220kV線路開(kāi)關(guān)異常跳閘故障分析

張衛(wèi)

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電能已經(jīng)成為當(dāng)前比較重要的能源，也是使用比較普遍的一種能源。尤其是在當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域工作開(kāi)展都需要信息化技術(shù)的大背景之下，做好電力系統(tǒng)的管理，才能夠保障電力的穩(wěn)定供應(yīng)。在本次研究中，對(duì)220kV線路開(kāi)關(guān)異常跳閘故障的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探究。文章在研究中采用文獻(xiàn)法和案例分析的方式，首先對(duì)跳閘及其發(fā)生的誘因相關(guān)理論進(jìn)行闡述。然后對(duì)220kV線路開(kāi)關(guān)異常跳閘故障案例事件進(jìn)行描述，并對(duì)故障處理及檢查工作要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析，最后指出案例跳閘故障出現(xiàn)的成因和處理措施。

關(guān)鍵詞：220kV線路;開(kāi)關(guān)異常跳閘;故障分析

當(dāng)前在企業(yè)經(jīng)營(yíng)和日常生活中對(duì)電能的需求量越來(lái)越大，這就對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)展和運(yùn)行管理提出較高的要求。電力穩(wěn)定運(yùn)行最大的影響因素便是線路的安全運(yùn)行，如果線路出現(xiàn)問(wèn)題，則將會(huì)頻繁出現(xiàn)線路異常跳閘的狀況。由于跳閘故障在變電站系統(tǒng)當(dāng)中影響比較大，在實(shí)際建設(shè)線路時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)線路運(yùn)行狀況和敷設(shè)狀況進(jìn)行詳細(xì)分析?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)當(dāng)中，高壓網(wǎng)先出現(xiàn)故障之后，只有快速切除故障，并及時(shí)恢復(fù)電力，才能保障社會(huì)各項(xiàng)事業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.220kV線路開(kāi)關(guān)異常跳閘故障案例事件

在2019年10月31日下午接綿陽(yáng)地區(qū)監(jiān)控班通知，我運(yùn)維班所管轄的一座220KV變電站的一條220kV線路跳閘，須到現(xiàn)場(chǎng)檢查一、二次設(shè)備情況，該變電站內(nèi)一條220KV線路斷路器三相跳閘并無(wú)法重合。在這一故障出現(xiàn)之后，繼電裝置保護(hù)相應(yīng)操作人員立即趕到現(xiàn)場(chǎng)，配合運(yùn)行人員對(duì)故障進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)該線路PSL602保護(hù)接地距離零序一段保護(hù)動(dòng)作保護(hù)不重合。RCS931保護(hù)工頻，變化量阻抗。距離1段遠(yuǎn)方起跳閘動(dòng)作。按照故障報(bào)文以及波形的數(shù)據(jù)信息顯示得知，線路B相發(fā)生了接地短路，并且證實(shí)負(fù)載端有一避雷器發(fā)生故障，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)這一異常現(xiàn)象[1]。

該220KV線路常規(guī)開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置和運(yùn)行情況如下，案例故障線路屬于饋線保護(hù)裝置，采用的是光纖主保護(hù)停用，只有距離和零序進(jìn)行保護(hù)，并且裝置特殊的三相重合閘方式。正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)PSL602保護(hù)重合閘，而RCS931保護(hù)重合閘外把手至三重方式，并且RCS931保護(hù)重合閘停用。

