直流單點接地引起開關“偷跳”的分析與處理

黃淑麗

（國網福建南安市供電有限公司，福建 南安 362300）

直流單點接地引起開關“偷跳”的分析與處理

黃淑麗

（國網福建南安市供電有限公司，福建 南安 362300）

斷路器“偷跳”可能會引起嚴重的后果，文章針對一起10 kV線路由于直流單點接地引起開關“偷跳”而造成系統頻繁告警案例，詳細分析了該現象產生的原因及排除故障過程，最后提出了避免類似“偷跳”現象的改進措施。

偷跳；斷路器；二次回路

斷路器“偷跳”往往帶來意想不到的嚴重后果，引起非全相運行、斷路器誤動、穩定等問題。因此盡管斷路器“偷跳”并不時常發生，依然受到繼電保護技術人員的重視。斷路器“偷跳”或“誤跳”的原因：（1）保護誤動或錯誤整定；（2）電流、電壓互感器回路故障；（3）二次絕緣不良；（4）直流系統發生兩點接地；（5）合閘維持支架和分閘鎖扣維持不??；（6）液壓操作機構中分閘一級閥和逆止閥密封不良。本文針對一起10 kV線路由于直流單點接地引起開關“偷跳”而造成系統頻繁告警案例，詳細分析了該現象產生的原因及排除故障過程，最后提出了避免類似“偷跳”現象的改進措施。

1 故障概述

2012年11月20日，35 kV翔云變10 kV鎮區線911線路跳閘，調度監控臺未發現有保護動作事項。運行人員到現場檢查后發現，變電站后臺監控機只有：“鎮區線路保護 偷跳重合閘出口”一條事項，檢查設備外觀正常，保護裝置無其他信號發出。

1.1 相關設備情況

35 kV翔云變電站10 kV高壓開關柜原為晉江開關廠生產的XGN-10型，于1997年投產，存在較大的安全風險隱患。2012年11月對其進行技術改造。工程采用泉州億興電力有限公司生產的10 kV高壓開關柜，保護裝置仍用原煙臺東方電子信息產業股份有限公司生產的DF3322A型線路保護裝置。工程改造結束后于2012年11月18日16：00時啟動送電，2012年11月19日02：14時啟動送電結束。

1.2 開關偷跳前運行方式及相關動作事項

線路運行狀態如圖1所示，#1主變熱備用，＃2主變運行帶全站負荷，10 kV母分900開關運行。10 kV鎮區線911開關偷跳時后臺監控機顯示事項：

2012年11月20日 10時21分：10 kV鎮區線路保護偷跳重合閘出口

2012年11月20日 10時21分9秒213毫秒：10 kV鎮區線911開關合位 由合到分

2012年11月20日 10時21分9秒220毫秒：10 kV鎮區線911開關分位 信號發出

圖1 線路運行狀態

2 故障排查

2.1 故障現場檢查

運維人員接到調度員電話通知后，對10 kV鎮區線911開關及保護裝置進行了檢查。

（1）設備外觀檢查：通過檢查10 kV開關柜及開關等設備外觀，均未發現明顯異常；開關、保護裝置的電氣指示、機械指示正常。（2）線路保護裝置等二次回路：檢查開關柜內二次回路外觀檢查正常。線路保護裝置顯示正常，無保護動作事項。（3）現場無任何作業，10 kV高壓室門窗關閉完好，未見其他異常。（4）直流系統檢查：調取直流系統的報告，未發現跳閘前存在直流電源失地或故障問題，系統顯示正常，最近的一條為2012年11月19日歷史記錄。

2.2 故障排查處理

直流系統在啟動送電過程中曾發出負極接地告警，但接地現象時有時無，接地點排查困難。改造工程于2012年11月18日16：00時啟動送電，19日02：14時啟動送電結束。啟動送電過程中，當10 kV鎮區線911開關由熱備用轉運行后，直流系統發出負極接地告警，隨著其他10 kV饋線開關轉運行后，直流負極接地現象消失。但在接下來相關啟動送電操作中，直流系統又時有時無地發出負極接地告警?，F場繼保人員進行直流接地故障排查，未發現明顯接地點，且因接地現象時有時無，查找工作開展困難。

