变电站220kV开关故障分析报告
一起220kV变电站主变跳闸故障分析
６ ２ ２１ ０ ２年 ９月
苏
电
机
工
程
第 ３ １卷 第 ５期
Ｊａ ｇ ｕ Ｅｌｃｒｃ ｌＥｎｇｎｅ ｒｎｇ ｉ ｎ ｓ ｅ ｔｉ ａ ｉ ｅｉ
一
起 ２ ０ Ｖ变 电站 主变跳 闸故 障分析 ２ ｋ
吕 湛． 王 璞
（ 南京 供 电公 司电力调 度控 制 中心 ， 江苏 南 京 ２ ０ １） １０ ９
动作 成 功 。 度员 通知配 调将 Ｆ站 、 调 Ｇ站 １ Ｖ ＩＩ ０ｋ 。 Ｉ Ｉ 段 母 线 负荷 移 ３号 主 变供 ． ２号 主 变 １ Ｖ 方 式 恢 ０ｋ
＼ ／ ／＼ ／ ／ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ， ＼ ＾ ＼ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾
：
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绕组
（ ）主变制造 厂 家将公 共绕组 Ｃ １ Ｔ用 于 Ａ 套保
护 的 Ａ， Ｃ相 Ｃ Ｔ装 反 ， 成 ３只 Ｃ 造 Ｔ极 性不 同
（ ）校 验规 程规 定 ： ２ 若主 保护 Ｃ Ｔ极性 正确 ， 则 后 备 保护 Ｃ Ｔ极 性视 为正 确 且施 工方 的套管 中心 点 侧 流变极 性 试验 报告 显示 为减 极性 ．上 端 为 Ｐ ． １
复 。 ｌ ：２ ８ 负荷 恢复 ．８０ 站负 荷恢 复 （ 失 ０ Ｆ站 １：６Ｇ 损
电量约 ９０ ０ｋ ・ ） ９ １ ０ Ｗ ｈ １ ：４发令将 甲站 ２号 主变 改 为 冷备用 ． 许可 现场 检查处 理 。２ ：５现场 告查 为 并 ２１ ２号 主变 Ａ套 保 护公 共绕 组 三相 套管 Ｃ Ｔ极性 不 一
220kV变电站隔离开关的故障分析及处理
220kV变电站隔离开关的故障分析及处理摘要：在长期的运行维护中时常发生高压隔离开关控制失效故障，影响了电网的运行操作与供电运行。
本文结合某220kV变电站的一起220 kV隔离开关控制失效故障，对隔离开关控制回路断线故障的原因进行分析，并提出相应的处理措施。
关键词：220kV 变电站；220kV隔离开关；故障分析；处理0 引言为了提高运行与检修人员处理高压隔离开关控制失效故障的能力与效率，提高电网的运行稳定性与供电可靠性，结合高压隔离开关的控制回路图和信号回路图。
针对某220 kV变电站的一起220 kV隔离开关控制失效故障进行原理分析与原因判断，并成功处理。
以求完善微机保护装置的信号采集与逻辑判断功能，提高运行与检修人员处理类似高压隔离开关控制失效故障的能力与效率，进而提高电网的运行可靠性，实现电力生产“三节约”。
1 220kV双母线带旁路母线接线单元间隔的构造组成为了能够独立与安全地完成电网的受电或供电功能，并满足安全检修的要求，电网中的1个独立单元间隔需要包括如下的构成组件：断路器、隔离开关、接地开关、母线、避雷器及其他配件，不同的构成组件因其自身电气性能的差别在单元间隔中具备不同的功能定位。
某220kV变电站Ⅱ线212单元间隔主接线图见图l，为敞开式(户外式)双母线带旁路母线接线的单元间隔。
212—断路器；2121、2122、2123、2127—隔离开关；2126甲、2126乙、2126丙—接地开关；I、11、PW—220 kV母线；BL—避雷器；A、B、C—A、B、C三相。
图1 某220kV变电站Ⅱ线212单元间隔主接线隔离开关主要用于在分闸后建立可靠的绝缘间隙，自身不具备灭弧能力。
为了防止对隔离开关进行误操作，避免带负荷分、合隔离开关或带接地开关合隔离开关。
保证操作人员的人身安全与电网的运行安全，在隔离开关的控制回路中加入联锁设计，即只有当隔离开关满足一定的安全操作条件后，才能对其进行相关操作，以图1的隔离开关2123为例，只有满足断路器212、接地开关2126甲、2126乙、2126丙均处于分闸状态，隔离开关2123才能进行分／合闸操作。
220kV变电站主变跳闸故障分析
２现场检查及 电气试验情况
