斷路器跳躍引起變壓器損壞的改進措施

歐陽芳

摘 要：文章首先介紹了斷路器跳躍引起變壓器損壞的原因，然后從線路重合閘手合之后加速保護、斷路器失靈保護、重合閘方式、斷路器三相位置不一致保護角度提出了改進措施，希望有利于改進斷路器跳躍引起的變壓器損壞。

關鍵詞：斷路器；跳躍；變壓器；改進措施

引言

隨著我國市場經濟的發展，人們對電力的依賴越來越強，對供電質量的要求也越來越高。然而，目前我國的電力設備仍然存在一定的問題，例如，斷路器跳躍引起變壓器損壞這類故障時有發生，不僅影響了電力持續穩定可靠的供給，損壞了電力企業的經濟效益，還給居民生活和工業發展帶來了極大的不便，因此必須對斷路器跳躍引起變壓器損壞的原因進行分析，并據此提出改進措施。

1 斷路器跳躍引起變壓器損壞的原因

我們采用現場檢查和模擬事故的狀況的方式對一起斷路器跳躍引起變壓器損壞（如圖1）的原因進行了分析。首先遠方操控斷路器，然后發現分后即合跳躍的現象以及A相的斷路器的合閘的延遲現象反復出現，然后斷開A相的斷路器現場的電氣，在回路之后進行手動的操作，以上現象還是反復出現。這就證明A相的斷路器的機構是有問題的。深入檢查之后，發現一級閥同電磁鐵間脫扣的裝置沒有出現異常。根據分析得知，閥套卡滯與斷路器的合閘的一級閥的撞桿是這起變壓器損壞事故的原因。

圖1 斷路器跳躍引起變壓器損壞

以故障發展的角度為出發點，故障斷路器在首次非同期合閘時，線路的保護零序加速的動作實現跳開斷路器之后，發生故障的電流也隨即消失掉。變壓器的廠家認為：導致高壓繞組產生放電并損壞變壓器是由于由變壓器的高壓側斷路器于很短的時間里，對斷路器跳合引起了電壓的突變，進而產生了周期性的衰減振蕩波，并于變壓器的繞組內產生了諧振的過電壓，導致繞組絕緣損壞。

2 斷路器跳躍引起變壓器損壞的改進措施

2.1 線路重合閘手合之后加速保護

斷路器在首次非同期進行合閘之后，線路的保護裝置會加速保護動作，而斷路器的保護裝置三相、A相會出現跟跳的動作，此時斷路器的A相會跳開，并同時給對側發射允許的信號；對側變電站線路保護裝置縱聯的零序方向以及縱聯的變化量方向實行保護動作，對側變電站的2斷路器的A相進行跳開，進而使得線路的A相失去壓力；線路的遠方跳閘方式是雙通道的“二取二”再加上“就地判別”的形式，在線路產生過電壓以及斷路器的失靈狀況時，可以通過遠傳，來造成對側的斷路器跳閘，進行故障的隔離。綜合起來，對線路的保護主要從以下方面進行：（1）要對保護裝置里的開放合閘的故障保護判據進行完善，保證它能夠在線路的空充電的情況中使得側線路在合閘時可以快速的跳閘，且閉鎖掉重合閘；（2）要引出線路的保護裝置的手合加速的保護動作的接點同斷路器的失靈保護和過電壓的保護同經通道，讓對側的斷路器跳閘；在進行遠方跳閘的情況下，要對重合閘進行放電，采用閉鎖重合的方式。

2.2 斷路器失靈保護

添加具備電氣量的判據三相不一致的保護，并且起用斷路器的失靈回路，對斷路器的失靈保護定值進行核算，保證在高壓的一側的一相斷路器的發生拒動狀況時候，發電機和繼電器中的元件可以進行可靠的動作，并且具有一定的裕度，從而防止發電機被燒壞。

