變電運(yùn)行跳閘故障與處理技術(shù)

郜建強(qiáng)

摘要 為了滿足我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國電力系統(tǒng)在規(guī)模上獲得了極大的提升。對(duì)于整個(gè)供電系統(tǒng)而言，跳閘故障直接導(dǎo)致變電系統(tǒng)運(yùn)行中斷，影響社會(huì)正常生產(chǎn)和生活，甚至造成較為嚴(yán)重的安全事故。跳閘故障是變電運(yùn)行中常見的故障形式，所以對(duì)變電運(yùn)行跳閘故障進(jìn)行有針對(duì)性的處理就變得極為重要。鑒于此，本文將對(duì)變電運(yùn)行跳閘故障以及處理技術(shù)進(jìn)行深入探究。

【關(guān)鍵詞】變電運(yùn)行 跳閘故障 處理技術(shù)

變電設(shè)備在電力系統(tǒng)具有不可或缺的關(guān)鍵作用，并且整個(gè)電力系統(tǒng)工作的可靠性與穩(wěn)定性均和變電運(yùn)行情況有著直接聯(lián)系。與此同時(shí)，隨著社會(huì)發(fā)展速度的加快，使得電力資源已經(jīng)成為人們生活以及生產(chǎn)活動(dòng)中的必需品，所以也在一定程度上對(duì)供電質(zhì)量提出了更為嚴(yán)格的要求。因此，隨著社會(huì)對(duì)于變電運(yùn)行情況的逐漸關(guān)注，電力部門應(yīng)對(duì)常見的跳閘故障發(fā)生原因深入分析，及時(shí)采取針對(duì)性的技術(shù)加以處理，提升電力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，這對(duì)于我國電力系統(tǒng)的發(fā)展有著積極的意義。

1 變電及跳閘概述

1.1 變電

在一定范圍內(nèi)將額定電壓進(jìn)行升高或者降低的操作形式便是變電的基本定義。其中，發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)的額定電壓在15kV- 20kV之間，但是會(huì)存在輸出電壓在更大范圍內(nèi)變動(dòng)的情況，例如，35KV～765kv等情況，所以需要經(jīng)常在變電所完成變電操作，從而實(shí)現(xiàn)在電力系統(tǒng)中各個(gè)等級(jí)電壓連接的統(tǒng)一性。

1.2 跳閘

對(duì)于跳閘來講，其主要指的是電路在變電運(yùn)行階段因?yàn)橥话l(fā)故障而造成的斷開現(xiàn)象。通常來講，電力系統(tǒng)在整個(gè)電力輸送過程中，為了確保整個(gè)環(huán)節(jié)的安全性以及可靠性，便會(huì)將繼電保護(hù)裝置安裝于變電系統(tǒng)當(dāng)中，如果存在突發(fā)故障情況，為了避免短路電流對(duì)電氣設(shè)備及繼電保護(hù)裝置造成沖擊，便會(huì)將故障電路進(jìn)行自動(dòng)斷開，跳閘可以將短路電流及時(shí)斷開，從而降低故障事故所造成的影響，確保整體電力系統(tǒng)的安全性以及可靠性。

2 變電運(yùn)行中比較常見的跳閘故障形式

在整個(gè)變電運(yùn)行環(huán)節(jié)當(dāng)中，下列三種跳閘形式是最為常見的。

2.1 線路的開關(guān)跳閘

對(duì)于整個(gè)變電系統(tǒng)來講，線路多且復(fù)雜是其主要的特點(diǎn)，并且部分線路需要具備特殊的承載性能，所以應(yīng)采取妥善的方式來加以保護(hù)，從而提升整體變電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，避免因故障原因而影響整個(gè)線路的工作。與此同時(shí)，電力部門應(yīng)對(duì)特殊單線路的檢查以及維護(hù)工作加以重點(diǎn)關(guān)注，避免因跳閘而導(dǎo)致這部分線路出現(xiàn)相關(guān)的財(cái)產(chǎn)損失。此外，施工因素以及惡劣的自然災(zāi)害是單線跳閘出現(xiàn)的主要外在因素，而線路短路、斷開、過高的承載電壓、接地處理存在缺陷以及線路質(zhì)量等是導(dǎo)致跳閘出現(xiàn)的主要內(nèi)在因素。

2.2 主變單側(cè)開關(guān)跳閘故障

當(dāng)電流過流現(xiàn)象出現(xiàn)在主變單側(cè)時(shí)，為了對(duì)其進(jìn)行保護(hù)并避免更為嚴(yán)重事故的發(fā)生，可通過跳閘來實(shí)現(xiàn)主變單側(cè)的保護(hù)，同時(shí)這也是主變后備保護(hù)的基本定義。在對(duì)主變單側(cè)開關(guān)跳閘問題分析后發(fā)現(xiàn)，突發(fā)故障存在于主變母線處、存在越級(jí)跳閘以及誤操作開關(guān)是導(dǎo)致主變單側(cè)開關(guān)跳閘的主要因素。