检查 ＃２主变 ，发现 主 变 压 力 释 放 阀 喷 油 ，地 面 有 大
短路故障或 主绝缘击 穿 ，主变差 动保 护 、轻 瓦斯 、重 瓦 斯 、压力释放阀动作 ，主变三侧开关跳开 。短路冲击产生 强大电动力 ，线圈内部发生故 障，产生大量气体 ，造成油 箱加强筋开裂、套管法 兰处漏油。
收 稿 日期 ： ２ ｏ １ ６ — １ ２ — ０ ７
５故 障总结
变压器短路耐受能力技术标准和短路 强度核算 均不 考
虑本 次特殊工况 ，本次短路故障对 变压 器的冲击超 出现 行 标准考核要求。按照 Ｇ Ｂ １ ０ ９ ４ ． ５ —２ Ｏ ０ ８ 《 电力变压器第 五部 分承受短路的能力》 标准 ，制造 厂核算 的高压 、中压绕 组 导线允许应力 已超设计 限值 ，但满足当时标准要求 ；变压
运 行 维 护
２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电站 主 变跳 闸故 障分 析
董 昱 炜
（ 国 网江 苏省 电力公 司检修 分公 司盐城运 维站 ，江苏 盐城 ２ ２ ４ ０ ０ ０ ）
［ 摘要］ 介绍某 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 变电站 ＃２主变跳 闸故障 ，通过现场检查性试验及返厂 解体 ，分析故 障主 因，并对此类故 障的 处理及 防范提 出建议。
３ 故 障 原 因 分 析
根据 Ｇ Ｂ ｌ Ｏ ９ ４ ． ５ 《 电力变 压器 第五部 分 承受 短路 的能
力》 ，线 圈应 力 见 表 １ 。
表 １ 线 圈 应 力值 表 Ｎ ／ ａ ｒ ｍ ２
的高 、中、低压绕组 ，未见明显异常。 （ ２ ） 整体拔出 Ｃ相高 、中、低压绕组后 ，检查 Ｃ相铁 心，发现围屏损坏 ，多处铁心叠片翘起 。
220kV变电站一,二次设备故障处理及分析
220kV变电站一，二次设备故障处理及分析摘要：变电站承担了升压输电和降压配电的重要作用，在整个电力网中扮演着重要的桥梁沟通作用，两端分别联系着发电厂和广大用户。
日常运行中，变电系统特别容易受人为因素、自然灾害、人为外破、环境污染等各种因素的影响，导致出现各类故障。
关键词：220kV变电站；设备故障；处理1变电一次设备故障的特点变电一次设备时电源的接入、变压、配电、电能的输出雨点能保护的一种设备，是变电站进行正常运行的基础。
由于操作不当、工作的负荷量大、检修不及时等因素，引起的变电一次设备故障。
变电一次设备出现故障就会降低电能输出的质量，严重的可能会出现安全事件，因此，需要对变电一次设备的故障进行预测，提高设备的检测技术，提高设备的进行安全性，保障变电一次设备正常的运行。
2 220kV变电运行故障2.1线路跳闸是220kV变电站运行中常见的故障，它主要有输电线路故障、变电站内设备故障、人为因素等方面。
输电线路故障通常有相间短路，接地，断线等。
变电站内一次设备造成输电线路跳闸的原因有门型架构、阻波器引线断线或引线弧垂过大，造成短路或接地、隔离开关支持瓷瓶断裂等。
变电站内二次设备故障造成输电线路跳闸的原因有，断路器偷跳、误动等原因。
人为因素造成输电线路跳闸，操作人员误拉断路器、误碰带电设备、误入带电间隔、带负荷拉合隔离开关、带地线合隔离开关、带电合接地刀闸等原因。
针对这些原因，运维人员应加强故障发生时的判别能力，做到及时，准确。
同时在日常运行维护及操作中要严谨思考、严密操作，严格检查，严肃验证。
提高设备的运行可靠性，提高系统的供电质量。
2.2主变压器跳闸主要原因有很多。
有主变压器内部相间短路、匝间短路、绝缘油故障、主变三侧套管闪络、高中压侧避雷器接地、冷却系统故障、差动二次回路故障、主变中低压侧断路器拒动等原因造成变压器跳闸。
在检查时工作人员要根据设备的动作情况。
后台监控机、保护装置上显示报文，对故障进行分析判断，准确判断故障原因、性质及时采取有效措施，并且在日常维护工作中按规定对变压器进行定期检查。
220kV开关失灵保护浅析
2021.07.DQGY
工排查及调试跟踪，可以及早发现失灵保护因设计缺 理工大学, 2018.
