摘要：本文通过一起10kV开关拒动引起主变跳闸的缺陷分析，深入分析、学习其动作原理，排查产生缺陷的原因。最后提出对该类已投运设备提出防范措施。
关键词：10kV开关；拒动；烧线圈
0.背景
2015年1月，某220kV变电站10kV 577馈线发生单相短路故障，逐步发展为三相短路，某220kV变电站10kV 577线保护动作，开关拒动，#2主变低压1侧过流1时限、2时限、3时限先后动作，主变三侧开关跳闸，10kV 2段母线失压，现将对该缺陷进行分析讨论。
1.设备信息
某220kV变电站10kV 577馈线为广东正超电气有限公司制造，2002年1月出厂，2002年6月投运，具体信息如表1。
表1 10kV 577馈线柜主要技术参数
2现场检查处理及缺陷原因分析
2.1 一次设备检查处理情况
（1） 10kV线路配电站故障情况
该配电站距变电站长度约为4.5km。配电站内可见明显短路烧损痕迹。
（2）#2主变本体检查情况
现场对#2主变本体进行外观检查。主变油位正常，储油柜外观未见异常，主变本体未见漏油痕迹。检查#2主变本体及有载开关瓦斯继电器均未动作。
（3）#2主变220kV、110kV侧设备检查
故障发生后，运行人员立即对#2主变220kV、110kV侧设备进行检查，无明显异常。
（4）#2主变10kV侧设备检查及分析
经现场检查，10kV 577开关柜有烧焦气味，其余设备外观检查无异常，根据保护动作报文及设备检查情况确定本次故障非近区短路故障。高压室整体环境正常，开关柜内无潮湿锈蚀及凝露情况。对10kV 577开关进行检修，更换烧毁分闸线圈（见图1），试验合格后恢复运行。
图1 10kV 577开关机构及分闸线圈烧毁图
检修人员对502开关进行检修，分闸线圈外观无异常，直阻正常，拆开线圈后，线圈内部也无损坏痕迹，线圈绕制做工较粗糙，检修人员更换线圈前进行低电压动作试验，动作电压分别在174V、188V、197V才能进行分闸，动作分散性大，且不满足规程（65%～120%）Un可靠动作（即143V～264V）的要求，且低电压合闸试验有3次合闸不成功，更换分、合闸线圈并进行机构调整后试验合格。
图2 变低502开关机构及解剖后的分闸线圈图
根据检修情况判断，该厂家线圈生产工艺粗糙，质量不高，线圈绕制疏密不一，外部封装十分简易，分闸线圈经多年运行后，线圈老化，动作分散性大。502开关分闸线圈2014年（线圈表面显示为2011年生产）进行了更换，运行时间相对较短，线圈持续励磁（持续0.5s）下机构最终脱扣分闸。577开关线圈在通电1.048s后动铁芯励磁不足仍无法使机构脱扣导致线圈烧毁，通流时间也远远低于常规水平。
2.2缺陷原因分析
（1）事件发生直接原因
导致本次事件的直接原因为10kV 577线专用配电站发生单相短路故障，随后逐步发展为两相故障，约24ms发展为三相故障，200ms后577保护动作，开关拒动，保护出口1.048秒后分闸线圈烧毁。220kV某变电站#2主变低压侧后备保护动作，1时限跳500、550分段开关并闭锁备自投，2时限跳502开关，由于502开关未能及时分闸（保护出口后约546ms分闸）致3时限动作跳主变三侧。
（2）保护动作情况分析
10kV 577保护动作情况及分析。根据保护动作报告，15时02分09秒10kV 577保护过流1段（定值5.0A，时限0.2S）、2段（定值1.0A，时限0.5S）动作跳闸，现场10kV 577577开关并未跳开；15时02分
10秒10kV 577577开关报“控制回路断线”，15时02分14秒10kV 577报“重合闸动作”。
10kV 577故障时577开关拒动，在保护发跳闸令后，由于开关未能跳开造成跳闸线圈烧毁并引发“控制回路断线”告警。
#2主变跳闸后，故障电流消失，10kV 577保护因三相电流为0，控制回路断线（分闸线圈烧毁）无法提供分、合闸位置信号，现场有合后位、保护启动，重合闸条件满足，故15时02分14秒10kV 577保护经延时1500ms后重合闸动作。
#2主变保护动作情况分析。由保护及故障录波图分析，故障发生初期为单相接地故障，其后发展为BC相间故障并迅速发展为三相故障，故障初期故障#2主变变低相电流二次值为1.8A，满足主变低压侧后备复压过流保护电流定值1.04A，但由于各相电压均高于43V（约75％额定电压）且保持对称，复合电压（低压动作值线电压70V，负序电压动作值相电压4.0V）未能开放，主变低压侧后备复压过流保护未能动作；
至1608ms，故障进一步发展，#2主变低压侧B相电压下降至约34V（60％相电压），故障相电流升至二次值3.0A，此时满足#2主变低压侧后备复压过流保护动作条件，经1200ms延时过流Ⅰ段动作跳10kV分段500、550开关并闭锁备自投，经1500ms延时过流Ⅱ段动作跳#2主变变低，由于变低开关未能在300ms内断开，经1800ms延时过流Ⅲ段动作跳#2主变各侧开关。
3 防范措施
基于上面分析所得到的缺陷原因，现对该类已投运设备提出防范措施：
（1）组织核查同型号设备台帐，制定更换计划，完成全部线圈的更换工作。
（2）明确分合闸线圈的额定电流、通流时间、额定吸力、电气、机械寿命，形成分合闸线圈的技术标准及测试方法。
（3）严格执行检修规程中固定式开关柜B修周期6年的要求，进行开关分合闸线圈测试、机械特性测试、机构检修、扣接量调整等工作，每12年更换一次分合闸线圈。
4 结论
在电力系统中，10kV开关分合闸线圈的稳定性能发挥着非常重要的作用，它的运行动作可靠性对电网安全运行影响重大，如存在烧线圈问题将导致设备越级跳闸。本文通过对一起10kV开关拒动引起主变跳闸缺陷深入分析研究，提出了一些防范措施，为更好运维该类型的设备积累良好的经验。
参考文献：
［1］中国南方电网有限责任公司 电力安全工作规程[S]广东，2015.
［2］中国南方电网有限责任公司 变电设备运维规程[S]广东，2018.
作者简介：
姓名：周鹏威（1986.02.05），性别：男；籍贯：广东；民族：汉；学历：本科；研究方向：变电运行；单位：广东电网有限责任公司东莞供电局
论文作者:周鹏威
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
标签：线圈论文; 动作论文; 故障论文; 时限论文; 设备论文; 相电压论文; 低压论文; 《电力设备》2018年第33期论文;