2012年11月11月20日上午10時21分，10 kV鎮區線911開關發生偷跳后，繼保人員再次對相關二次回路進行檢查，發現直流接地現象受10 kV鎮區線911開關柜繼保小室柜門的開關狀態直接影響。結合啟動送電過程中的異常情況，繼保人員進行排查后重點對10 kV鎮區線911開關柜二次回路進行檢查，在檢查過程中繼保人員發現，當10 kV鎮區線911開關柜繼保小室柜門在開啟狀態時，直流系統顯示正常，當10 kV鎮區線911開關柜繼保小室柜門在接近關閉狀態時，直流系統報負極接地信號，由此基本確定接地點在該開關繼保小室內。

2012年11月11月21日12時34分，10 kV鎮區線911開關轉冷備用。繼保人員對10 kV鎮區線911開關柜繼保小室內二次接線逐一排查，最終查出故障點。繼保人員對10 kV鎮區線911開關柜繼保小室柜二次接線逐一排查，最終確定故障點在10 kV鎮區線911開關保護跳閘1LP壓板1端至開關柜內端子排C13的二次接線上，二次接線破損處如圖2所示。抽出該二次線后，發現導線上有明顯破損點且導體部分外露，更換該二次線后，關閉10 kV鎮區線911開關柜繼保小室柜門，直流系統恢復正常。15時53分，10 kV鎮區線911開關轉運行恢復送電。

圖2 二次接線破損處

3 故障原因分析

外破損且導體外露的二次線是10 kV鎮區線911開關保護跳閘1LP壓板1端至開關柜內端子排C13的二次接線（見圖3）。

圖3 二次接線

該點發生接地后，負極電源通過跳閘線圈對地構成回路，跳閘線圈兩端承受110 kV的電壓，10 kV開關跳閘線圈動作范圍在30%～110%，即66～242 V，故開關“偷跳”。

包扎成一捆并形成90°轉角的二次線與接線槽的固定螺栓頻繁摩擦造成二次線破損，最終形成直流接地點（見圖4—5）。該破損二次線接在開關柜內并被包扎成捆且在形成90°轉角，而在這個90°的轉角處有固定二次線的接線槽，該接線橫槽兩端有固定螺栓，螺栓鎖緊后露出開關柜面約3 cm，當開關柜繼保小室柜門關閉后，扎成一捆的二次線受力被擠壓在柜門上，造成在其90°轉角處的二次線直接觸碰到螺栓，開關柜安裝期間柜門頻繁開關的情況下，螺栓與二次線也頻繁地產生刮擦，致使二次線破損，進而在送電后造成直流系統接地。

圖4 二次接線安裝位置

圖5 二次接線破損處

4 結語

4.1 分析結論

根據現場的排查情況分析，可判斷故障原因為直流控制二次線與線槽固定螺栓頻繁摩擦，致使二次線破損并造成直流系統接地。

經過對破損二次線的更換和檢查分析，可以初步得出故障的分析結論：（1）致使直流系統接地的故障點十分隱蔽，故障點隨著柜門的開閉而存在或消失，接地現象時有時無，繼保人員排查、判斷的難度高，現象迷惑性強。（2）該開關柜安裝過程中，沒有做好二次線的保護措施，二次線直接頻繁與金屬螺栓刮擦，造成二次線外皮破損、導體外露現象。

（3）本次“偷跳”是由于控制回路二次線破損并通過開關柜殼直接接地，造成跳閘線圈兩端產生較高電壓，最終導致跳閘。（4）開關柜內二次接線槽固定螺栓過長，在開關柜門關閉后直接與二次線接觸，存在設計上的不合理問題。

4.2 后續處理

更換造成直流接地二次線；建議在施工中加強二次線的保護措施；建設廠家采用其他方式固定二次接線槽或充分考慮二次線位置，避免金屬物頻繁觸碰二次線。

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Analysis and treatment of switch “stealing jump” caused by DC single point grounding

Huang Shuli
（State Grid Fujian Nanan power supply Co., Ltd., Nan’an 362300, China）

The circuit breaker “stealing jump” may causes serious consequences. According to a case that the frequent alarm system due to switch “stealing jump” caused by Direct Current single point grounding for 10 kV, this paper analyzes the causes of the phenomenon and troubleshooting process in detailed, and fi nally puts forward some improvement measures to avoid similar “stealing jump” phenomenon.

stealing jump; circuit breaker; two circuit

黃淑麗（1978— ），女，福建南安人，本科，工程師；研究方向：變電運維，配電運維。