陷、接线错误及调试不良等方面的问题，在变电站投运 [5]丰有刚, 熊洁. 220 kV变电站开关失灵保护误动分析[J]. 农
前完成整改，保证失灵保护功能完备。
村电气化, 2018(7): 35-36.
严格定值管理并做好试验跟踪。根据各回路保护配 [6]罗薇. 开关失灵保护分析[J]. 山东工业技术, 2018(13): 136.
2021.07.DQGY
Hale Waihona Puke 0 引言了广泛应用。电力系统当中，安装有很多开关设备，当电气设备
运行中出现故障时，需要通过开关跳闸将故障切除，以 2 失灵保护回路的构成
68
保证非故障供电系统继续运行。而当开关发生拒动时，
失灵保护由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构
将会导致故障无法切除，影响供电系统稳定运行进而造 成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。启动回
（2）管理措施 收集整理最新的标准、规范及反措，组织相关人员 学习，了解及掌握失灵保护的特点及配置要求，提高认
灵保护的实现方式，在对各种回路接线的分析中，指出 失灵保护回路容易出现及被忽视的问题及原因，提出避 免相应问题所采取的应对措施建议。希望通过落实应对 措施，有效避免失灵保护误动作，对提高电网安全稳定 运行具有重要作用。电器
为了保证在变压器回路开关发生拒动的情况下失灵
后，同时启动两套失灵保护装置。
保护能够真正起到作用，启动失灵保护时，必须联跳变
压器各侧开关以便实现隔离故障点，不能快速返回的保
3 失灵保护常见问题及确保正确动作的措施
护也不建议启动失灵。
3.1 失灵保护常见的问题
一起220kV变电站线路开关三相不一致动作跳闸故障处理及分析
一起220kV变电站线路开关三相不一致动作跳闸故障处理及分析摘要：本文通过一起 220kV 变电站线路开关三相不一致动作跳闸事故的处理，详细分析了事故发生后对一、二次设备的检查、试验内容，并根据一、二次设备的检查、试验情况对线路跳闸故障的原因进行分析判断，找出误动作的原因。
本文针对这起220kV 变电站线路开关三相不一致动作跳闸事故的原因提出了相应的防范措施。
关键词：开关；三相不一致保护；分闸线圈；保护动作1 前言220kV线路开关是220kV变电站的重要设备，开关缺相运行会给电力系统的正常运行带来严重的影响，而开关三相不一致保护能在开关三相分合不一致的情况下跳开三相开关，防止开关缺相运行。
由于设备机械原因、重合闸拒动或者相关二次接线存在故障等情况下，三相不一致保护会动作出口。
及时找出开关三相不一致保护动作的真正原因并进行处理，消除相关隐患，保证线路开关的可靠、稳定的运行，对电网的安全、稳定运行非常重要。
本文将通过一起 220kV变电站220kV线路开关三相不一致动作事故的处理过程进行详细地分析，根据可能导致线路开关三相不一致动作的各种原因进行详细排查，最终找出动作的根本原因，并得出相应防止220kV线路开关三相不一致动作的预防措施。
2 事故经过2.1 事故描述220kV 某变电站为典型的户外敞开式常规接线：220kV部分为双母线并列运行；110kV部分为双母线并列运行；10kV部分为单母线分段接线方式。
220kV某线在运行状态。
220kV某线保护：220kV某线保护配置为双套长园深瑞PRS-753A型光纤电流差动保护，操作箱为WBC-11CA。
某线线路总长53.46kM，线路两侧CT变比均为1600/1。
