35kV变电站运行中故障跳闸的分析与处理

陈春香

摘 要：在电力系统及设备的运行过程中，各种故障时有发生，故障的表现也千变万化，其中跳闸是直接切断局部电网运行，常见且直观的主要故障表现，正确处理和及时排除故障，恢复正常供电，是电力系统运行维护人员的基本职责和技能要求。研究者根据多年的变电站工作运行实践，从设备与系统配置的保护措施入手，分析总结了35kV变电站运行中变压器故障跳闸、母线故障跳闸、线路故障跳闸、越级故障跳闸等的故障现象、原因以及有效的处理方法措施，旨在与同行们探讨分享变电运行的经验。

关键词： 变电站运行 故障跳闸 现象 分析处理

中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0105-02

宁都县境内现有220kV变电站1座（横田）、110kV变电站4座（宁都、赤水、温坊、竹笮）、35kV变电站20座。其中220kV变电站由市直管；110kV变电站基本为市县共管；35kV变电站刘坑（中心）、七里2座由县直管，其他18座为站所合一，由县负责维护，运行管理则以乡镇供电所为主。

多年来，研究者主要在县公司直管的刘坑中心变、七里变等几座35kV变电站，以及赤水、温坊等110kV变电站进行值班、运行、维护工作，电力设备和电力系统在运行中各种故障时有发生，故障的表现现象也各不相同，而跳闸则是直接切断局部电网运行，最常见、直观的故障表现之一，正确处理及时排除故障，恢复正常供电，是变电运行值班人员的基本职责和技能水平要求。

通过在上述几座35kV变电站的运行管理工作经验，对变电站运行过程中常见的跳闸现象，以及产生原因、处理措施进行了分析总结，期望探讨不断提高变电运行效益的方法。

1 主要运维变电站概况

1.1 刘坑中心变电站

刘坑中心变电站是宁都县第一座35千伏变电站，1975年1月起投运，2台主变容量为6300 kVA，担负着全县的工农业生产及居民生活用电的供电任务。由于宁都区域经济不断发展，城乡居民生活水平快速提高，用电量迅猛攀升，该站35 kV主变过载现象频繁出现。

2008年5月对刘坑中心变电站进行了增容改造，更换2台主变为10000 kVA，更换2台主变高压侧开关，更换2台主变低压侧开关，更换2组主变低压侧隔离刀闸，更换6台主变低压侧电流互感器，更换10 kV母线，增加2组10 kV避雷器，增加2套主变保护装置。改造后，不仅彻底解决了负荷高峰时段供电“卡脖子”现象，保障了该县城区居民生活和工业生产用电，而且有效改善了宁都县的电网布局和结构，对提高区域电网供电能力和水平发挥了重大作用。

1.2 七里变电站

七里变电站位于宁都县城北部城乡结合处的梅江镇七里村，是进一步改善该县城乡电网结构的重点工程，建设规模为6300 kVA变压器2台；35 kV线路近期2回、远期4回；10KV出线近期4回、远期12回。

该工程首期项目于2009年9月竣工并开始投运，现有35 kV主变一台，容量为6300 kVA。35 kV主变采用单母接线方式运行，进线1回，出线2回；1路PT间隔，1路主变间隔；10 kV采用单母接线方式运行，出线2回，1路电容补偿间隔，1路主变间隔，2路备用间隔；目前最高负荷是4800 kW。该工程的投运，极大地满足了该县电网供电可靠性和电力负荷增长需求，对宁都县电网系统的经济性、稳定性运行起到了强有力的保障作用。

2 故障跳闸的分析与处理

2.1 变压器配置的保护、跳闸的现象及处理

2.1.1 变压器配置的主要保护措施

（1）瓦斯保护（也称气体保护）：可反应油箱内的一切故障，为变压器的主保护。（2）差动保护：同为变压器主保护，避免变压器内及套管引出线相间短路、中性点直接接地系统侧的单相接地短路等，同时对变压器内部绕组的匝间短路也有反应。（3）过流保护：有过流、复合电压闭锁过流、负序过流多样形式等，以防御变压器的外部短路为主，是瓦斯保护、差动保护的备用保护。（4）零序间隙电流电压保护：反映变大电流时变压器外部接地短路。（5）过负荷保护：反映变压器对称过负荷。