2.故障處理和檢查

在出現(xiàn)故障之后后臺(tái)運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)時(shí)的把PSL602保護(hù)動(dòng)作信息和RCS931保護(hù)動(dòng)作信息進(jìn)行對(duì)比和分析，根據(jù)保護(hù)動(dòng)作的相應(yīng)信息記錄可以了解到，單獨(dú)在對(duì)PSL602保護(hù)進(jìn)行時(shí)模擬A相接地故障，則故障時(shí)間為38ms。整組試驗(yàn)而線路無(wú)涯，在斷開(kāi)出口跳閘壓板以及投入出口跳閘壓板兩種狀況之下保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)三相跳閘，出口重合。保護(hù)動(dòng)作情況也正確。然后對(duì)PSL602保護(hù)開(kāi)展時(shí)模擬A相接地故障，則故障時(shí)間為38ms。整組試驗(yàn)線路有壓設(shè)置為4秒時(shí)，開(kāi)口跳閘壓板與投入出口跳閘版兩種狀況之下，保護(hù)均能三相跳閘出口，然后再對(duì)線路有壓四秒過(guò)后變?yōu)闊o(wú)壓的狀況之下，線路的開(kāi)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)重合。通過(guò)驗(yàn)證得知，開(kāi)關(guān)三相跳閘之后，線路有壓重合，閘在不放電的確定，時(shí)間至少高于11秒以上。通常狀況下，超過(guò)這一時(shí)間線路的開(kāi)關(guān)重新合閘會(huì)出現(xiàn)放電的狀況，由此判斷，在本次案例故障出現(xiàn)之后，不是線路壓變出現(xiàn)電壓衰減所引起的無(wú)法合閘。

在第三次試驗(yàn)當(dāng)中，把PSL602和220KV保護(hù)電流的回路進(jìn)行串聯(lián)，電壓回路并行并聯(lián)，并且斷開(kāi)PSL602和RCS931保護(hù)出口跳閘，以及重合閘壓板與投入所有壓板兩種狀況之下，模擬A相接地故障檢測(cè)得知故障的時(shí)間為40ms。在第一種狀況之下，兩套保護(hù)裝置三相跳閘出口重合閘動(dòng)作能夠?qū)崿F(xiàn)。第二種狀況之下，在帶斷路器組裝實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，兩套保護(hù)三相跳閘出口的開(kāi)關(guān)三相跳開(kāi)并未實(shí)現(xiàn)重合閘。這樣的試驗(yàn)整組模擬故障和當(dāng)日的故障狀況相同。第三次整組模擬故障實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以及對(duì)當(dāng)日事故發(fā)生的報(bào)告進(jìn)行分析之后存在相似的狀況。其中在PSL602保護(hù)動(dòng)作報(bào)文當(dāng)中，有遠(yuǎn)跳開(kāi)入量的變位信息。并且會(huì)出現(xiàn)重合閘放電的狀況，這樣的分析和信息的匯總得知，本次線路出現(xiàn)異常跳閘是由于PSL602保護(hù)跳遠(yuǎn)所引起的。PSL602和RCS931保護(hù)重合閘放電，在檢查回路當(dāng)中了解到，二者保護(hù)均會(huì)出現(xiàn)回路接線的狀況[2]。

3.故障出現(xiàn)的成因

通常狀況下，在變電站線路系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，兩套保護(hù)系統(tǒng)充當(dāng)了饋線保護(hù)。并且主保護(hù)都會(huì)出現(xiàn)停用的狀況，而光線綠通道自環(huán)啟用了RCS931保護(hù)重合閘澤志三相重合閘，且判斷在無(wú)壓的狀況之下，而PSL602保護(hù)的重合閘也屬于制三相重合閘判斷無(wú)壓方式，僅是合閘壓板處于斷開(kāi)的狀態(tài)。在本次故障發(fā)生事件的當(dāng)天，由于線路終端廠家內(nèi)部母線B相避雷器出現(xiàn)爆炸的狀況，這樣便會(huì)出現(xiàn)送2！電側(cè)保護(hù)，該線路開(kāi)關(guān)保護(hù)接地距離和零序電流1段動(dòng)作，這些信息都可以判斷為B相故障。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，由于保護(hù)采用的屬于三相重合閘的方法，這樣便會(huì)使得單項(xiàng)故障仍出現(xiàn)三相跳閘其中[3]。PSL602保護(hù)三相跳閘命令啟動(dòng)操作相當(dāng)中的繼電器接點(diǎn)動(dòng)作能夠作為RCS931保護(hù)遠(yuǎn)跳開(kāi)入命令，這樣便會(huì)使得RCS931保護(hù)遠(yuǎn)跳動(dòng)作三相跳閘出現(xiàn)閉鎖重合閘的狀況，而閉鎖重合閘接點(diǎn)當(dāng)中又進(jìn)入到PSL602保護(hù)的閉鎖重合閘回路，便會(huì)使得PSL602出現(xiàn)放電的重合閘保護(hù)狀態(tài)，這導(dǎo)致三相開(kāi)關(guān)跳閘之后無(wú)法實(shí)現(xiàn)重合，出現(xiàn)這一故障最主要的因素便是在整個(gè)電路回路設(shè)計(jì)方面不正確而導(dǎo)致的。