220kV某线因雷击跳闸，220kV对侧站220kV某线主一、主二光差PRS-753A保护动作跳开B相开关，保护重合闸出口，B相开关重合成功；220kV某站220kV某线主一、主二光差PRS-753A保护动作跳开B相开关，保护重合闸出口，B相开关合上后跳开，导致开关本体三相不一致保护动作跳开三相开关。
220kV隔离开关电机开关误分事故分析
220kV隔离开关电机开关误分事故分析摘要：针对某220kV变电站多个隔离开关发生电机电源误跳闸和“电机过流过时”信号误报，通过检查发现该型号隔离开关在电机驱动回路的设计中存在缺陷，由于设计缺陷使电机回路热过载继电器长时间带电运行，从而导致热继电器线圈过载故障，造成电源相间短路。
工作人员将回路重新设计，最终解决了电机电源误跳闸和信号误报的问题，同时提出了一些防范措施。
关键词：电机电源；热过载继电器；设计；防范措施引言随着电气控制系统的发展，过载保护继电器的可靠性显得越发重要。
过载保护继电器的可靠性验证试验是定量考核过载保护继电器可靠性，保证过载保护继电器质量的一种重要途径。
1事故分析针对事故简要分析修改前的电机驱动回路存在的安全隐患。
首先对热过载继电器进行简单的介绍，热过载继电器的主要作用就是保护电机，当电机过热时切断电机回路，从而达到保护电机的目的。
热过载继电器主要分为双金属片式与电子式；其中双金属片式热过载继电器没有辅助线圈，主要用于交流50/60 Hz，额定电压660V以下，额定电流0.10-93 A电路中，作为电路和电动机的过载、断相及起动时间过长和堵转时间过长的保护。
缺点是在实际操作中，双金属片式热过载继电器动作和返回时间相对较长，不利于更可靠的保护电机。
电子式热过载继电器用于三相交流电路和电动机的过载，它克服了双金属片式热过载继电器的不足，能更好的保护电机。
在修改前的电机驱动回路中，电机驱动回路中的热过载继电器就是电子式热过载继电器。
2根标注的较粗线为热过载继电器 KT的辅助线圈接线，当此线圈中流过的电流大于热过载继电器KT整定的电流定值时，热过载继电器KT动作，同时其节点闭合，发出“电机过流”信号。
热过载继电器KT的线圈直接接至电机电源空开的下端，这将导致热过载继电器 KT长时间带电运行，其接线主要存在以下安全隐患。
1)影响热过载继电器KT的使用寿命，热过载继电器 KT从设备投运之日起，就一直带电运行，严重影响了KT的使用寿命，提高设备的运行成本，造成了资源浪费。
220kV隔离开关常见故障的处理
220kV隔离开关常见故障的处理电网的安全稳定运行，对人们的日常生活和工作有着非常重要的影响和意义，而高压隔离开关又是保障电网稳定运行的关键构件，该种类开关在实际应用中常见的故障形式主要体现在驱动电机故障、分合闸故障以及隔离开关故障等方面，接下来笔者将对此展开详细地讨论，希望以下内容可以为国内的一些变电站企业提供有价值性的参考意见。
标签：220kV；隔离开关；常见故障；处理1隔离开关常见故障1.1 传动部分故障安装到电网系统前，要确保隔离开关的功能能够正常发挥。
在开关安装时一般都能够保持正常的水平，保证供电的稳定性。
但是，经过长时间的使用，开关一般会出现许多问题。
部分是因为内部受潮，在对其进行分合操作时可能出现无法控制、整个操作杆均被转坏、操作杆的低端连接处出现断开等情况，这些常见的异常情况都会引起整个开关出现操作失灵。
操作失灵会引起传动问题，最开始的开关由于整体封闭性不好，经常出现进水、受潮的情况。
由于内部零件没有良好的防水功能，因此常常会受到影响。
开关长时间不使用，内部零件可能出现锈蚀的情况，如果继续操作可能会损坏其他零件。
传动部分故障除了上述的轴承锈蚀而损坏，还包括一些因零件锈蚀而无法正常工作的情况。
