电力变电运行中跳闸故障的分析及处理

电力变电运行中跳闸故障的分析及处理

发表时间：2019-07-08T12:23:00.353Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：倪育斌张懿娟[导读] 摘要：为有效减少变电运行中，因跳闸故障而引发电能供应中断等问题，本文基于对变电运行中跳闸故障的分析，找出了影响跳闸故障的因素，并提出了一系列预防跳闸故障的措施，通过科学、合理的应用这些措施，有助于进一步提高电能供应的连续性、可靠性。 (国家电网大同供电公司山西省大同市 037000) 摘要：为有效减少变电运行中，因跳闸故障而引发电能供应中断等问题，本文基于对变电运行中跳闸故障的分析，找出了影响跳闸故障的因素，并提出了一系列预防跳闸故障的措施，通过科学、合理的应用这些措施，有助于进一步提高电能供应的连续性、可靠性。

关键词：跳闸故障；影响因素；预防处理；措施引言：电能从发电站传输到各个用电终端经历了多电压等级的变换，电力设备众多，电力网架线路复杂。变电运行工作涉及工作范围广，工作任务多，人员复杂。变电设备能否稳定运行及相应工作能否正常开展，影响着电网运行的可靠性。影响变电运行的因素有主观和客观之分，主观指的是具体人员的工作能力和工作状态，而客观则是设备质量和运行状态。

工作现场复杂，工作人员众多，存在现场执行安全措施不到位造成错误操作和违规作业的情况，有可能导致跳闸故障的发生。目前我国电力企业设备更新换代较快，但仍存在部分设备陈旧，需要进行相应技术改造，改变其运行故障率高的情况。

1、跳闸故障的发生

随着现代社会经济的发展，电力系统也经历了多次跨越式的发展，保护装置也不断更新迭代。保护装置在电网事故发生之后自动跳闸，降低事故的影响范围。保护装置是电力系统的反应中枢：围绕不同的故障类型，技术人员设计了不同保护原理的保护装置。保护装置通常具有过流、速断、零序等保护方式，当发生相应故障时，保护装置能快速跳开相应开关隔离故障，保障其他设备的正常运行。保护装置等二次装置能够记录相应的保护动作情况、电流值及故障波形情况，变电及调度工作人员可以根据记录进行故障研判。

2、跳闸故障影响因素分析

变电站现场设备包括众多一次设备和二次设备。从硬件范围来看，一次设备和二次设备都有可能发生故障而导致跳闸，其中二次设备可能存在回路异常等因素而导致故障的情况，属于较小概率的情况。从主客观因素来看，工作人员现场作业可能导致现场故障，设备长时间运行老化或存在固有缺陷也可能造成跳闸。综合分析，引起跳闸的主要因素有：人员因素、变电设备缺陷、线路故障、其他因素。每一种因素导致的跳闸都需要具体分析，才能有效采取对应的处理策略，防患于未然或将故障控制在最小的影响范围。

（1）人员因素:变电站内工作人员众多，人员的作业安全管控一直是重中之重，但现实仍存在工作技能不高、安全意识薄弱的情况。由于现场监护不到位，施工人员可能违反安全规定将金属性材料靠近变电设备导致放电，造成保护动作或人员受伤；开关旁代操作过程中，若不慎误碰电流连接端子，可能造成主变差动保护动作。

（2）变电设备缺陷:开关、主变、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、接地变、电容器、避雷器、保护装置以及其他设备，组成了变电设备。变电设备长时间运行容易老化，如硅橡胶棒式绝缘子串老化开裂可能导致异常放电，若不及时处理，可能造成缺陷扩大。套管油位降低、GIS气压问题、避雷器损坏、隔离开关变形等，都可能成为变电设备故障的因素。

（3）线路故障:电力线路是电力系统网架结构的重要组成部分，分布范围大，环境复杂，是跳闸故障的主要来源。线路故障包括本身的线路设备缺陷导致的故障及外力破坏因素导致的故障。城市建设范围加大，在施工当中操作不当弄坏了铁塔线路，或者挖掘时挖断掩埋在地下的电缆都会导致跳闸;还有在大风台风天气情况下，线路容易被刮断或受其他漂浮物的破坏。

（4）其他因素:某些故障成因很复杂，是多种因素共同造成的结果。如某线路受外单位铲车误撞而跳闸，但是因为断路器防跳回路异常、断路器连续反复开断后液压急剧下降，故障仍未消除，开关拒动造成故障扩大。台风天气，在外力作用下，某些焊接工艺不到位的隔离开关垂直连杆静触头断裂，造成与母线接触的放电事故。以上故障由综合因素造成，比较复杂，只有具体分析才能得到正确的结论，找到正确的故障点，继续后续的处理。

3、跳闸故障预防及处理

有些故障是能够采取相应措施进行积极预防的，比如人员素质不合格及现场失控造成的跳闸事故。变电主管部门应组织运行人员进行复杂操作培训，协助运行人员了解智能变电站等新设备的运行原理和操作方法，保证操作无失误、保护无误动。管理人员应及时与技术骨干沟通，明确可能出现的安全危险点，完善安全管理制度来保障现场安全。安全监管部门应做好现场作业人员的资质把控，确保所有现场作业人员都具备相应的工作资质及安全知识。

针对设备缺陷引起的问题，基建部门应严控设备选型和采购质量，加强对设备制造厂家的监造和抽检，落实关键设备、关键工艺检测工作。线路本体质量问题或异物短路引起的线路故障，可以通过对导线线缆化以减少线路故障发生概率。线路过载引起的跳闸，则需对各台区线路的负载定期分析，根据负载情况，提早对负载较大的线路进行改造，防止出现过载现象。变电部门应充分利用各种技术手段加强运维管理。开展隐蔽性设备的红外测温工作，结合超声波局部放电、暂态地电压等检测手段综合分析判断，发现问题及时处理。

跳闸故障发生后应尽早找到故障源头恢复供电。发生故障时，监控通知变电运行人员跳闸情况；变电运行人员进行现场一次和二次设备的检查，并及时汇报现场情况给调度及主管部门，在调度领导下进行后续的故障隔离和恢复送电。一般来说，发生跳闸故障之后电流发生速断，此时可以确定故障很严重且处在线路的首端。如果是晴天无风发生跳闸则有可能是外力因素导致的跳闸；如果在雷雨天气发生跳闸，则要怀疑雷击导致的跳闸故障。

对应不同的跳闸情况，相应的检查处理也各有侧重。（1）对于线路因素导致的跳闸，需对线路进行筛查，找出故障点及线路故障原因。根据故障原因进行检修并制定预防性处理措施。（2）处理主变三侧开关跳闸。一般可以根据瓦斯保护动作来分别进行处理。如果是本体瓦斯保护，通常是主变内部或二次回路内部出现故障引起的，这时应对主变本身进行检查，查看油面是否出现下降，检查二次保护回路中是否出现短路或接地情况。如果是重瓦斯动作，要检查呼吸器、释放阀有无喷油现象和主变是否起火，若存在气体需根据气体的形态判断气体的可燃性。如果是差动保护，需要先对主变三侧开关的差动保护区域进行检查，其次检查主变内部。故障未消除前，主变不能投入使用。（3）对于某些故障扩大的情况，有可能存在保护拒动因素导致的跳闸，需要在二次设备中寻找原因，比如开关操作把手的状态以及保护压板的状态。