4.220kV線路開(kāi)關(guān)異常跳閘故障解決策略

通過(guò)案例分析得知，在對(duì)這一故障進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)遠(yuǎn)跳回路進(jìn)行改善與優(yōu)化RCS931保護(hù)的遠(yuǎn)跳功能，屬于裝置的遠(yuǎn)跳開(kāi)入量。在獲得高電平時(shí)，經(jīng)過(guò)保護(hù)專門(mén)互補(bǔ)，校驗(yàn)處理，然后作為開(kāi)關(guān)量的設(shè)計(jì)，并且連同電流采樣數(shù)據(jù)和CRC校驗(yàn)碼打包成為完整的一幀信息[4]。并且數(shù)字通道可以借助光纖通道傳送給相對(duì)應(yīng)的側(cè)保護(hù)裝置，在側(cè)裝只收到每一幀數(shù)據(jù)信息之后，便通過(guò)CRC進(jìn)行校驗(yàn)和檢查，在完成檢查之后再單獨(dú)對(duì)開(kāi)關(guān)量的控制進(jìn)行互補(bǔ)和校驗(yàn)通過(guò)采用上述的校驗(yàn)之后，能夠讓一些電路運(yùn)行的信息進(jìn)行再三的確認(rèn)，這樣在收到信號(hào)之后，便讓系統(tǒng)可以獲得更為可靠的信息，對(duì)合閘開(kāi)關(guān)進(jìn)行科學(xué)處理。在收到經(jīng)校驗(yàn)確認(rèn)遠(yuǎn)跳信號(hào)之后，若整定控制當(dāng)中遠(yuǎn)跳受啟動(dòng)控制設(shè)定為0，則無(wú)條件三條出口啟動(dòng)保護(hù)的A相、B相、C相出口跳閘，繼電器能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)閉鎖和重合閘，通過(guò)設(shè)定為1，則這一系列的裝置啟動(dòng)后方能開(kāi)展下一步運(yùn)行。

結(jié)論：線路跳閘狀況發(fā)生在變電運(yùn)行時(shí)，由于變電局部有突發(fā)的狀況，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)變電站的線路出現(xiàn)斷開(kāi)的狀況。換而言之，為了能夠保障供電的穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)當(dāng)中會(huì)設(shè)置一些繼電保護(hù)裝置，一旦出現(xiàn)一些突發(fā)事件，便會(huì)觸發(fā)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行，然后出現(xiàn)線路跳閘斷電的狀況，以此來(lái)降低事故斷短路電流對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的沖擊。出現(xiàn)自動(dòng)斷開(kāi)之后跳閘現(xiàn)象，便可以通過(guò)及時(shí)斷開(kāi)電流的方式，將故障的傷害降低到最小范圍內(nèi)，以此來(lái)保障其他電力系統(tǒng)或者是設(shè)備線路能夠正常的供電輸電。但是如果出現(xiàn)異常跳閘狀況，應(yīng)當(dāng)對(duì)對(duì)跳閘期間各保護(hù)裝置的報(bào)文信息進(jìn)行詳細(xì)查驗(yàn)，來(lái)找到具體引起故障的原因和解決策略。

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