直流單點接地引起開關(guān)“偷跳”的分析與處理

黃淑麗

（國網(wǎng)福建南安市供電有限公司，福建 南安 362300）

直流單點接地引起開關(guān)“偷跳”的分析與處理

黃淑麗

（國網(wǎng)福建南安市供電有限公司，福建 南安 362300）

斷路器“偷跳”可能會引起嚴重的后果，文章針對一起10 kV線路由于直流單點接地引起開關(guān)“偷跳”而造成系統(tǒng)頻繁告警案例，詳細分析了該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及排除故障過程，最后提出了避免類似“偷跳”現(xiàn)象的改進措施。

偷跳；斷路器；二次回路

斷路器“偷跳”往往帶來意想不到的嚴重后果，引起非全相運行、斷路器誤動、穩(wěn)定等問題。因此盡管斷路器“偷跳”并不時常發(fā)生，依然受到繼電保護技術(shù)人員的重視。斷路器“偷跳”或“誤跳”的原因：（1）保護誤動或錯誤整定；（2）電流、電壓互感器回路故障；（3）二次絕緣不良；（4）直流系統(tǒng)發(fā)生兩點接地；（5）合閘維持支架和分閘鎖扣維持不??；（6）液壓操作機構(gòu)中分閘一級閥和逆止閥密封不良。本文針對一起10 kV線路由于直流單點接地引起開關(guān)“偷跳”而造成系統(tǒng)頻繁告警案例，詳細分析了該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及排除故障過程，最后提出了避免類似“偷跳”現(xiàn)象的改進措施。

1 故障概述

2012年11月20日，35 kV翔云變10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911線路跳閘，調(diào)度監(jiān)控臺未發(fā)現(xiàn)有保護動作事項。運行人員到現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)，變電站后臺監(jiān)控機只有：“鎮(zhèn)區(qū)線路保護 偷跳重合閘出口”一條事項，檢查設(shè)備外觀正常，保護裝置無其他信號發(fā)出。

1.1 相關(guān)設(shè)備情況

35 kV翔云變電站10 kV高壓開關(guān)柜原為晉江開關(guān)廠生產(chǎn)的XGN-10型，于1997年投產(chǎn)，存在較大的安全風(fēng)險隱患。2012年11月對其進行技術(shù)改造。工程采用泉州億興電力有限公司生產(chǎn)的10 kV高壓開關(guān)柜，保護裝置仍用原煙臺東方電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的DF3322A型線路保護裝置。工程改造結(jié)束后于2012年11月18日16：00時啟動送電，2012年11月19日02：14時啟動送電結(jié)束。

1.2 開關(guān)偷跳前運行方式及相關(guān)動作事項

線路運行狀態(tài)如圖1所示，#1主變熱備用，＃2主變運行帶全站負荷，10 kV母分900開關(guān)運行。10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)偷跳時后臺監(jiān)控機顯示事項：

2012年11月20日 10時21分：10 kV鎮(zhèn)區(qū)線路保護偷跳重合閘出口

2012年11月20日 10時21分9秒213毫秒：10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)合位 由合到分

2012年11月20日 10時21分9秒220毫秒：10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)分位 信號發(fā)出

圖1 線路運行狀態(tài)

2 故障排查

2.1 故障現(xiàn)場檢查

運維人員接到調(diào)度員電話通知后，對10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)及保護裝置進行了檢查。

（1）設(shè)備外觀檢查：通過檢查10 kV開關(guān)柜及開關(guān)等設(shè)備外觀，均未發(fā)現(xiàn)明顯異常；開關(guān)、保護裝置的電氣指示、機械指示正常。（2）線路保護裝置等二次回路：檢查開關(guān)柜內(nèi)二次回路外觀檢查正常。線路保護裝置顯示正常，無保護動作事項。（3）現(xiàn)場無任何作業(yè)，10 kV高壓室門窗關(guān)閉完好，未見其他異常。（4）直流系統(tǒng)檢查：調(diào)取直流系統(tǒng)的報告，未發(fā)現(xiàn)跳閘前存在直流電源失地或故障問題，系統(tǒng)顯示正常，最近的一條為2012年11月19日歷史記錄。

2.2 故障排查處理

直流系統(tǒng)在啟動送電過程中曾發(fā)出負極接地告警，但接地現(xiàn)象時有時無，接地點排查困難。改造工程于2012年11月18日16：00時啟動送電，19日02：14時啟動送電結(jié)束。啟動送電過程中，當10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)由熱備用轉(zhuǎn)運行后，直流系統(tǒng)發(fā)出負極接地告警，隨著其他10 kV饋線開關(guān)轉(zhuǎn)運行后，直流負極接地現(xiàn)象消失。但在接下來相關(guān)啟動送電操作中，直流系統(tǒng)又時有時無地發(fā)出負極接地告警?，F(xiàn)場繼保人員進行直流接地故障排查，未發(fā)現(xiàn)明顯接地點，且因接地現(xiàn)象時有時無，查找工作開展困難。