2.1.2 变压器故障引起的跳闸现象

（1）警铃、喇叭响，变压器各侧断路器位置红灯灭、绿灯闪光，对应电流、有、无功功率表指示均被归零。（2）变压器上保护屏幕对应保护信号灯点亮、或者保护信号牌掉牌，微机上也会显示详细动作报告。（3）主控制屏幕上亮显相对应的保护动作名称，如“瓦斯保护动作”、“差动保护动作”、“冷控电源消失”、“掉牌未复归”等的部分或全部。（4）备用电源自动投入使用装置正常，备用设备自动投入运行。

2.1.3 变压器跳闸的处理

（1）气体保护动作的处理：①当重瓦斯动作保护时，变压器的三侧开关均会跳闸，首先应将仪表显示数据、显示信号、保护动作的情况记录在册，再将跳闸的KK把手开关复归，其次将音响和保护的信号复归，并当即向调度进行汇报。②检查是否启动了站用备自投装置，如果没有自启，采取人工启用投入。③对保护动作的情况应现场详细检查，包括设备本体，对冷却器的潜油泵中止其运行，仔细检查变压器是否存在喷油、漏油、冒烟及着火等情况，检查气体继电器气体量是否正常。④将跳闸的三侧开关变压器两侧隔离开关拉开。⑤有与故障变压器并行运行的，中性点和及相应保护须按规定投入，保护正常运行变压器，同时加强值班，避免突然过负、大幅升温等异常现象。⑥再次向调度汇报。⑦检查气体保护装置是否为误动作，并取样气体进行实验，以对故障分清性质。对气体继电器深入查勘二次接线，确保正确无误。⑧在没有进行测试确认全面排除故障之前，不允许将变压器随意投入运行。

（2）差动保护动作的处理：前①-⑤五点同上气体保护动作处理。⑥检查差动保护范围内出线套管、接头和引线等是否正常。⑦对直流系统检查是否存在接地情况。⑧在前面的检验项目均正常时，则必须全面检查差动保护各回路，判断是否为差动保护误动作。⑨经查如果是变压器或出线套管、引线上的故障，则停电维修；经查如果是设备（差保或二次回路）误动作，在对回路进行检查并处理完毕、经测试合格后再送电。endprint

2.2 母线故障跳闸的现象、原因及处理

2.2.1 母线故障跳闸的现象

（1）警铃喇叭开始鸣响，母线上故障所连开关跳闸，绿灯自动点亮、红灯则熄灭，所在回路电流、有、无功功率表均被归零。（2）中控信号屏显示相应故障保护动作的类别名称光字，母线所连电压表因故障回归为0。（3）母线上保护屏幕上对应保护动作信号灯点亮。（4）进行母线与所连设备、绝缘支撑、接头等现场试测，出现短路、放电及拉弧等错误现象。（5）当没有安装母线保护的母线及低压母线产生故障时，将会引起主变压器电源侧后备保护对连开关自动断开。

2.2.2 母线发生故障跳闸的原因

（1）由母线断路器和绝缘子靠近母线侧的套管绝缘体损坏或发生闪络故障引起。（2）母线上所连电压互感器发生故障。（3）母线隔离开关绝缘损坏或闪络。（4）电流互感器间断路器绝缘闪络。（5）母线上的绝缘子、避雷器等装置发生故障。（6）二次回路上发生故障。（7）对隔离开关的操作失误也会引起母线故障。

2.2.3 母线故障跳闸的处理

（1）将跳闸时间、跳闸开关、屏示信号、保护动作信号光字的情况逐一在册登记，确认后将跳闸的KK把手开关复归。（2）对仪表指示数据、保护动作情况进行检查，并将保护信号掉牌复归。（3）依经验和现象，初步进行故障起因研判，对跳闸故障母线上的所有设备现场查验，如有放电、闪络或其它故障，应立即对故障点采取隔离措施。（4）将故障信息数据和现场验测情况向调度进行汇报，根据调度指令，如果可以从母线上将故障隔离，操作将故障隔离后恢复其它无故障设备的正常供电。（5）经查验在现场找不出明显的故障部位时，再查验母线保护回路是否存在异常情况、直流系统是否有接地，对是否因保护误动作引起进一步进行研判，如果是保护回路的故障而引起，及时向调度作汇报，请有关上级部门来处理；如果上述检查后仍然未能发现故障所在或原因，则按调度指令安排后续处理。（6）当变电站为双母线，其母联断路器或者母线上的电流互感器发生故障时，两条母线有可能同时跳闸，变电值班运行人员应立即向调度作汇报，并迅速查找可能的故障点，隔离故障，按调度指令保障设备安全、尽快恢复供电正常。

