摘 要：文章就變電站跳閘故障和非跳閘故障的主要類型以及相關(guān)措施進行了分析。

關(guān)鍵詞:變電站；非跳閘故障；跳閘故障

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）17-0116-02

變電站一旦發(fā)生事故，要求值班人員能夠及時準確地判斷故障設(shè)別、故障范圍和故障性質(zhì)，并且對故障原因進行初步預(yù)測，及時向調(diào)度人員匯報現(xiàn)場事故情況，根據(jù)調(diào)度指令進行操作。這些都要求值班人員對于變電站的故障類型等了如指掌。

1 非跳閘故障類型

在變電站中最常見的非跳閘故障主要是指10 kV非直接接地系統(tǒng)中的接地故障、PT熔絲熔斷故障和系統(tǒng)鐵磁諧振等。

在中性點不直接接地系統(tǒng)中，為了監(jiān)視系統(tǒng)絕緣狀況，發(fā)電廠、變電站的母線上通常都接有Y0接線的電磁式電壓互感器。母線電磁式電壓互感器（PT）的輔助線圈的開口三角側(cè)接有電壓繼電器，在10 kV不直接接地系統(tǒng)或者是電源中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，只要發(fā)生以上故障中任何一種，系統(tǒng)的測控裝置就會給出“10 kV系統(tǒng)接地”信號。這是因為系統(tǒng)三相參數(shù)平衡時，輔助線圈的開口三角電壓幾乎為零，但是在系統(tǒng)發(fā)生接地故障、PT高壓熔絲熔斷、鐵磁諧振或者斷線故障時，系統(tǒng)三相參數(shù)失衡，三相電壓不平衡造成；當三角側(cè)電壓達到一定值時，電壓繼電器就會動作，給出系統(tǒng)接地信號。

因此，僅僅根據(jù)系統(tǒng)接地信號是不能判定小電流接地系統(tǒng)故障類型的，必須結(jié)合其他現(xiàn)象給出判斷，主要包括以下幾個方面。

1.1 單相接地故障

系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，系統(tǒng)母線遙測電壓往往出現(xiàn)一相電壓降低或者為零，且另外兩相電壓升高超過相電壓值且小于線電壓值的現(xiàn)象。

10 kV不接地系統(tǒng)允許系統(tǒng)接地不間斷運行約2小時足有，期間值班人員有充足的時間可以查找系統(tǒng)接地線路。在沒有失地選線裝置時，可以采用試送法或者試拉法進行判斷，或者也可以采用斷開母聯(lián)斷路器以縮小查找范圍的方法進行故障查找。

1.2 PT高壓熔絲熔斷故障

PT高壓熔絲熔斷故障表現(xiàn)為母線遙測電壓一相或者兩相電壓為零，另外兩相或者一相為相電壓。

10 kV PT高壓熔斷的常見原因有兩點：一是母線PT容量太小，熔斷電流小，與實際不匹配。這屬于保險自身質(zhì)量問題，在長時間的運行過程中容易引起PT高壓熔斷器熔斷。因此，在采購過程中，需要合理計算保險容量，嚴格控制進貨質(zhì)量，采購合格的產(chǎn)品。二是系統(tǒng)電壓過高。10 kV電力系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓正常值范圍為10～10.7 kV，如果系統(tǒng)長期高電壓運行，斷路器處于臨界熔斷電壓附近，容易造成熔斷器因過熱而熔斷。這就要求運行人員對系統(tǒng)母線電壓升高有較高的警覺性，及時調(diào)壓，避免熔絲熔斷。

1.3 諧振故障

系統(tǒng)諧振主要表現(xiàn)為：母線遙測電壓一相降低、兩相升高至線電壓或者高于線電壓，或者出現(xiàn)諧波諧振過電壓（三相電壓同時升高）。

母線電磁式電壓互感器屬于鐵磁元件，其勵磁特性具有非線性特征。正常情況下，PT鐵芯未飽和，其電感值很大；系統(tǒng)線路發(fā)生瞬間弧光接地或者投切斷路器時，系統(tǒng)電壓瞬間升高致使PT鐵芯趨于飽和，其電感值極具下降，當系統(tǒng)自振頻率和電源頻率接近時，系統(tǒng)產(chǎn)生鐵磁諧振現(xiàn)象。通常，鐵磁諧振可以通過投切接地補償裝置或者系統(tǒng)合解環(huán)進行消諧。

2 跳閘故障類型

跳閘故障可以根據(jù)故障點不同分為三大類：單一線路開關(guān)跳閘、主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘和主變?nèi)齻?cè)跳閘故障。

2.1 單一線路開關(guān)跳閘故障

對于單一的線路開關(guān)跳閘故障，首先應(yīng)該對保護動作、開關(guān)變位情況進行檢查，同時也應(yīng)該對主保護動作情況進行檢查。檢查范圍應(yīng)該重點放在線路CT至出線部分；當該段無異常情況時，再對跳閘開關(guān)、三相拐臂和開關(guān)位置指示器進行重點檢查，比如說液壓機構(gòu)壓力是否正常，彈簧機構(gòu)彈簧儲能是否正常等。對于負荷比較重要的非電纜線路，在重合閘無動作情況下，可以申請一次強行送電。

2.2 主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘故障

主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘故障主要是指母線故障、保護越級跳閘故障和開關(guān)誤動作故障。保護越級跳閘故障包含了保護拒動和開關(guān)拒動故障。在判斷主變低壓側(cè)具體故障類型時，需要結(jié)合二次側(cè)和一次設(shè)備的檢查情況作出綜合判斷。在檢查保護時要同時檢查主變的保護和線路保護，對于主變低壓側(cè)過電流保護動作，可以兼顧檢查保護動作情況和站內(nèi)設(shè)備檢查情況。

