室均没有分解物。具体故障点经过10月20日的开手孔盖检查已证实确在2号甲线C相开关气室内部。

(3)2018年10月20~22日，在变电站现场对220kV2号甲线三相开关打开手孔盖进行初步检查，发现以下情况：C相灭弧室内粉尘较多，通过内窥镜观察到导体、屏蔽罩等部位存在明显电弧烧蚀痕迹，在灭弧室底部发现有一条触头导向环；A相、B相灭弧室内无明显积尘；在A相灭弧室底部发现有一条触头导向环。

(4)对220kV2号甲线三相开关进行解体。B相开关：没有发现明显异常情况；导向环没有脱落，静触头座内壁、动侧屏蔽罩外沿没有发现金属摩擦痕迹。A相开关：导向环脱落掉到灭弧室底部，静触头座内壁、动侧屏蔽罩外沿有明显金属摩擦痕迹。C相开关：导向环脱落掉到灭弧室底部，静触头座内壁、动侧屏蔽罩外沿有明显金属摩擦痕迹；壳体内壁、下出口屏蔽罩、下出口盆式绝缘子、动侧不锈钢屏蔽罩上均有明显电弧烧蚀痕迹。

(5)根据上述情况，确认故障原因为：220kV2号甲线开关C相灭弧室触头导向环在厂内车间安装时就已脱落掉到灭弧室底部，由于没有导向环，动触头侧屏蔽罩与静触头座内壁摩擦，所产生的金属粉末飘落到下出口屏蔽罩与壳体内壁之间，致使电场畸变，发生气隙击穿，导致短路。属于厂内车间安装控制不当引起。

4变电运行系统跳闸故障处理技术

4.1线路故障处理

单相接地故障发生以后，值班人员立即报告调 度人员和相关负责人，并按照变电站调度人员的指 令找故障的位置。检查变电站内部电气，查看是否 可以找到故障点。可以将母线分段运行，并列的变 压器分列运行，找到故障区域。检查互感器是否出 现熔断、避雷器有没有被击穿，在确定所有的电气 设备没有问题的情况下，可以采用瞬停依次拉闸处 理。依次断开110kV 线路母线的分路开关，如果断 开某一路开关时，接地系统信号小时，则可以判断 停电路线存在接地故障，则主要及时处理故障线路 就可以确保电力系统的正常运行 ；如果采用瞬停分 路开关后依然出现接地信号，则说明接地故障没有 发生在断开线路，需要及时恢复供电。再依次瞬停 其他线路，直到将故障线路找到。

4.2主变低压侧跳闸故障

主变低压侧发生跳闸故障，必须根据主变低压侧的保护动作进行处理。低压侧是由于线路故障、过载保护还是开关拒动造成的，如果是线路故障则及时发现线路存在故障的范围、原因，并采取相应的措施恢复故障线路；如果是过载保护导致低压侧的开关设备长时期处于超负荷运行，开关设备的温度不断升高、开关触电出现熔断现象，则需要更换开关设备就能恢复低压侧的正常运行；如果是由于开关拒动造成的，则需要排除开关拒动是由于主变低压保护装置失效造成的、还是保护装置没有及时监测到线路过电流和过电流并采取隔断措施导致低压侧跳闸故障，则需要检查保护装置性能。主变低压侧出现故障的时候，可以采用故障隔离方式，关闭主变低压侧的故障开关，并进行通电测试，如果是开关问题，通电以后出现保护盾牌[6]。还可以进行拉合试验，检查主变低压侧的开关拒动线路，找到跳闸故障的原因。

5吸取的经验教训

应强化电缆专业管理，进一步完善电缆设备台账资料，常态开展电缆通道巡检、测温工作，应对所辖变电站35千伏及以上电缆线路进行统一排查，完善电缆路径图和电缆标识；从设计、施工阶段加强技术和过程监督，严把设备验收管控；加强电缆专业队伍建设，提高人员技能水平。严格执行反措，按照反措要求，制定整改计划，完善高压电缆防火措施。按照“四不放过”原则严肃追究相关人员责任，加强各级人员安全思想教育，提升安全责任意识在今后的工作中需采取以下措施：（1）严格执行反措，认真梳理公司管辖老旧设备的状态评估，缩短检验周期，同时针对变电站内的同型号设备，增加专业巡视次数以及红外测温针对同类设备进行排查更换。（2）再次梳理公司所属变电站，开展电容电流测试，对电容电流不满足要求的变电站，加装消弧线圈。（3）提高带电检测能力，联系厂家开展开关柜超声波局放测试现场培训，发挥带电检测作用为设备状态检修提供依据。 结束语

高压断路器是电力系统中重要的电气设备之一，它主要的功能是对线路空载或负载情况进行通断。同时在继电保护作用中承担非常重要的角色，一旦有电气短路故障就得迅速切断故障线路，提高断路器的可靠性对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用 参考文献

[1]李志锦.变电站220kV开关故障分析报告[J].科技资讯,2020,18(07):37+39.

[2]朱思曈.试论变电运行系统跳闸故障处理技术[J].电力设备管理,2020(01):40-41.

[3]陈小平.某500kV变电站一起断路器开关跳闸故障分析讨论[J].科技创新与应用,2019(34):71-72.

[4]郭再福.110kV变电站母联开关跳闸事件分析[J].农村电气化,2019(10):37-38.

[5]孙仪,麦立,栾喜臣,贾伟,梁肖,于洋,王波.一起220kV主变跳闸事故的原因分析[J].科技创新与应用,2019(09):131-132.