2.3 主變?nèi)齻?cè)的開關(guān)跳閘故障

當(dāng)主變低壓部分母線故障、主變側(cè)區(qū)域故障、線路連接失誤以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障等是導(dǎo)致主變?nèi)齻?cè)的開關(guān)跳閘的主要因素。此外，為了分析主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘的真正原因，通常需要仔細(xì)的查驗(yàn)主變保護(hù)動(dòng)作信號(hào)以及相關(guān)的一次設(shè)備等。此外，如果主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障出現(xiàn)配有合理瓦斯保護(hù)的主變系統(tǒng)當(dāng)中時(shí)，應(yīng)對(duì)變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。另外，當(dāng)存在過流保護(hù)在主變系統(tǒng)當(dāng)中時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)不間斷的對(duì)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障發(fā)生原因進(jìn)行查驗(yàn)，分析故障發(fā)生的原因與檢查結(jié)構(gòu)的不同是否有所關(guān)聯(lián)。

3 跳閘故障發(fā)生的原因分析

變電系統(tǒng)自身原因以及外界因素影響是導(dǎo)致變電運(yùn)行中出現(xiàn)跳閘故障的兩類原因.下面將對(duì)此進(jìn)行詳盡分析。

3.1 變電系統(tǒng)自身因素

3.1.1 變電系統(tǒng)自身的硬件設(shè)施問題

對(duì)于我國變電系統(tǒng)而言，由于在日常維護(hù)以及檢修工作方面重視程度不夠，使得其中的硬件設(shè)備存在相當(dāng)程度的故障隱患。此外，由于一些電力設(shè)備存在較長的使用時(shí)間，在高負(fù)荷工作過程中出現(xiàn)性能退化以及設(shè)備老化等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致跳閘幾率在這些電力設(shè)備中出現(xiàn)顯著的提升。與此同時(shí)，跳閘所引發(fā)的后續(xù)影響主要是阻斷了變壓高壓熔絲以及燒毀變壓避雷設(shè)施等。

3.1.2 變電系統(tǒng)中的線路問題

線路在電力輸送以及使用過程中需要進(jìn)行網(wǎng)狀布置。其中，為了避免特殊用途的線路影響人們的日常生活，其通常設(shè)置在遠(yuǎn)離人們生活區(qū)域的位置，但是由于位置偏僻，所以使得這部分特殊線路疏于維護(hù)以及檢修，從而增加了跳閘故障發(fā)生的概率。此外，跳閘故障同樣多發(fā)于農(nóng)村以及偏遠(yuǎn)的地區(qū)。另外，由于一些農(nóng)村地區(qū)線路改造速度有限，并且隨著用電量在農(nóng)村呈現(xiàn)逐步加大的態(tài)勢(shì)，使得原有線路難以滿足農(nóng)村現(xiàn)階段的發(fā)展需要，所以線路在高負(fù)荷狀態(tài)下容易出現(xiàn)跳閘故障。其中，農(nóng)村以及偏遠(yuǎn)地區(qū)在線路管理以及維護(hù)工作中缺乏重視，隨著線路使用時(shí)間的提升，增加了其設(shè)備的老化速度，從而導(dǎo)致跳閘故障出現(xiàn)，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)火災(zāi)，危及當(dāng)?shù)丨h(huán)境的安全。

3.2 外界因素影響

3.2.1 運(yùn)行環(huán)境出現(xiàn)變化

用電負(fù)荷以及運(yùn)行環(huán)境等因素均會(huì)對(duì)變電運(yùn)行的效果產(chǎn)生不同程度的影響。如遇到惡劣天氣，例如，雷暴、大風(fēng)以及暴雨等情況，變電運(yùn)行的線路容易因?yàn)橥饨鐨夂虻淖兓a(chǎn)生位移，如果線路彼此的空氣絕緣距離降低，則會(huì)使得短路問題在配電線路之間出現(xiàn)，進(jìn)而引發(fā)電路跳閘故障。與此同時(shí)，由于線路上會(huì)棲息鳥類，或者遭遇雷擊等，使得線路溫度會(huì)在一定程度下出現(xiàn)上升狀態(tài)，從而引發(fā)線路跳閘故障的出現(xiàn)。

