一起220kV斷路器非全相運行原因分析及防范措施

唐小平， 楊　紅， 湯雪鵬， 李志政， 王　飛

(1.合肥工業(yè)大學， 安徽　合肥　230009；2.安徽南瑞中天電力電子有限公司， 安徽　合肥　230088；3.國網(wǎng)合肥供電公司， 安徽　合肥　230022)

1　事件經(jīng)過

2017年2月20日11 ∶26，某地調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)報220kV甲變電站220kV甲乙線2541開關非全相動作，第一套、第二套保護斷路器位置不一致，第一套、第二套保護事故總信號。通過SCADA系統(tǒng)WEB發(fā)布查看發(fā)現(xiàn)甲站2541開關A相無電流，BC相一次電流91A，乙站2541開關A相電流11A，BC相一次電流93A，如圖1所示。初步判斷220kV2541線路運行正常，甲站2541開關 A分閘，非全相運行。

圖1　甲乙2541線路一次運行圖

2　現(xiàn)場檢查

2017年2月20日12 ∶20左右保護人員申請將甲站220kV2541開關轉(zhuǎn)冷備用檢查處理?，F(xiàn)場通過2541開關保護動作報告和保護裝置開關變位報告對比，發(fā)現(xiàn)在2月19日甲站220kV甲乙2541開關A相發(fā)生七次無故障分閘。2541開關A相動作情況見表1。

表1　2541開關A相動作情況

從保護動作邏輯看，保護二次回路及保護動作邏輯正確。因此初步判斷是二次回路絕緣問題導致2541開關無故障分閘?，F(xiàn)場直流系統(tǒng)II母絕緣降低告警(正對地90V，R+∶10.3K，R-∶14K)，拉開直流屏2541開關第二組控制電源空開后直流系統(tǒng)II母絕緣恢復正常。

用絕緣搖表測量二次回路絕緣時發(fā)現(xiàn)2541第二組跳閘控制回路絕緣降低[1]，分段進行絕緣降低測試查找，發(fā)現(xiàn)2541開關端子箱至機構箱直流回路絕緣降低，把該控制電纜兩端解除后對二次線逐芯進行絕緣測試，發(fā)現(xiàn)01(正電源)對地絕緣0.03MΩ，237A(第二組跳閘二次線)對地絕緣0.03MΩ，01與237A兩根二次線間絕緣0MΩ，現(xiàn)場對開關端子箱至機構箱二次電纜溝進行開挖，對該電纜進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)該電纜在機構箱端二次電纜頭包裹處二次芯絕緣外皮斷裂并有電灼傷痕跡，如圖2所示。因此基本判斷2541開關無故障分閘原因是：2541開關第二組跳閘控制回路中 01(正電源)與237A(第二組跳閘二次線)二次線絕緣降低擊穿導致。

在檢查2541開關非全相保護拒動時，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)2541開關機構箱非全相保護二次回路中，非全相延時繼電器K07(K07時間繼電器動作燈亮)14號接線端子上螺絲松動[2]，現(xiàn)場緊固后，對開關非全相進行傳動試驗，非全相保護動作正常，至此基本判斷2541開關A相分閘未重合，B、C相開關非全相運行原因是：非全相延時繼電器(K07)延時閉合節(jié)點14號接線端子至K03接點的二次接線螺絲松動導致，該開關非全相保護為單套配置。開關機構非全相保護二次回路圖如圖3所示。

圖2　現(xiàn)場損壞的控制電纜　　　圖3　開關機構非全相保護二次回路圖資料來源：AREVA配FK3-1機構的GL314(B)型斷路器說明書。

現(xiàn)場更換2541開關機構箱至端子箱絕緣損壞的二次控制電纜，更換后對控制回路進行絕緣測試，對地絕緣263MΩ，絕緣正常，開關分相分、合定相試驗正常；對開關非全相保護再次進行試驗，非全相保護動作正確，2541開關無故障分閘原因已查明并消缺，具備恢復運行條件。

3　暴露的問題

通過對甲站2541開關無故障分閘事件深入剖析，暴露出的問題如下：

(1)絕緣降低電纜是由于電纜二次線芯外絕緣皮多處斷裂，存在嚴重產(chǎn)品質(zhì)量問題，導致二次回路絕緣下降，A相開關無故障跳閘。

(2)驗收工作不細致，2541開關非全相繼電器更換后，沒有及時發(fā)現(xiàn)非全相繼電器二次線緊固不到位隱患，設備運行過程中發(fā)生二次線松動，導致2541開關非全相時間繼電器動作后沒有切除其他兩相運行開關。

(3)運行監(jiān)控人員技術力量薄弱，2541開關發(fā)生七次A相斷路器無故分合閘，沒有進行關注，并通知專業(yè)班組進行檢查處理，造成電網(wǎng)非全相運行時間加長，給電網(wǎng)帶來安全隱患。

4　整改措施

針對以上暴露出的問題，需要從以下幾個方面進行整改：

(1)加強物料質(zhì)量管理，及時發(fā)現(xiàn)物料存在質(zhì)量隱患。加強物料主動送檢工作，尤其是小批次物料的送檢。

(2)加強開關機構二次回路管理。一是明確開關機構二次回路變動后必須開展二次回路螺絲檢查，防止二次接線螺絲不到位導致二次線松動發(fā)生；二是明確結合設備檢修同步開展開關機構箱、開關端子箱(匯控柜)二次線緊固工作；三是明確開關更換時同步開展開關機構箱至端子箱二次電纜更換，保護更換時同步開展保護回路二次電纜更換。

(3)加強老舊設備技改和運維。一是對運行超過或接近30年老舊變電站，制定整體改造方案，徹底消除一二次設備運行整體不穩(wěn)定問題；二是一次設備超過一定運行年限，要對設備機械傳動分、開關機構二次部件進行檢查，開展關鍵部件的大修或更換。

(4)完善備品備件應急儲備。對各專業(yè)現(xiàn)有備品備件進行全面梳理，及時儲備缺少的備品備件，尤其是二次專業(yè)的備品備件。

(5)立即開展同類型電纜使用情況排查、更換。

(6)開展專業(yè)管理自查。開展生產(chǎn)、運行、一次、二次專業(yè)管理橫向到邊、縱向到底自查。重點自查專業(yè)間管理是否有真空地帶，專業(yè)管理是否有薄弱環(huán)節(jié)。

5　結束語

由于絕緣不良造成斷路器偷跳的事件在運行中時有發(fā)生，運維人員應從中吸取教訓，不斷提高自身運維水平，增強自身責任意識，在新設備驗收調(diào)試或例行校驗時不能缺項漏項，應將絕緣測試和螺絲緊固工作列為驗收和校驗中的重要一環(huán)。保證設備質(zhì)量可靠，回路運行正常，確保電網(wǎng)的安全可靠運行，減少同類事件的發(fā)生。

參考文獻：

[1] 吳院生.斷路器偷跳原因分析及反思[J].貴州電力技術，2015，19(3)：72-73.

[2] 秦文廷，甄利.斷路器非全相保護誤動作原因分析及改進措施[J].河北電力技術，2009，28(6)：9-10.