110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸的原因分析与探讨

110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸的原因分析与探讨

廖有潮

广东诚誉工程咨询监理有限公司 

摘要：本文针对110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸现象进行了原因分析与探讨。首先介绍了该现象的具体表现，然后通过分析，找出了导致该现象的原因，并提出了相应的处理方法。通过本文的研究，可以有效地解决110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸问题，提高电网的稳定性和可靠性。

关键词：110kV电压互感器；二次侧空气开关；跳闸原因

引言：110kV电压互感器是电力系统中重要的设备之一，其二次侧空气开关的跳闸问题一直困扰着电力工程师。本文将对该问题进行深入分析，探讨其原因，并提出相应的处理方法，以期为电力系统的稳定运行提供有效的参考。

一、110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸现象

110kV电压互感器（如图 1 110kV电压互感器结构图）二次侧空气开关（如图 2 空气开关实物图）跳闸现象是指在电力系统运行过程中，110kV电压互感器的二次侧空气开关突然跳闸的现象。具体表现为电流突然中断，导致供电中断或电流异常波动等现象。该现象对电力系统的正常运行造成了严重影响。一方面，跳闸会导致供电中断，给用户带来不便；另一方面，电流异常波动可能会对电网的稳定性产生负面影响，甚至引发设备损坏或事故[1]。

图 1 110kV电压互感器结构图

图 2 空气开关实物图

二、110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸的原因分析

第一，设备老化。随着设备使用时间的增长，空气开关内部的接触件可能会出现氧化、腐蚀或磨损等问题，导致接触不良，从而引发跳闸现象。第二，环境因素。恶劣的环境条件，如高温、高湿度、有尘土等，可能会影响空气开关的绝缘性能，导致绝缘击穿，进而引起跳闸[2]。第三，操作不当。操作人员在开关操作过程中没有按照规定的步骤进行，或者存在误操作，如频繁合闸、过度拉闸等，都可能导致跳闸现象。第四，负荷过大。当负荷超过空气开关的额定容量时，开关可能无法承受过大的电流，从而跳闸。第五，设备缺陷。空气开关本身存在设计、制造或安装缺陷，如接触件松动、绝缘材料问题等，可能导致跳闸。第六，外部故障。电力系统内部的其他设备故障，如短路、过电压等，可能通过互感器传递到空气开关，引发跳闸[3]。

三、110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸的处理

（一）内部故障排查

首先，需要对110kV电压互感器二次侧空气开关的内部进行仔细检查。检查开关的各个部件，包括触头、弹簧、连接线路等，是否存在损坏、松动或腐蚀等情况。特别注意检查触头是否正常，如有发黑、氧化或变形等问题，可能会导致跳闸。其次，在排除内部故障后，进行动作试验以验证设备的正常运行。根据设备的使用手册或相关技术规范，进行相应的测试和检验，确保设备的动作可靠和准确。

（二）排除外部故障

如果110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸是由于电力系统内部的其他设备故障引起的，需要先处理好其他设备的故障，修复短路或过电压等问题。首先，需要通过系统分析和故障定位技术，确定导致110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸的具体故障源。可能的故障源包括变压器、断路器、电缆或其他相关设备。通过检查系统的电气参数、故障记录和现场检查等手段，可以找出故障的具体位置。一旦确定了故障源，需要采取相应的措施来处理其他设备的故障。根据故障的性质和程度，可能需要进行维修、更换部件或进行其他修复措施。在处理过程中，应遵循安全操作规程，确保人员和设备的安全。在处理其他设备故障后，需要进行相应的测试和检验，确保设备的正常运行。通过进行电力系统的恢复试验，验证设备的正常运行和稳定性。同时，应监测系统的电气参数，确保系统的稳定性和可靠性。