3.2.2 外力的破壞

隨著我國城市化進(jìn)程速度的加快，極大的提升了我國相關(guān)設(shè)施的建設(shè)速度。然而，部分供電線路會(huì)因?yàn)榈缆分行旭偟能囕v所撞壞，尤其是大型車輛將供電設(shè)施所撞壞，將會(huì)導(dǎo)致跳閘故障的出現(xiàn)。此外，隨著城市中建設(shè)項(xiàng)目的增多，在地下開挖以及高空作業(yè)過程中會(huì)將供電電路斷開，隨之導(dǎo)致跳閘故障的出現(xiàn)。

4 跳閘故障處理的技術(shù)要點(diǎn)

4.1 變電運(yùn)行中跳閘故障的診斷

電力運(yùn)維部門在發(fā)生跳閘故障后，應(yīng)積極對(duì)故障區(qū)域線路進(jìn)行故障排查工作。其中，在故障排查過程中，故障的初步判斷可根據(jù)氣候因素以及環(huán)境因素進(jìn)行判斷。此外，跳閘故障的處理可根據(jù)錄波圖以及故障性質(zhì)等而有針對(duì)性的加以解決。首先，跳閘的位置可根據(jù)保護(hù)動(dòng)作來進(jìn)行判斷，在出現(xiàn)跳閘故障后，可根據(jù)電流速斷來對(duì)故障情況進(jìn)行斷定，如果故障較為嚴(yán)重，則有可能出現(xiàn)的線路的開始端。其次，跳閘故障的斷定與天氣因素有著密切聯(lián)系，如果在天氣晴好且無風(fēng)的情況下出現(xiàn)跳閘，則外力因素將是確定跳閘故障的有力依據(jù)，隨后便可在出現(xiàn)故障線路的施工地點(diǎn)相近的范圍內(nèi)來查找故障源。如果故障發(fā)生的天氣為雷電大風(fēng)天氣，則天氣原因?qū)⑹菍?dǎo)致跳閘的故障的主要因素。

4.2 跳閘故障的具體技術(shù)處理

4.2.1 對(duì)于單線路跳閘的處理

首先對(duì)出現(xiàn)故障問題的線路進(jìn)行有針對(duì)性的排查，如果不存在其它異常因素，則應(yīng)重點(diǎn)檢查消弧線圈以及線路控制開關(guān)等位置。此外，對(duì)于控制開關(guān)而言，需要檢查開關(guān)的動(dòng)力保險(xiǎn)接觸是否存在問題，并及時(shí)進(jìn)行有科學(xué)有效的處理。

4.2.2 主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘的處理

導(dǎo)致主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘故障出現(xiàn)的原因上文有所敘述，如果跳閘出現(xiàn)在主變低壓側(cè)開關(guān)位置，則應(yīng)重點(diǎn)檢查主變和線路雙層保護(hù)。此外，如果沒有相對(duì)應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作在上述部位出現(xiàn)，則應(yīng)對(duì)低壓側(cè)相關(guān)保護(hù)工作情況進(jìn)行分析，以便對(duì)保護(hù)動(dòng)作拒動(dòng)而引發(fā)的跳閘現(xiàn)象進(jìn)行判斷。最后，重點(diǎn)檢查二次設(shè)備開關(guān)直流的保險(xiǎn)情況和保護(hù)壓板情況。

4.2.3 主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘的處理

主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘故障發(fā)生后，應(yīng)對(duì)其中相關(guān)設(shè)備進(jìn)行細(xì)致的故障查驗(yàn)工作，并且變電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)跳閘原因進(jìn)行逐級(jí)檢查。此外，故障發(fā)生的位置可根據(jù)保護(hù)動(dòng)作所出現(xiàn)的位置進(jìn)行確定。例如，如果保護(hù)動(dòng)作在主變瓦斯中出現(xiàn)，則應(yīng)檢查短路現(xiàn)象是否存在于變壓器內(nèi)部與外部，鐵芯是否存在故障情況，油面是否存在下降趨勢(shì)以及接頭部位的接觸是否良好等。

5 結(jié)語

由此可見，電力能源已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)中不可或缺的重要能源，并且與人們的生產(chǎn)以及生活有著最為直接的影響，如果電力供應(yīng)出現(xiàn)故障問題，不僅會(huì)引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)導(dǎo)致人們的生活以及生產(chǎn)出現(xiàn)極大的不便，所以電力企業(yè)應(yīng)想方設(shè)法提升電力供應(yīng)的可靠性與安全性。與此同時(shí)，電力供應(yīng)的可靠性與變電運(yùn)行的安全有著直接聯(lián)系，所以應(yīng)對(duì)變電運(yùn)行跳閘故障發(fā)生的原因進(jìn)行細(xì)致分析，并了解跳閘發(fā)生的原因以及部位，采用有針對(duì)性的故障處理技術(shù)來降低變電運(yùn)行跳閘故障發(fā)生的概率，從而有利于我國電力行業(yè)的健康快速發(fā)展。

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