2.3 线路故障跳闸的现象及处理

2.3.1 线路故障跳闸的现象

（1）警报、跳闸开关红绿灯指示、回路上电流功率表指示等现象反应与前述主变跳闸、母线跳闸相同。（2）“故障录波器动作”、“掉牌未复归”等控制屏光字牌显示；“重合闸动作”、“保护动作”、“收发讯机动作”等光字牌在中央信号屏亮示。（3）保护屏上的故障线路保护信号灯亮、重合闸动作信号灯亮，或继电器保护动作掉牌，故障报告，保护动作情况与故障相别动作情况均在微机保护上指示。（4）对跳闸的开关进行现场检查，其三相均位于分闸处。

2.3.2 线路故障跳闸的处理

（1）记录故障时间，复归音响，检查屏示信号、保护动作信号光字、指示表计的情况并逐一记录，确认后将信号复归。（2）根据检查发现的症侯现象进行研判，将相关情况向调度报告。（3）对开关的当前位置及动作开关的电流互感器靠近线路一侧的一次设备是否短路、是否接地等进行现场检查，看跳闸故障开关油品的颜色有没有变黑、有没有喷油痕迹；如果是液压操控的开关机构，对各部分液压机构进行检查，液压压力读数值是否处于标值范围；如果是弹簧操控的开关机构，则检查压力是否处于标值范围、是否有漏气现象。（4）分析检查保护动作的情况，对开关进行一次重合试验，故障依然；再进行二次重合确定为永久性短路故障。（5）将上述分析检查情况向调度中心报告，依令行事。（6）在值班运行记录、开关事故跳闸记录中准确记录前述各项故障现场现象情况、检查试验操作及结果等事项。

2.4 越级跳闸的原因、现象及处理

2.4.1 越级跳闸主要后果

由于一次设备发生短路或其它各种故障时，由于断路器不能正常动作、保护也未能正常动作，或者是因保护设置的限值不准确匹配，于是本级开关不能动作，从而引起上级开关跳闸，造成故障的影响扩大（停电范围扩大）。

2.4.2 越级跳闸主要原因

（1）因保护出口开关拒跳：主要有开关机械受损、电气回路故障、分闸烧损线圈、开关辅助接点不通、直流两点接地及液压机构压力闭锁等原因均会引起开关拒跳。（2）因保护拒动：主要有直流回路故障、交流电压回路故障与保护装置内部故障等。 （3）保护设置的限值不准确匹配：主要有上级设置保护整定时间或整定值小于本级保护等。（4）其他还有保护电源熔断器熔断，开关控制熔断器熔断。

2.4.3 越级跳闸主要现象

与前面各项故障跳闸表现基本类似，只是跳闸现象反映的并非是跳闸的本级故障所引起，而是其下一级原因所致。

2.4.4 越级跳闸的处理

（1）线路故障越级跳闸处理：①复归音响，查看光字信号、表计、开关指示灯、保护动作信号，并作记录。②分析研判开关拒动的原因，对拒绝跳闸的开关油品颜色、油位油压有无异样，开关装置外表有无喷油痕迹，拒跳开关到线路出口的各件设备是否存在缺陷故障等进行重点检查。③把拒动开关两侧的隔离开关拉开。④向调度报告，依照调度指令对跳闸母线和其它非故障线路进行送电操作。⑤对直流熔断器、直流母线电压、端子等故障线路上的控制回路（或控制点）依次进行全面排查，把越级跳闸的本级故障位置和原因挖出，如果能查到故障设备和原因，立即排除并恢复送电；如不能排除，汇报专业人员检查处理。

（2）主变与母线故障越跳处理：①、②同前。③如果有保护动作信号，应依保护动作情况判断故障母线（或故障变压器）所在位置，且需仔细检查该母线（或变压器）的一次设备情况；如果没有保护动作信号，则需检查站内所有母线（或变压器），找到可能的故障范围及原因。并断开失压母线上的全部开关，拉开故障母线开关（或主变三侧开关）和隔离开关，再向调度报告排查检验工作情况。④依照调度指令恢复无故障设备运行，再把故障母线（或变压器）所带负荷全部转移到正常设备上供电，待专业人员检修。

3 结语

随着科技的发展，电力变配电系统不断改造更新，设备的先进性、自动化程度都不断提高，对运行人员的综合素质、专业水平要求也不断提高。这就需要我们不断学习总结、培训提高，以达到在发生事故时，能迅速准确查明情况，按照有关规程规范正确处理，能迅速控制事故发展，消除事故根源，排除事故隐患，在确保安全的前提下，尽快恢复设备及系统的正常运行，保障用电客户利益和电网企业自身效益。

参考文献

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