2012年11月11月20日上午10時21分，10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)發(fā)生偷跳后，繼保人員再次對相關(guān)二次回路進行檢查，發(fā)現(xiàn)直流接地現(xiàn)象受10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)柜繼保小室柜門的開關(guān)狀態(tài)直接影響。結(jié)合啟動送電過程中的異常情況，繼保人員進行排查后重點對10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)柜二次回路進行檢查，在檢查過程中繼保人員發(fā)現(xiàn)，當10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)柜繼保小室柜門在開啟狀態(tài)時，直流系統(tǒng)顯示正常，當10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)柜繼保小室柜門在接近關(guān)閉狀態(tài)時，直流系統(tǒng)報負極接地信號，由此基本確定接地點在該開關(guān)繼保小室內(nèi)。

2012年11月11月21日12時34分，10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)轉(zhuǎn)冷備用。繼保人員對10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)柜繼保小室內(nèi)二次接線逐一排查，最終查出故障點。繼保人員對10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)柜繼保小室柜二次接線逐一排查，最終確定故障點在10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)保護跳閘1LP壓板1端至開關(guān)柜內(nèi)端子排C13的二次接線上，二次接線破損處如圖2所示。抽出該二次線后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線上有明顯破損點且導(dǎo)體部分外露，更換該二次線后，關(guān)閉10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)柜繼保小室柜門，直流系統(tǒng)恢復(fù)正常。15時53分，10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)轉(zhuǎn)運行恢復(fù)送電。

圖2 二次接線破損處

3 故障原因分析

外破損且導(dǎo)體外露的二次線是10 kV鎮(zhèn)區(qū)線911開關(guān)保護跳閘1LP壓板1端至開關(guān)柜內(nèi)端子排C13的二次接線（見圖3）。

圖3 二次接線

該點發(fā)生接地后，負極電源通過跳閘線圈對地構(gòu)成回路，跳閘線圈兩端承受110 kV的電壓，10 kV開關(guān)跳閘線圈動作范圍在30%～110%，即66～242 V，故開關(guān)“偷跳”。

包扎成一捆并形成90°轉(zhuǎn)角的二次線與接線槽的固定螺栓頻繁摩擦造成二次線破損，最終形成直流接地點（見圖4—5）。該破損二次線接在開關(guān)柜內(nèi)并被包扎成捆且在形成90°轉(zhuǎn)角，而在這個90°的轉(zhuǎn)角處有固定二次線的接線槽，該接線橫槽兩端有固定螺栓，螺栓鎖緊后露出開關(guān)柜面約3 cm，當開關(guān)柜繼保小室柜門關(guān)閉后，扎成一捆的二次線受力被擠壓在柜門上，造成在其90°轉(zhuǎn)角處的二次線直接觸碰到螺栓，開關(guān)柜安裝期間柜門頻繁開關(guān)的情況下，螺栓與二次線也頻繁地產(chǎn)生刮擦，致使二次線破損，進而在送電后造成直流系統(tǒng)接地。

圖4 二次接線安裝位置

圖5 二次接線破損處

4 結(jié)語

4.1 分析結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場的排查情況分析，可判斷故障原因為直流控制二次線與線槽固定螺栓頻繁摩擦，致使二次線破損并造成直流系統(tǒng)接地。

經(jīng)過對破損二次線的更換和檢查分析，可以初步得出故障的分析結(jié)論：（1）致使直流系統(tǒng)接地的故障點十分隱蔽，故障點隨著柜門的開閉而存在或消失，接地現(xiàn)象時有時無，繼保人員排查、判斷的難度高，現(xiàn)象迷惑性強。（2）該開關(guān)柜安裝過程中，沒有做好二次線的保護措施，二次線直接頻繁與金屬螺栓刮擦，造成二次線外皮破損、導(dǎo)體外露現(xiàn)象。

（3）本次“偷跳”是由于控制回路二次線破損并通過開關(guān)柜殼直接接地，造成跳閘線圈兩端產(chǎn)生較高電壓，最終導(dǎo)致跳閘。（4）開關(guān)柜內(nèi)二次接線槽固定螺栓過長，在開關(guān)柜門關(guān)閉后直接與二次線接觸，存在設(shè)計上的不合理問題。

4.2 后續(xù)處理

更換造成直流接地二次線；建議在施工中加強二次線的保護措施；建設(shè)廠家采用其他方式固定二次接線槽或充分考慮二次線位置，避免金屬物頻繁觸碰二次線。

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Analysis and treatment of switch “stealing jump” caused by DC single point grounding

Huang Shuli
（State Grid Fujian Nanan power supply Co., Ltd., Nan’an 362300, China）

The circuit breaker “stealing jump” may causes serious consequences. According to a case that the frequent alarm system due to switch “stealing jump” caused by Direct Current single point grounding for 10 kV, this paper analyzes the causes of the phenomenon and troubleshooting process in detailed, and fi nally puts forward some improvement measures to avoid similar “stealing jump” phenomenon.

stealing jump; circuit breaker; two circuit

黃淑麗（1978— ），女，福建南安人，本科，工程師；研究方向：變電運維，配電運維。