斷路器非全相的開斷指的是：在正常的操作運行中，分相的操作斷路器是處于非全相開斷的狀態的。它有以下可能兩種可能的情況：（1）命令合閘的時候非全相的合閘；（2）命令跳閘時候的非全相的跳閘。

運行經驗表明，分相進行操作的斷路器，僅僅需要考慮到相拒動情況。對斷路器非全相的開斷以及斷路器的失靈保護都作這樣的要求：操作的時候會存在產生一相拒合或者一相拒跳的可能，由于需要發電機組退出運行系統時，第一步應該將機組的出力降低為比較低的數值，再斷開掉高壓的斷路器，和系統進行解列。此時如果一相的斷路器出現拒跳狀況，就會形成系統單相同發電機組聯系不正常的運行狀態，因此不能將該單相的電流控制為零，并且在一定的時間之后，所形成的負序電流可能會導致發電機組的序電流的繼電器動作。除此之外，正因為高壓側的斷路器發生拒跳狀況，即使繼電的保護器可以正確的進行動作，也不可能中止掉這種異常的狀況。隨著時間的積累，長期單相同系統進行聯系，必然會導致系統過熱而燒壞發電機的轉子，造成嚴重故障。

解決以上問題的唯一方法就是：要及時的斷開聯接于母線上面的所有其他連線，要求也要同上面陳述的斷路器失靈的保護類似，然而，需要注意的是不可以要求讓繼電保護器來直接起動斷路器的失靈保護。進行斷路器的非全相的開斷處理的時候，連續跳開母線的全部斷路器保護的回路是通過繼電器進行起動的，然而必須通過系統的狀態判別的元件來進行控制。此外，繼電器進行動作之后，在經過短暫的延時，起動會跳開母線。此系統的狀態判別的元件是高壓的變壓器以及高壓的側電流的互感器里面的零序電流元件，它的電流的起動值應該同發電機的繼電器負序的電流的起動值互相配合，從而確保發電機中繼電器里的起動變壓器元件可以進行可靠的動作，并具備一定的裕度。

2.3 重合閘方式

電力系統的運行實例證明架空線路的大多數故障為瞬時性，而永久性的故障還占不到10%，因此，當繼電保護的動作切除了故障之后，電弧自動的熄滅了，大多數短路處的絕緣可以恢復。所以，自動把斷路器重合，能夠增強供電可靠性，降低停電率，采用自動重合閘也利于增大高壓的線路送電的容量、提升電力系統的暫態穩定的水平。自動的重合閘技術是保證系統的穩定、安全運行的關鍵手段，國內外的電力系統已經普遍的采用了這種手段。從發電機制造的參數的角度看，自動重合閘技術有承擔高壓線路的單相重合閘能力，能夠承擔線路重合閘的沖擊。因此，高壓的輸電線路要普遍采用自動的重合閘。

2.4 斷路器三相位置的不一致保護

斷路器采用斷路器三相位置的不一致保護具有以下好處：當斷路器發生故障的時候，線路的手合零序的加速保護可以于斷路器每跳躍100ms之后才動作，并且當斷路器的三相位置不一致的時候保護的時間會比較長，使其來不及動作。除此之外，其他的保護不動作時，當由于液壓的機構導致多次跳躍時，使用三相的不一致保護動作之后還是不可以解決問題，那么可以采用在斷路器的保護中加上具備電氣量判據三相的不一致保護的方式。

3 結束語

綜上所述，斷路器跳躍引起變壓器損壞的改進措施有很多，每一種方式都有它獨特的優勢和適用場景。因此，在具體的實踐中我們要具體問題具體分析，采用最合適的方式來減少甚至杜絕斷路器跳躍引起變壓器損壞的事故的發生，保證電力持續穩定的供給，既保證了電力企業的經濟效益又能夠提高居民的生活質量和我國的工業的水平。

參考文獻

[1]周德才.最佳重合閘方案的研究[J].繼電器，2005（9）：131-135.