直流单点接地引起开关“偷跳”的分析与处理

黄淑丽

（国网福建南安市供电有限公司，福建 南安 362300）

直流单点接地引起开关“偷跳”的分析与处理

黄淑丽

（国网福建南安市供电有限公司，福建 南安 362300）

断路器“偷跳”可能会引起严重的后果，文章针对一起10 kV线路由于直流单点接地引起开关“偷跳”而造成系统频繁告警案例，详细分析了该现象产生的原因及排除故障过程，最后提出了避免类似“偷跳”现象的改进措施。

偷跳；断路器；二次回路

断路器“偷跳”往往带来意想不到的严重后果，引起非全相运行、断路器误动、稳定等问题。因此尽管断路器“偷跳”并不时常发生，依然受到继电保护技术人员的重视。断路器“偷跳”或“误跳”的原因：（1）保护误动或错误整定；（2）电流、电压互感器回路故障；（3）二次绝缘不良；（4）直流系统发生两点接地；（5）合闸维持支架和分闸锁扣维持不住；（6）液压操作机构中分闸一级阀和逆止阀密封不良。本文针对一起10 kV线路由于直流单点接地引起开关“偷跳”而造成系统频繁告警案例，详细分析了该现象产生的原因及排除故障过程，最后提出了避免类似“偷跳”现象的改进措施。

1 故障概述

2012年11月20日，35 kV翔云变10 kV镇区线911线路跳闸，调度监控台未发现有保护动作事项。运行人员到现场检查后发现，变电站后台监控机只有：“镇区线路保护 偷跳重合闸出口”一条事项，检查设备外观正常，保护装置无其他信号发出。

1.1 相关设备情况

35 kV翔云变电站10 kV高压开关柜原为晋江开关厂生产的XGN-10型，于1997年投产，存在较大的安全风险隐患。2012年11月对其进行技术改造。工程采用泉州亿兴电力有限公司生产的10 kV高压开关柜，保护装置仍用原烟台东方电子信息产业股份有限公司生产的DF3322A型线路保护装置。工程改造结束后于2012年11月18日16：00时启动送电，2012年11月19日02：14时启动送电结束。

1.2 开关偷跳前运行方式及相关动作事项

线路运行状态如图1所示，#1主变热备用，＃2主变运行带全站负荷，10 kV母分900开关运行。10 kV镇区线911开关偷跳时后台监控机显示事项：

2012年11月20日 10时21分：10 kV镇区线路保护偷跳重合闸出口

2012年11月20日 10时21分9秒213毫秒：10 kV镇区线911开关合位 由合到分

2012年11月20日 10时21分9秒220毫秒：10 kV镇区线911开关分位 信号发出

图1 线路运行状态

2 故障排查

2.1 故障现场检查

运维人员接到调度员电话通知后，对10 kV镇区线911开关及保护装置进行了检查。

（1）设备外观检查：通过检查10 kV开关柜及开关等设备外观，均未发现明显异常；开关、保护装置的电气指示、机械指示正常。（2）线路保护装置等二次回路：检查开关柜内二次回路外观检查正常。线路保护装置显示正常，无保护动作事项。（3）现场无任何作业，10 kV高压室门窗关闭完好，未见其他异常。（4）直流系统检查：调取直流系统的报告，未发现跳闸前存在直流电源失地或故障问题，系统显示正常，最近的一条为2012年11月19日历史记录。

2.2 故障排查处理

直流系统在启动送电过程中曾发出负极接地告警，但接地现象时有时无，接地点排查困难。改造工程于2012年11月18日16：00时启动送电，19日02：14时启动送电结束。启动送电过程中，当10 kV镇区线911开关由热备用转运行后，直流系统发出负极接地告警，随着其他10 kV馈线开关转运行后，直流负极接地现象消失。但在接下来相关启动送电操作中，直流系统又时有时无地发出负极接地告警。现场继保人员进行直流接地故障排查，未发现明显接地点，且因接地现象时有时无，查找工作开展困难。

2012年11月11月20日上午10时21分，10 kV镇区线911开关发生偷跳后，继保人员再次对相关二次回路进行检查，发现直流接地现象受10 kV镇区线911开关柜继保小室柜门的开关状态直接影响。结合启动送电过程中的异常情况，继保人员进行排查后重点对10 kV镇区线911开关柜二次回路进行检查，在检查过程中继保人员发现，当10 kV镇区线911开关柜继保小室柜门在开启状态时，直流系统显示正常，当10 kV镇区线911开关柜继保小室柜门在接近关闭状态时，直流系统报负极接地信号，由此基本确定接地点在该开关继保小室内。