①僅主變低壓側(cè)過電流保護動作。在出現(xiàn)主變低壓側(cè)過電流保護動作情況下，首先應(yīng)該對主變低壓側(cè)開關(guān)誤動和線路開關(guān)拒動兩種情況予以排除，接著需要對故障位置進行判斷：是母線故障還是線路故障。在進行判斷的過程中，需要結(jié)合對電氣設(shè)備的檢查結(jié)論進行。對一次設(shè)備的檢查，重點要放在對設(shè)備的保護壓板是否有漏投和線路開關(guān)操作電源空開是否跳開兩方面。同時，也應(yīng)該對變電站內(nèi)的主變低壓側(cè)過電流保護區(qū)進行重點檢查，檢查范圍包括主變低壓側(cè)CT至母線，至所有與母線相連接的設(shè)備，最后至線路的出口。

②伴有線路保護動作的主變低壓側(cè)過流保護動作。出現(xiàn)主變保護和線路保護同時動作，并且線路開關(guān)沒有跳閘的情況時，一般可以斷定為線路故障。此時，對設(shè)備的巡視工作應(yīng)該拓展范圍至線路檢查和對故障線路CT到線路出口段的檢查。也只有在確保主變低壓側(cè)CT到線路CT段線路無異常狀況時，才能判斷為線路故障開關(guān)拒動。

③無保護動作。如果出現(xiàn)開關(guān)跳閘但是卻沒有保護動作信號的情況，必須對設(shè)備故障是因為直流兩點接地開關(guān)跳閘，還是因為保護動作而無信號，或者是開關(guān)自由脫扣進行詳細檢查。在檢查過程中，需要對直流絕緣測量裝置有沒有接地報警信號給予重視。如果判斷故障是因為直流接地引起的，需要立即對失地點進行查找并予以隔離，以避免事故范圍擴大。

2.3 主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障

主變內(nèi)部故障、差動保護區(qū)故障、與主變低壓側(cè)母線相連接線路故障或者是母線故障等都有可能引起主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障。其中，與主變低壓側(cè)母線相連線路故障引起的越級故障主要是因為線路保護拒動或者是保護動作而開關(guān)拒動，而主變低壓側(cè)過電流保護拒動或者是主開關(guān)拒動。主變低壓側(cè)母線故障引發(fā)越級故障是因為故障側(cè)低壓過電流保護拒動或者是故障側(cè)主開關(guān)拒動。在判斷主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障產(chǎn)生的具體原因時，應(yīng)該結(jié)合對一次設(shè)備的檢查報告和對保護動作信號的分析進行。

2.3.1 主變內(nèi)部故障或二次回路故障

主變內(nèi)部故障或者二次回路故障的具體表現(xiàn)就是瓦斯保護動作。此時，需要對變壓器本身進行重點檢查，檢查變壓器是有著火、變形，檢查呼吸器是否噴油，檢查壓力釋放閥是否有動作和噴油現(xiàn)象。還應(yīng)該對二次回路的接地和短路情況進行檢查。采集瓦斯繼電器中的氣體進行色譜分析，根據(jù)氣體的特征和可燃性可以對故障性質(zhì)進行判斷。

2.3.2 保護誤動

保護出現(xiàn)誤動作，通常差動保護動作。通過對主變油色、油位、套管、瓦斯繼電器等進行細致檢查后，如果檢查結(jié)果顯示主變和差動保護區(qū)都沒有異常情況，則可以斷定是保護誤動作。差動保護能反映主變內(nèi)部線圈匝間、相間的短路故障，差動保護動作時，需要對主變?nèi)齻?cè)主CT間的一次設(shè)備進行詳細檢查，包括主變本身。

2.3.3 特殊情況

當出現(xiàn)主變高壓側(cè)負荷電壓閉鎖過電流保護動作時，其故障原因分析較為復(fù)雜，需要結(jié)合主變低壓側(cè)的保護配置關(guān)系進行，與變壓器的運行方式也有一定的關(guān)系。

通常主變低壓側(cè)保護配置分兩種情況：一是三圈變，主變低壓側(cè)配置獨立的過流保護；二是自耦變，主變低壓側(cè)和高壓側(cè)共用一套保護。

例如在兩臺220 kV主變系統(tǒng)中，220 kV、110 kV側(cè)并列運行，如果主變220 kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作，同時線路速斷保護動作或者是速斷、過流保護同時動作，則可以判定故障為線路故障。此時，保護動作，故障線路的開關(guān)拒動產(chǎn)生越級至10 kV側(cè)，而主變10 kV側(cè)的過電流保護拒動越級至220 kV側(cè)，這是故障檢測范圍可相應(yīng)減小。重點對保護動作線路CT到線路出口段的一次設(shè)備進行檢查，對主變10 kV側(cè)的過電流保護壓板的接觸情況和漏投情況進行檢查，同時兼顧開關(guān)控制回線連接情況。

3 結(jié) 語

變電站的安全關(guān)系重大，在處理變電站事故時需要盡可能防止事故擴大，盡可能消除事故根源，盡可能減小事故停電范圍并及時恢復(fù)供電。在發(fā)生事故后，運行人員必須保持冷靜的頭腦，做到快、準、穩(wěn)，及時上報。

參考文獻：

[1] 王簫吟.10kV系統(tǒng)接地時PT高壓熔斷器熔斷原因分析研究[J].中國科技信息，2011，(17).

[2] 焦曉麗，符小宣，陳剛.變電站越級跳閘故障的原因分析[J].新疆電力技術(shù)，2010，(1).

[3] 盧君昌.簡析35kV變電站跳閘事故[J].廣東水利水電，2009，(12).