220kV QX變I鵝啟甲刀頻繁分合事件分析

劉慧 黃凱 王宇飛

摘 要：本文對一起220kV間隔甲刀閘異常頻繁分合事件進行分析，首先簡單介紹變電站的設備概況及事件前的變電站運行方式，之后對現場進行檢查，并詳細分析收集的事件發生過程的信息，最后提出整改措施及方案，對類似故障具有一定指導意義。

關鍵詞：變電站;頻繁分合;事件分析

中圖分類號：TM63文獻標識碼：B文章編號：1003-5168（2019）16-0130-03

Abstract： This paper analyzed the abnormal frequency of 220kV interval jaws. Firstly， it introduced the equipment overview of the substation and the substation operation mode before the event. Then it checked the site and analyzed the information collected during the event. Finally， the corrective measures and plans were proposed， which had certain guiding significance for similar faults.

Keywords： substation;frequent separation;event analysis

隨著變電站自動化系統的發展，國網公司對所轄變電站進行調度集中監控，變電站均改為無人值守。如果變電站中設備出現異常，如發生刀閘頻繁分合等情況，會導致設備發熱嚴重，若斷路器出現頻繁分合，甚至會擴大事故范圍，影響地區供電系統的穩定性[1]。

本文就220kV QX變電站I鵝啟甲刀閘頻繁分合事件進行分析，闡述此類故障分析檢查的過程，發現問題的根源，提出改進方案，以提高變電站設備穩定運行的能力，保證電網安全穩定運行和可靠供電。

1 事件概述

某年1月15日18：45，220kV QX變I鵝啟間隔因刀閘控制電纜受損，遇潮氣侵入后，導致多根電纜芯短路，造成I鵝啟甲刀頻繁分合閘。

2 事故分析

2.1 220kV QX變電站設備簡況

220kV QX變電站于2008年6月建成投運，站內一次設備為敞開式設計，采用阿海琺生產的SPVT-252型隔離開關。二次設備為常規設備，監控系統采用北京四方生產的CSI200E型裝置。QX變電站初建施工單位為河南省送變電工程公司，設備投運后，運行情況良好，未出現過較大的影響電網穩定運行的異常及缺陷[2]。

2.2 事件前變電站運行方式

事件前變電站運行方式如圖1所示。

QX變220kV部分采用雙母線接線方式，共有220kV線路6條，I鵝啟線、II鵝啟線為雙回線，分別運行于東、西母，兩母線通過啟220開關合環。QX變為無人值守變電站，調控中心實現對站內一、二次設備的監視。

2.3 事件發生過程

1月15日08：45：29，220kV QX變220kVⅠ鵝啟2甲刀閘開始發生頻繁分合事件，至當日20：26：58，運維人員斷開所有刀閘操作電源為止，Ⅰ鵝啟2甲刀閘共發生分閘251次、合閘250次，期間19：20：03，I鵝啟2東刀閘發生分閘1次（分閘時Ⅰ鵝啟2甲刀閘在分位）。事件前I鵝啟2負荷電流93A，II鵝啟2負荷電流109A。事件發生過程中無保護動作信息，I鵝啟2開關一直處于合閘位置[3-5]。

2.4 現場檢查情況

事件發生后，I鵝啟線停止運行，檢修人員對一、二次設備進行了全面檢查。

經對現場一次設備的檢查，220kVⅠ鵝啟2甲、東隔離開關動靜觸頭未見放電燒蝕痕跡，僅Ⅰ鵝啟2甲刀閘靜觸頭引弧板處存在大量放電痕跡。后對放電次數多的Ⅰ鵝啟2甲刀閘進行了回路電阻測試，三相由隔離開關東西兩側接線板間回路電阻分別為85.2、86.7μΩ和85.1μΩ，遠低于制造廠商規定的應注意值，與投運前組織測量數值相同，設備正常。

經對現場二次設備檢查，I鵝啟2保護裝置運行正常，無異常;站內監控后臺與I鵝啟2間隔測控裝置、保護裝置通信正常，未見其他異常信號，I鵝啟2刀閘頻繁變位信號能正確顯示，如圖2所示;I鵝啟2測控裝置運行正常，測控事件記錄中無任何操作記錄，如圖3所示。

檢查I鵝啟2測控裝置至該間隔戶外匯控柜的控制電纜，對電纜進行巡查后，在端子箱刀閘控制電纜屏蔽線接頭處發現電纜嚴重破損，電纜包頭內有凝露未干跡象，如圖4所示。

對I鵝啟2刀閘控制電纜進行絕緣測試，發現多根電纜芯絕緣電阻為零，I鵝啟2刀閘控制電纜絕緣測試結果如表1所示[6-8]。

2.5 事件原因分析

從上述I鵝啟2刀閘控制電纜受損圖和絕緣測試結果表中可以看出，I鵝啟2刀閘控制電纜在端子箱屏蔽線接頭處出現嚴重破損現象，銅芯裸露，由于接頭處位于端子箱防火泥內，戶外電纜溝內濕氣由端子箱下方侵入電纜頭內，造成多根電纜芯接地短路，Ⅰ鵝啟2甲刀閘分、合回路通過西刀操作公共極持續提供交流220V操作電源，致使Ⅰ鵝啟2甲刀閘頻繁分合。同時，Ⅰ鵝啟2東刀閘分閘回路也通過西刀操作公共極持續提供交流220V電操作電源，致使Ⅰ鵝啟2東刀閘也出現了一次分閘事件。

3 總結及整改措施

目前，變電站的遙控回路二次電纜走向及控制過程如圖5所示。

斷路器或刀閘從一次裝置依次經過斷路器或刀閘機構箱、保護裝置、測控裝置到站內監控系統后臺或遠動機至遠方調度。其中，斷路器、刀閘機構箱是將斷路器、刀閘的二次電纜引入機構箱端子排上;保護裝置是二次控制電纜走向中的重要環節，可預防事故或防止電力系統事故的擴大，用最短的時間將故障設備切斷，保證無故障設備連續供電，維持電網穩定運行，最大限度保證向用戶連續供電，此處的控制電纜是當電網出現故障時不經操作人員直接發出控制命令;測控裝置的功能是提供運行人員在繼電室完成對斷路器、刀閘的分合控制;監控后臺通過廠家提供的后臺軟件搭建起來的監控系統，向測控裝置下達命令，對斷路器、刀閘進行操作;調度通過遠動機向測控裝置下達命令，分合斷路器、刀閘等。

斷路器、刀閘機構箱的性能直接影響一次設備的可靠穩定運行。因此，為了避免此類事件再次發生，應主要從以下兩個方面進行改進。

第一，完善施工、驗收規范，避免將二次電纜屏蔽線接頭埋在防火泥或電纜溝中，保證接頭處干燥，降低事故發生率。

第二，建議正常運行時切斷刀閘操作電源，或將刀閘機構操作把手置于就地位置，這樣不僅不影響刀閘正常運行，而且還能防止二次電纜持續帶電情況下發生短路，造成設備誤分合。

總之，斷路器、刀閘等一次設備機構箱的性能對保證電網安全穩定運行極其重要。因此，基建、施工及調試驗收人員應嚴把質量關，從各個環節嚴格控制施工工藝，制定嚴格合理的施工驗收規范，重視設備的維護管理和技術監測工作，針對常見故障制定預防措施，以防止缺陷發展擴大，提高設備運行的可靠性，從而保證電站的安全可靠運行，避免因為故障造成的經濟損失。

參考文獻：

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