220kV线路开关异常跳闸故障分析

李东亮

摘  要：依托某220kV变电站，对该站发生的一起线路开关异常跳闸故障展开分析判断。结果表明，引起线路开关异常跳闸的原因并不是该线路中的故障问题，而是对侧母线故障，使差动保护动作，进而造成开关跳闸。在该故障发生后，对相关的问题进行解决处理。

关键词：220kV;线路开关;跳闸故障

220kV變电站内的线路开关，有时会出现异常跳闸的现象，此类问题发生后，要及时对故障原因加以分析，看跳闸是否为线路故障所致。同时，要全面分析保护装置的运行状态，找出其中存在的问题，采取相应的方法进行处理，提高保护的可靠性。借此就220kV线路开关异常跳闸故障展开分析探讨。

1线路开关异常跳闸故障判断

为便于研究，依托某220kV变电站，对其线路开关异常跳闸故障进行分析。某日站内监控系统发出报警信息，显示为XX线的一个开关出现故障跳闸现象，录波器动作，该开关的变位信号发出三相跳闸。开关发生异常跳闸故障后，相关人员赶赴现场进行检查，开关的三相全部处于分闸位置处，重点检查开关及出线间隔，并未发现异常，主变、其它开关、出线全部正常。结合现场检查结果，对本次故障做出如下判断：

①按照继电保护信息和操作继电器面板显示的亮灯情况，即第一跳圈的TA、TB和TC灯全亮，由此判断继电保护装置为远方跳闸动作，是在选出故障相后，发出的三相跳闸命令;依据数字式线路保护信息和操作继电器面显示的亮灯情况，即第二跳圈只有TA灯亮，光纤信号传输装置面板上显示的信息为：发送KA、接收KA，并且保护动作灯亮，据此判断为沟通三跳。

②依据相关的保护信息，并结合现场实际情况，对本次开关异常跳闸故障作出初步判断：即保护正向侧存在故障。该变电站220kV线路继电保护的动作情况如下：开关发生异常跳闸故障后，保护启动，42ms后，通过远方跳闸出口，将开关三相直接跳开，整个过程无其他保护动作信息。基于此，初步认定220kV线路上可能无故障。开关异常跳闸故障发生后，数字式保护启动36ms后，高频保护动作，并将A相跳开，在57ms时，沟通三跳发出命令，将开关三相直接跳开。虽然出现这样的情况，但却并不能判定220kV线路中存在故障问题[1]。

③由故障测距信息可知，继电保护装置上显示出的故障点与安装处之间的距离为23.7km，而数字式线路保护的测距为30.16km，通过对比发现，两个保护在测距方面存在一定的差异，但故障距离均大于线路长度。由此判定本次故障的点位并不在线路上，换言之，故障点不在高频保护范围内。光纤信号传输装置面板显示：发送和接收KA及保护动作灯亮，说明继电保护动作无异常，远方跳闸是针对侧其它保护动作启动。数字式线路保护选出故障相，即A相，具体的动作情况为：先单相跳开，之后再沟通三相跳闸。在故障信息全面汇总后，通过对站内的能量管理系统查看后发现，线路对侧的220kV母线上的所有开关跳开，据此得出如下结论，本次开关异常跳闸故障是对侧母线故障，引起差动保护动作所致。

2现存的问题与解决方法

2.1保护动作时间不一致

该220kV变电站内的微机保护装置带有时钟，然而由于各套保护装置的时钟精度存在差异，致使运行一段时间后，便会出现时差。在对本次线路开关异常跳闸故障分析时，因保护装置显示的时间有所不同，给分析增添了一定的难度，为确保各套保护装置的时钟能够达到同步运行状态，要求精度控制在允许范围内，传统的手动校难以实现这一目标[2]。因此，经过研究后，决定在站内安装GPS同步时钟装置，以此来消除各套保护装置之间的时差，给故障分析提供便利。

2.2故障测距结果不一致

当线路发生故障后，快速、准确找到故障点，能够为及时修复提供条件，有利于供电可靠性的提升。故障测距是找到故障点的有效途径，其基本原理如下：按照采集到的线路中故障点的相关信息，如电流值、电压值以及相位角等，并在充分考虑短路类型的基础上，结合线路参数进行补偿后，以估算的方法，得出短路点与保护装置所在位置处的阻抗值，进而测出故障距离。然而，由于线路中发生短路故障处的电气量变化具有复杂性的特点，会受到多方面因素的影响，过渡电阻也会不断发生改变，这样一来，很难确保故障测距结果的精确度。

现阶段，国内220kV变电站的线路保护测距的实现方式为后备距离保护，为提高结果的准确性，要求采样系统的数据窗尽可能的长，但想要获得较长的数据窗，就需要牺牲保护动作的速度，而短的数据窗则很难保证精度。针对这一问题，常规的处理方法是将保护动作速度与故障测距精度分开解决，要求线路中的主保护动作速度足够快，采用短数据窗算法，后备距离保护采用精确度高的算法[3]。相关工作人员在处理开关异常跳闸故障时，可将保护装置的故障测距信息作为主要依据，并借助故障录波器等装置，对故障信息进行查阅，按不同装置反映的故障参数，采取综合分析和判断的方法，对故障问题加以解决处理，争取在最短的时间消除故障，使线路恢复正常运行。

2.3跳圈亮灯不一致

按照对操作继电器分相跳闸回路的分析，得出信号动作无异常的结果，但第一跳圈和第二跳圈的亮灯却存在不一致的情况。线路开关出现异常故障后，保护动作，位于线路出口的继电器动作，此时保护装置面上的TA灯亮;工作人员以手动的方法拉下开关后，线路中常开接点随之闭合，经断路器常闭接点启动跳闸线圈，使开关成功跳闸。可见，以手动的方式对开关操作时，TA灯是否会亮，具有一定的随机性[4]。

3结论

综上所述，220kV线路开关异常跳闸是较为常见的故障问题，此类故障发生后，要及时查明原因，并针对相关的问题，采取有效的措施加以解决处理，以此来确保线路稳定、可靠运行。

参考文献：

[1]吴晨媛，陆文钦.一起线路接地引起主变开关跳闸的事故分析[J].电工技术，2021（19）：125-127.

[2]陈禹安，卢敏波.一起220kV主变压器变高开关异常跳闸成因分析及处理[J].电气开关，2020（4）：100-103.

[3]黄道均，马凯，高燃，王志鹍，束畅.一起有载分接开关引起的500kV变压器跳闸故障分析与处理[J].东北电力技术，2020（7）：31-33，62.

[4]焦锦绣.一起由系统电压波动引起接地变压器高压开关跳闸事件的分析[J].山西电力，2020（1）：42-44.