例如，零件相互连接部分锈蚀、主开关锈蚀等，因部分零件进水，在外界温度降到零度以下时出现结冰的情况，这些故障如果不及时处理会导致开关报废，无法继续使用。
1.2 支柱式绝缘子故障绝缘子是安装在具有电位差导体之间的控件，有较高电压和耐受性，稳定性较高。
这是一种不太常见的绝缘控件，在隔离开关中发挥着重要作用。
由于其性能稳定，强度较高，不易受到各种物质的腐蚀，因此又有“瓷瓶”的别称。
虽然性能较为稳定，但是支柱绝缘子出现故障的情况并不少见，尤其常见于一些使用时间较长的产品，也有一些是刚刚投入使用的。
常见的故障会影响到居民的正常用电，危害并不大。
但是，一旦出现绝缘子断裂，很可能引起严重的后果，尤其是母线侧支柱绝缘子出现断裂，会激活母线保护装置，切断故障母线，从而导致部分电网中止运行，进而导致严重的事故。
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变电站220kV开关故障分析报告
作者：李志锦
来源：《科技资讯》2020年第07期
摘; 要：某220kV变电站保护同时动作，关联的高压开关均跳开，按照规程，对线路进行检修，然后恢复送电;确认故障原因为：220kV 2号甲线开关C相灭弧室触头导向环在厂内车间安装时就已脱落掉到灭弧室底部，由于没有导向环，动触头侧屏蔽罩与静触头座内壁摩擦，所产生的金属粉末飘落到下出口屏蔽罩与壳体内壁之间，致使电场畸变，发生气隙击穿，导致短路。
属于厂内车间安装控制不当引起。
关键词：开关; 导向环; 故障分析; 处理措施
1; 故障概况
某220kV变电站220kV母线保护、220kV 2号甲线线路保护同时动作。
220kV 2号甲线线路保护动作跳开220kV 2号甲线004开关;同时220kV母线保护动作，220kV 1M母线上的
220kV母联、2号甲线、1号甲线、#1变高、#3变高压开关均跳开。
10kV开关备自投动作，跳开#3主变变低开关，合上10kV分段开关。
未造成负荷损失。
1.1 设备故障前的运行状态
变电站220kV双母线并列运行，220kV母联003开关运行中;220kV 1号甲线006、2号甲线004、#1变高002、#3变高008开关运行于1M母线;220kV 2号乙线001、#2变高005开关、1号乙线007开关运行于2M母线，#1变高中性点210接地刀闸在合上位置。
1.2 设备故障发生经过
（1）值班负责人接到当值监控员通知220kV 2号甲线保护动作，重合闸不动作需到站检查设备;值班负责人接报后即通知巡维中心站长同时在220kV变电站检查设备。
（2）值班负责人到达220kV变电站后立即报告当值调度值班员，并迅速组织运行人员进行设备检查。
检查一次设备外观未发现异常。
检查开关分合闸位置情况如下：220kV 1M母线上220kV母联003开关、220kV 2号甲线004开关、220kV 1号甲线006开关、#1主变压器变高002开关、#3主变压器变高008开关分闸。
#3主变压器变低开关分闸、10kV分段开关合闸。
检查220kV变电站继电保护装置动作情况如下：220kV 2号甲线主一电流差动保护动作，故障相C相，二次故障电流8.48A（变比2400/1，一次故障电流20.352kA）;220kV 2号甲线主二纵联距离保护动作、纵联零序方向动作，故障相C相，二次故障电流8.41A（变比2400/1，一次故障電流20.184kA）。
分批将上述情况报当值调度值班员。
根据调度要求，合上#2主变压器变高中性点220刀闸，将220kV 2号甲线线路转检修。
