于东军
泰安泰山高压开关有限公司 山东 泰安271000
摘要：针对变电站开关机构异常跳闸的现象，其是断路器中常见事故之一，本文以文献对比法和理论分析法，以220kV变电站为例，分析开关机构异常跳闸事故发生的故障，通过对故障发生的原因，现场分析故障的流程进行分析，然后对现场故障的检查进行分析，找出开关机构异常跳闸问题的原因，并结合故障试验分析，针对性提出解决开关机构异常跳闸的相关措施，旨在让相关技术人员加强与预防变电站220kV开关机构异常跳闸现象发生，保障变电站正常运行与管理。
关键词：变电站；220kV；开关机构；异常跳闸；故障原因；措施
0引言
2019年3月，某变电站220kV开关机构异常跳闸现象发生，在线路开关启动试验的过程中，导致三相不一致进而产生跳闸，依据跳闸故障的发生结构部位，经过现场故障检查与分析，发现跳闸的原因主要是由于A相分闸挚子磨损导致，随后对故障进行处理，并依据现场试验，对相关动作特性展开试验分析，经过试验解决后，恢复送电。由于该型号结构的挚子主要位于整体机构的内部系统中，常规情况下很难发现类似的故障，同时由于分闸挚子与分闸传动机构的直接相连，会导致机构内部出现磨损现象，最终会导致开关偷跳及异常跳闸故障发生，给电网系统的安全运行及管理带来较大风险。
1故障发生原因分析
2019年3月，某变电站在进行220kV线路开关装置的启动试验的过程中，由于在操作合上线路开关的过程中，对应开关三相不一致，进而导致出现动作跳闸的现象发生，相关警告信号如下图1显示所示。
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图1跳闸时刻告警信号
在故障发生现场，针对读取故障的原因，如故障录波系统屏内的相关开关信息的转换，发现开关三相合上大约30s以后，会导致A相单相呈现跳开现象，随后2s时间左右，由于开关的三相动作不一致，导致动作跳开三相，故障发生。
2号、3号主变压器跳闸后，1号主变压器仍在运行状态。此时1号主变压器所带负荷约为160MW，严重过负荷（额定容量为90MW）。在试送2号主变压器前，由于10kVTV布置在一楼高压室，而TV并列装置布置在三楼保护间，楼上运行人员将TV981与TV982二次联络断路器合上且试送2号主变压器时，因楼上、楼下运行人员沟通、配合不好，楼下运行人员未能及时将故障TV982完全隔离，造成TV981W相熔断器在运行中熔断。
2故障现场检查分析
在故障的检查过程中，现场使用的主要故障检查装置为万用表，用其测量220kV开关机构异常跳闸的现象，检查分合闸回路端系统中的子无松动的现象。并使用塞尺进行测量，实现分合闸线圈结构系统间隙的稳定性，对于未发现的异常情况，应检查后，对开关尝试性的闭合，当故障再次发生后，故障的发生状况与跳闸时的故障基本一致。
在对应开关的分合闸机构实现的过程中，气动机械结构在使用的过程中，可以进行开关分闸的事故分析，明确分闸线圈中铁芯动作带动分闸挚子结构实现分闸气缸中对应阀门的弹出，这样才能够保证高压气体泄能，进而保障为开关分闸提供可利用的动力。现场主要对开关A相机构进行检查分析，发现分闸挚子与分闸机构卡扣结构之间存在一定的磨损现象，随着运行的推进，导致磨损的程度变大，初步分析跳闸的主要原因是由于开关合闸的过程中，机构震动，导致卡扣脱落，从而引起A相单相处于分闸状态。该卡扣结构与分闸状态下所能够释放的相关机构进行连接，在正常的使用状态下，可通过分闸线圈，针对铁芯结构的作用力，使得分闸结构能够从卡扣处脱离，进而实现机构分闸操作。
故障现场应对分闸挚子系统进行及时性的更换，在更换的过程中，应将开关系统保持在一定的分闸位置上，同时在插入开关稳定性的过程中，闭锁销子，可有效的拔除对应分闸挚子旁边的两个可固定的销子结构，从机构内部的右侧部位，取出分闸挚子的前后两段结构。随后，更换分闸挚子前端部分，并回装固定的销子，在对应的销子安装完成以后，取出合闸闭锁的销子结构及系统。在对应机构进行及时的更换以后，对220kV开关机构进行多次试分合，实现分合闸的正常操作。
3试验情况
故障发生现场，对故障处理结束以后，开关开展分合闸低压特性试验，相关结果显示都处于正常范围。在对应测量开关的过程中，三相分合闸具有同期性，同时在发现的A相分闸2回路的分闸时间一般控制在24-28ms之间跳变，B、C相分闸时间正常。对应A相分闸2回路电阻在3kΩ至46Ω范围之间跳变，测量A相分闸2线圈及串联电阻阻值正常，初步判断主要是由于辅助性的开关及对应的接点中，由于接触不良导致的现场故障的发生。对现场开关A相结构进行多次性的分合试验，再对分闸的2回路结构系统进行端子重新紧固，在处理后续的测量分闸的过程中，2线圈分闸的时间处于稳定状态，一般控制在24ms左右。
由于A相分闸线圈的间隙中与B、C相相比较大，且在现场调整性的方案中，A相分闸线圈经过一系列的调节，使得螺栓缩短，并呈现出分闸间隙到3mm，依据相关调整得出测量A相分闸系统1、系统2线圈的分闸时间要满足有关规程的规定和要求，调整前后开关分、合闸的时间统计分析见下表1。
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4后续维护检修建议
（1）首先应观察机构异常跳闸过程中挚子的卡扣结构，在其外观结构中，正常状态下应为完整的直角，如果出现了缺角的现象，则主要是由于整体结构存在磨损的现象导致的。
（2）对于疑似磨损的开关机构进行多次的分合管理，如果在合闸后仍出现了偷跳的现象，则应更换机构内部的分闸挚子，并加强观察，将分闸挚子的磨损情况及时的跟踪处理，预测磨损发生的趋势。
（3）确定开关断路器发生故障以后，应立即的拉动手闸，在未明确故障断路器之间的主变压电源总断路器电流表对应指示值碰足的过程中，如果发生异常声响，或者声响较为强烈的情况下，应首先拉开电源总断路器，并以防止烧坏主变压器为主，当上级后备保护动作造成停电时，如果能够查清楚分路保护动作，但是对应的断路器呈现出未跳闸的现象，则应合上电源断路器后，对分路的电路器结构进行逐一的试验，当送到某一分路时，电源开关断路器会再次跳闸，进而可以通过针对性的开关断路器保护系统，判断出该系统中的故障断路器结构及位置，当送到某一分路系统结构中，在电源断路器应用中又可实现跳闸现象，则可以判断出该断路器结构的故障中主要以拒跳为主，这时应对整个的系统结构进行隔离，同时应恢复其他回路的供电，满足使用的需求。
5结束语
对于220kV气动机构断路器使用分合闸铁芯控制开关的分合，由于在开关分合的过程中，产生的震动强度相对较大，因此会极易导致引起分合闸挚子误动作现象发生，常规状态下，开关防拒动维护的过程中，往往以检查开关的分合状态为主，实现整体外观结构的稳定性分析，进而容易忽视分闸挚子磨损过程中发生的用肉眼难以判断的故障。因此应对此故障类型进行关注。
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