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摘要：断路器对确保110kV变电站的正常、安全运行具有十分重要的意义。本文针对某110kV内桥接线的变电站断路器故障实例，对其故障原因进行了分析，并提出了相应的整改措施，以期能为类似变电站断路器故障处理提供参考。
关键词：断路器；故障；原因；整改措施
0 引言
随着社会用电需求量的日益增加，电网建设得到了迅猛的发展，变电站的数量也日益增加，尤其是110kV变电站的数量急剧上升。在110kV变电站中，断路器是其中的重要组成部分，在变电站发生事故时，能够迅速切断故障电路，防止事故变得更加严重，保障变电站的安全运行。若变电站断路器出现故障，将会严重威胁到变电站的安全运行。
1 变电站情况及事故经过
1.1 事故前运行方式
某110KV变电站，2台主变并列运行，故障线路Ⅰ线、Ⅱ线在10kVⅡ段母线上运行，10kV出线配置CD10型电磁型机构断路器。变电站一次接线如图1所示。
1.2 事故现象
2016年5月21日21时25分，变电站Ⅰ线、Ⅱ线（两线为同杆架设、并柜排列）过流Ⅱ、Ⅲ段同时动作，Ⅱ线开关三相跳闸出口，I线开关未跳闸，造成#1、#2主变低后备过流Ⅱ、Ⅲ段动作，跳开10kV母分开关、#2主变10kV开关，10kVⅡ段母线失电。
1.3 事故处理经过
当日21时35分，现场检查发现Ⅱ线保护“告警”、“跳闸”灯亮，装置液晶显示AC相故障，故障电流为81.25A，过流Ⅱ、Ⅲ段动作；Ⅰ线保护“告警”、“跳闸”灯亮，装置液晶显示AC相故障，故障电流为50.97A，过流Ⅱ、Ⅲ段动作，保护出口压板、控制电源空开均正常投入，开关柜一次设备无明显异常。两条线路均有重合闸动作信号。
当日21时55分，将Ⅰ线改为开关检修，然后拉开10kV Ⅱ段母线上所有开关，通过10kV母分开关试送10kV Ⅱ段母线成功，最后逐步送出停电线路。
2 事故原因分析
2.1 保护及开关检查试验分析
10kV开关拒跳原因有多种，保护回路故障、开关一次设备故障均可能引起，所以故障原因查找先从上述两方面入手。保护回路检查可分为跳闸回路检查和保护传动检查。开关一次设备检查可分为断路器固有分合闸时间试验、分合闸线圈试验、交流耐压试验、绝缘电阻试验。检查流程如图2所示。
2.2 保护回路试验结果
10kVⅠ线保护型号为RCS9611C，软件版本为2.23，直流电压为114V，无直流接地现象。保护定值：过流Ⅰ段退出，过流Ⅱ段10A/0.1s，过流Ⅲ段6A/0.5s，CT变比600/5。跳闸回路检查：跳闸继电器（BTJ）动作正常，保护插件未松动，跳闸回路接线正常，接触良好，无松动现象，无接地、短路现象。保护传动情况：Ⅰ线保护校验、传动正常，模拟两线同时发生故障并同时向两套保护A、C相施加故障电流11A和30A（二次电流）1.1s，结果正常（跳闸10余次）。综上所述，试验合格。
2.3 开关一次设备试验结果
断路器固有分合闸试验结果见表1。分合闸线圈最低动作电压试验，三相合闸、分闸线圈最低动作值分别为70、93V；交流耐压试验，三相施加电压27kV，持续时间1min；绝缘电阻试验，三相断口绝缘电阻、支柱绝缘电阻、整体绝缘电阻均为1×104MΩ。
由试验数据可知，10kVⅠ线开关一次设备断路器固有分合闸试验、交流耐压试验、绝缘电阻试验数据均合格；但在做分合闸线圈最低动作电压试验时发现分闸线圈最低动作电压值达到93V，超出了合格范围（额定电压的30％～65％）。
2.4 变电站直流系统检查
对事故变电站蓄电池进行静态充放电试验时，发现#44蓄电池组无电压，整组蓄电池中1/3蓄电池容量不合格。采取临时直流电源车接入的临时措施后，更换了整组蓄电池。
该蓄电池组已运行长达8年。近1年来，在动态放电、核对性充放电中多次出现部分蓄电池显示电压为零、容量不合格等缺陷，更换整组蓄电池后恢复正常。由此可以推断事故发生时该变电站存在蓄电池容量不合格问题。从事故发生时监控后台记录的SOＥ时序可知，没有明显的信号丢失现象，Ⅰ线、Ⅱ线及#2主变保护动作时序正确符合整定要求；#2主变低后备保护装置录波、对侧莲花变花庵1613线路保护装置录波波形显示保护时序配合正确；而且Ⅱ线、10kV母分、#2主变10kV开关均正常跳闸；监控后台也未记录到直流异常信号。由此分析，事故发生时直流系统并不存在明显的异常问题。
3 拒跳原因分析
该变电站内蓄电池组既作为变电站的备用直流电源，又作为10kV开关的合闸电源，正常运行状态下控制母线电压在225V，合闸母线电压为240V。推断变电站10kV出线发生故障时，断路器跳闸后，重合闸动作，蓄电池组因电磁型开关合闸而流过大电流，个别运行工况差的蓄电池因承受不住大电流冲击而出现内阻增大情况，此时站内直流系统电压受故障影响出现一定程度的跌落。
Ⅰ线分合闸线圈最低动作电压试验发现分闸线圈最低动作电压高达93V，超出合格范围（额定电压的30％～65％）的上限。当直流电压低于分闸线圈最低动作电压时，断路器不能分闸，导致断路器拒动，引发线路故障越级，母线停电事故。
4 整改措施
（1）进一步加强对蓄电池的巡视和检查，每月应测量一次单体及总电压，对电压超标（超过平均电压的4％～10％）蓄电池应予以更换。定期开展蓄电池动态充放电试验，并记录充放电后蓄电池电压、电阻情况。
（2）做好变电站直流信息监控工作，以便及时发现直流接地等可能导致保护拒动的安全隐患。
（3）做好设备定期试验，及时更换试验不合格物件，对分合闸线圈等易损物件应做好备品备件准备。
5 结语
综上所述，断路器对确保变电站的安全、稳定运行，保障电网供电的质量及稳定性具有十分重要的意义。因此，在变电站运行过程中，相关技术人员要做好断路器的检修和维护工作，对设备定期进行检查，从而确保断路器的正常运行，同时对出现故障的断路器，要及时采取措施进行处理，从而确保变电站的运行安全和效益。
参考文献：
[1]浅析110kV变电站六氟化硫断路器的故障处理及运行维护[J].许正昌.科技创新与应用.2014（30）
[2]500kV变电站断路器故障分析[J].刘冠辰，王孟，吴章勤，徐辉，刘荣海.云南电力技术.2015（S2）
论文作者:刘洋盛
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/22
标签：变电站论文; 断路器论文; 电压论文; 蓄电池论文; 故障论文; 动作论文; 线圈论文; 《基层建设》2017年5期论文;