（3）220kV变电站220kV 1M母线恢复送电。
1.3; 设备故障发生后造成的影响
（1）变电站220kV母联003开关、220kV 2号甲线004、1号甲线006、#1变高002、#3变高008开关在分闸位置，220kV 1M母线失压;220kV 2号乙线001、1号乙线007、#2变高005开关运行于2M母线。
#3主变压器变低开关分闸、10kV分段开关合闸。
（2）110kV、10kV母线及其相关设备正常运行中。
（3）此次故障未造成负荷损失。
2; 原因分析
故障分析过程如下。
（1）根据220kV变电站220kV 2号甲线三相开关正确分闸，且220kV变电站220kV母线保护、220kV 2号甲线线路保护同时动作，判断故障点在220kV 2号甲线线路保护与母差保护交叉区内，即线路保护组CT1（1LH）与母差组CT5（5LH）之间，对应GIS设备本体是在下CT与上CT之间，即开关气室内部。
（2）从SF6分解物测试发现，220kV 2号甲线开关气室分解物SO2严重超标，其他气室均没有分解物。
具体故障点经过10月20日的开手孔盖检查已证实确在2号甲线C相开关气室内部。
（3）2018年10月20～22日，在变电站现场对220kV 2号甲线三相开关打开手孔盖进行初步检查，发现以下情况：C相灭弧室内粉尘较多，通过内窥镜观察到导体、屏蔽罩等部位存在明显电弧烧蚀痕迹，在灭弧室底部发现有一条触头导向环;A相、B相灭弧室内无明显积尘;在A相灭弧室底部发现有一条触头导向环。
（4）对220kV 2号甲线三相开关进行解体。
B相开关：没有发现明显异常情况;导向环没有脱落，静触头座内壁、动侧屏蔽罩外沿没有发现金属摩擦痕迹。
A相开关：导向环脱落掉到灭弧室底部，静触头座内壁、动侧屏蔽罩外沿有明显金属摩擦痕迹。
C相开关：导向环脱落掉到灭弧室底部，静触头座内壁、动侧屏蔽罩外沿有明显金属摩擦痕迹;壳体内壁、下出口屏蔽罩、下出口盆式绝缘子、动侧不锈钢屏蔽罩上均有明显电弧烧蚀痕迹。
（5）根据上述情况，确认故障原因为：220kV 2号甲线开关C相灭弧室触头导向环在厂内车间安装时就已脱落掉到灭弧室底部，由于没有导向环，动触头侧屏蔽罩与静触头座内壁摩擦，所产生的金属粉末飘落到下出口屏蔽罩与壳体内壁之间，致使电场畸变，发生气隙击穿，导致短路。
属于厂内车间安装控制不当引起。
3; 暴露问题
厂内车间安装控制不当，导致灭弧室触头导向环装配失误，脱落掉到灭弧室底部。
4; 下一步工作计划
4.1 后续工作计划
要求提供以下资料：变电站2号甲线开关故障原因分析报告、下一步涉及的排查范围清单、排查方法、导向环厂内安装工艺控制要求、提供场强计算所需的相应零部件的外形尺寸。
已提供。
4.2 同类型设备处理措施
对同型号开关开展以下工作：（1）申请变电站220kV 2号乙线开关停电，将三相开关均调整到半分半合状态，先通过X光检测来判断导向环有否脱落，然后打开手孔盖通过内窥镜进行进一步检查。
（2）对存量的其他同型号开关，结合设备A修/B修，检查是否有导向环脱落。
（3）对增量的同型号开关，严格执行南网最新版GIS技术规范要求，在出厂前进行开关200次操作试验，然后开盖检查及清洁。
参考文献
[1] 何仰赞.电力系统分析[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.
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[3] DLT 596 1996电力设备预防性试验规程[S].北京：中国电力出版社，1997.。