一起开关拒动故障的详细原因分析

1、    一起开关拒动故障的详细原因分析    莫纯侣 田燕飞摘 要：本文通过对一起35kv开关拒动故障的详细情况进行分析，得出导致该次开关拒动的主要原因，进行总结归纳，并提出防范措施。关键词：开关；拒动；原因；防范措施1 引言电力线路或者运行设备发生故障时，开关通过接收保护信号正常动作是保障切除故障中极其重要的一环，若开关拒动则会引起上级保护动作，越级跳闸，最后甚至可能导致电网瓦解，电网大面积停电等重大电网事故。本文对一起35kv开关拒动故障的详细情况进行分析，得出主要的原因，并提出防范措施。2 故障概述110kv 变电站35kv故障线线路ab相间故障，

2、过流ii段、过流iii段动作，35kv故障线312开关跳闸不成功，#2主变中后备复压过流i段1时限、复压过流i段2时限分别动作，跳开35kv母联300开关（故障前处于热备用）及#2变中302开关；110kv 变电站35kv#2m母线失压。经检查发现，是由于110kv 变电站35kv故障线312开关分闸线圈烧毁造成开关跳闸不成功。3 原因分析3.1 保护动作情况分析通过后台报文及录波分析可知：35kv故障线保护过流ii段动作；由装置故障时录波采样可知a相电流为11.6a、b相电流为9.6a，过流ii段动作与保护装置启动时间差585毫秒；满足保护装置过流ii保护定值：“7.73a”、电流ii段时间

3、定值：“0.6s”动作要求。由装置故障时录波采样可知，跳闸出口后故障电流仍存在，35kv故障线保护过流iii段动作；由装置故障时录波采样可知a相电流为10.6a、b相电流为9.2a，过流iii段动作与保护装置启动时间差888毫秒；满足保护装置过流iii保护定值：“4.39a”、电流ii段时间定值：“0.9s”动作要求。由装置故障时录波采样可知，跳闸出口后故障电流仍存在，35kv故障线保护装置报跳闸失败。35kv故障线保护装置报控回断线，现场检查操作电源空开已跳闸。#2主变中后备保护动作分析通过后台报文及录波分析可知：#2主变中后备保护复压过流i段1时限动作闭锁35kv备自投。#2主变中后备保护

4、复压过流i段2时限动作跳#2变中302开关；由装置故障时录波采样可知a相电流为6.5a、b相电流为6.5a、c相电流为3.1a，相间电压uab为25v、相间电压ubc为33v、相间电压uca为56v，变中 302开关分位切断故障电流。3.2 拒动原因分析检查人员现场打开机构箱闻到一股浓烈的烧焦气味，发现分闸线圈严重烧毁，有烧焦熔状物从分闸线圈底部渗出，现场对烧毁的分闸线圈进行电阻测量为1.1，表明线圈内部已经短路。开关处于合闸位置，现场进行就地手动断开该开关，合闸弹簧储能正常，传动连杆无变形损坏，开关本体极柱无破损、无放电痕迹，全面检查开关机构及本体的各部件，未发现其他异常。对开关机构进行多次

5、手动分合闸操作，开关本体能正常分合闸到位，开关操作机构分合闸动作顺畅，无卡涩现象，开关储能弹簧可以正常储能，储能过程中电机无异响。初步判断为分闸线圈烧毁。更换线圈后，开关的动作电压、机械特性正常，符合厂家要求值，因此可以排除是由机构卡涩造成开关分闸不成功。拆开分闸线圈金属外壳，分闸线圈外绝缘纸已烧毁，呈深棕黑色（见图3），内部导线与绝缘漆已经烧熔并发出刺鼻气味。解剖烧损的分闸线圈，解开表面包裹绝缘绷带，露出线圈部分，线圈高70mm，匝数4500，线径约0.31mm，线圈排列不齐整，绕组松散凌乱，漆包线表面已经发黑融化，绝缘漆已整体破损。通过测量线圈直阻只有1.1，证明内部存在匝间短路，在保护发

6、出跳闸指令后，判断为当开关接到分闸指令后，分闸线圈通电，但因线圈匝间在绝缘薄弱点，通电后形成匝间短路，线圈匝数变少，铁芯励磁不足，无法产生足够的电磁力，未能使分闸脱口机构动作，开关分闸不成功，同时线圈持续通电过热，加速匝间绝缘老化，引起线圈严重烧损，最终无法跳闸。3.3线圈烧损原因分析3.3.1直接原因35kv故障线312开关的分闸线圈内部绝缘不良，在运行过程中发生匝间短路，造成线圈受热过高导致内部漆包线熔融，分闸脱口机构无法正常动作，在线路有故障时无法及时动作跳闸。35kv故障线开关分闸线圈内部受热熔融老化，原因是存在绝缘薄弱点，在线路故障发出保护发出跳闸指令，开关分闸线圈通电后动作。但因线

7、圈内部存在匝间短路，线圈匝数减少，铁芯励磁不足，电磁力无法使脱口机构动作。因此，开关无法在第一时间动作跳闸，引起上级保护跳闸，断开故障点。因此，35kv故障线开关分闸线圈内部绝缘不良，存在匝间短路是本次事件的直接原因。3.3.2间接原因35kv故障线开关分闸线圈制造工艺差，解剖同厂家、同型号开关线圈。线圈排列不齐整、线圈绕制松散，漆包线匝与匝之间没有黏结剂（一般浸渍固黏漆用于线圈固型），线圈固定不牢，力学性能差。线圈受到脉冲电压时在电动力的作用下线圈匝与匝之间、层与层之前会产生位移，位移扩大进一步引起振动、摩擦，线圈表面的绝缘漆开裂、破损，从而加速绝缘老化。目前开关分合闸线圈缺乏相关技术标准，大部分开关厂家采用的线圈均为外购产品，在缺乏技术标准约束的情况下，各厂家生产的线圈质量参差不齐。经济效益的驱动下开关厂家往往倾向于采购价格低的线圈，导致开关线圈质量无法提高。4 防范措施对断路器的分合闸线圈，针对性的开展线圈脉冲测试、线圈直流电阻及绝缘电阻测试、动作电压试验，对存在异常的线圈立即开展更换。做好备品备件购置工作，完善备品备件配置。5 结语本文通过一起35kv开关拒动的故障，深入分析其拒动的详细情況，得出分闸线圈烧毁为拒动的主要原因，更进一步了解了导致分闸线圈烧毁的主要原因。参考文献：1糜作维，一起开关拒动事故的分析j.科技资讯，2016，36：1502王岩，黄仁谋，翁时