2012年11月11月21日12时34分，10 kV镇区线911开关转冷备用。继保人员对10 kV镇区线911开关柜继保小室内二次接线逐一排查，最终查出故障点。继保人员对10 kV镇区线911开关柜继保小室柜二次接线逐一排查，最终确定故障点在10 kV镇区线911开关保护跳闸1LP压板1端至开关柜内端子排C13的二次接线上，二次接线破损处如图2所示。抽出该二次线后，发现导线上有明显破损点且导体部分外露，更换该二次线后，关闭10 kV镇区线911开关柜继保小室柜门，直流系统恢复正常。15时53分，10 kV镇区线911开关转运行恢复送电。

图2 二次接线破损处

3 故障原因分析

外破损且导体外露的二次线是10 kV镇区线911开关保护跳闸1LP压板1端至开关柜内端子排C13的二次接线（见图3）。

图3 二次接线

该点发生接地后，负极电源通过跳闸线圈对地构成回路，跳闸线圈两端承受110 kV的电压，10 kV开关跳闸线圈动作范围在30%～110%，即66～242 V，故开关“偷跳”。

包扎成一捆并形成90°转角的二次线与接线槽的固定螺栓频繁摩擦造成二次线破损，最终形成直流接地点（见图4—5）。该破损二次线接在开关柜内并被包扎成捆且在形成90°转角，而在这个90°的转角处有固定二次线的接线槽，该接线横槽两端有固定螺栓，螺栓锁紧后露出开关柜面约3 cm，当开关柜继保小室柜门关闭后，扎成一捆的二次线受力被挤压在柜门上，造成在其90°转角处的二次线直接触碰到螺栓，开关柜安装期间柜门频繁开关的情况下，螺栓与二次线也频繁地产生刮擦，致使二次线破损，进而在送电后造成直流系统接地。

图4 二次接线安装位置

图5 二次接线破损处

4 结语

4.1 分析结论

根据现场的排查情况分析，可判断故障原因为直流控制二次线与线槽固定螺栓频繁摩擦，致使二次线破损并造成直流系统接地。

经过对破损二次线的更换和检查分析，可以初步得出故障的分析结论：（1）致使直流系统接地的故障点十分隐蔽，故障点随着柜门的开闭而存在或消失，接地现象时有时无，继保人员排查、判断的难度高，现象迷惑性强。（2）该开关柜安装过程中，没有做好二次线的保护措施，二次线直接频繁与金属螺栓刮擦，造成二次线外皮破损、导体外露现象。

（3）本次“偷跳”是由于控制回路二次线破损并通过开关柜壳直接接地，造成跳闸线圈两端产生较高电压，最终导致跳闸。（4）开关柜内二次接线槽固定螺栓过长，在开关柜门关闭后直接与二次线接触，存在设计上的不合理问题。

4.2 后续处理

更换造成直流接地二次线；建议在施工中加强二次线的保护措施；建设厂家采用其他方式固定二次接线槽或充分考虑二次线位置，避免金属物频繁触碰二次线。

[1]王宏茹，甘红庆，郭剑黎，等.一起开关偷跳重合闸不动作的分析和改进[J].电力系统保护与控制，2009（24）：201-202.

[2]肖明，卢建勇，马应成.小浪底电厂开关偷跳原因分析与处理[J].人民黄河，2010（8）：130-131.

[3]解庆增，姜道省，李菲菲，等.浅谈高压断路器的偷跳分析及改造[J].电气开关，2011（2）：14-15.

[4]郭又华，赵俊，朱雨.断路器偷跳引起的重合闸反复动作[J].四川电力技术，2011（6）：32-35.

[5]杜肖功，于涛，段玉倩，等.超高压输电线路对侧开关单相偷跳的处理策略[J].电力系统保护与控制，2005（22）：26-29.

[6]于广耀，于金立.断路器偷跳远方切机研究[J].电力系统保护与控制，2008（4）：81-83.

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

黄淑丽（1978— ），女，福建南安人，本科，工程师；研究方向：变电运维，配电运维。