（三）检查设备状态

在排除外部故障后，需要对110kV电压互感器二次侧空气开关进行仔细检查，以确保其正常运行。这个步骤主要包括对接触件、绝缘性能和设备老化情况等方面进行检查。首先，需要检查空气开关的接触件，包括触头、触头弹簧和触头连接线等。检查是否存在接触不良、氧化或磨损等问题。如果发现接触不良，应及时清洁或更换触头，以确保良好的电气接触。其次，需要检查空气开关的绝缘性能。通过绝缘电阻测试、绝缘介质表面检查等手段，评估绝缘性能是否符合要求。如果发现绝缘击穿或绝缘性能不达标，应及时采取措施修复或更换绝缘部件，以确保设备的安全运行。此外，还需要对空气开关的设备老化情况进行检查。通过观察设备外观、检测设备温度和振动等参数，评估设备是否存在老化或损坏的情况。如果发现设备老化严重，应及时进行维修或更换相关部件，以确保设备的可靠性和稳定性。

（四）检查操作规范

在进行设备维护和操作之前，需要对操作人员的操作进行检查，以确保其遵循操作规范和设备使用手册的要求。这个步骤主要包括对操作人员的操作是否规范，是否按照设备使用手册进行操作等方面进行检查。首先，需要检查操作人员的操作是否符合规范。这包括操作人员是否佩戴个人防护装备、是否按照操作步骤进行操作、是否遵守安全操作要求等。如果发现操作不规范的情况，应及时进行纠正和指导，以确保操作人员的安全和设备的正常运行。其次，需要检查操作人员是否按照设备使用手册进行操作。设备使用手册提供了详细的操作步骤和注意事项，操作人员应该熟悉并遵守这些要求。如果发现操作人员未按照设备使用手册进行操作，应及时进行培训和指导，以确保操作的准确性和安全性。在检查操作规范的过程中，应重点关注操作人员的操作技能和安全意识。对于发现的问题，应及时记录并采取相应的培训和指导措施。

（五）负荷调整

如果发现跳闸是由于负荷过大引起的，需要进行负荷调整，以确保空气开关能够承受所需的电流。负荷调整是一项重要的操作，可以有效地解决负荷过大导致的跳闸问题。首先，需要对负荷情况进行分析。通过检查负荷的类型、功率需求以及使用时间等因素，可以确定负荷是否超过了空气开关所能承受的电流。这可以通过查看设备的额定电流和负荷的实际使用情况来判断。根据负荷分析的结果，如果发现负荷过大，就需要进行负荷调整。负荷调整的方法可以包括以下几个方面：1.负荷平衡：对于多个负荷设备，可以考虑将负荷平衡到不同的电路中，以减少某一电路的负荷。这样可以避免某一电路过载，减少跳闸的可能性。2.负荷优化：对于某一特定负荷设备，可以考虑优化其使用方式，减少其功率需求。这可以通过调整设备的工作模式、优化设备的使用时间等方式来实现。3.增加设备容量：如果负荷过大，超过了空气开关的额定电流，可以考虑增加设备容量。这可以通过更换更高容量的空气开关或增加并联开关等方式来实现。最后，在进行负荷调整后，需要进行测试和监控，以确保负荷调整的效果。通过对负荷的实时监控和测试，可以及时发现并解决负荷过大的问题，确保空气开关能够承受所需的电流。

（六）修复或更换设备

如果发现设备存在缺陷或无法修复的问题，需要及时进行设备的修复或更换，确保设备的正常运行。一方面，如果设备存在可修复的问题，可以采取相应的修复措施。如更换损坏部件，对于设备中的损坏部件，可以通过更换新的部件来修复设备。这可以包括更换电路板、电线、开关等部件。修复电路故障，对于设备中的电路故障，可以通过检查和修复电路连接、更换损坏的元件等方式来解决。另一方面，如果设备存在无法修复的问题，或者修复成本过高，无法达到经济效益，就需要考虑更换设备。更换设备的目的是确保设备的正常运行和安全性。如，在更换设备时，需要选择合适的设备替代原有设备。这可以根据设备的功能需求、性能要求和预算等因素来确定。在更换设备后，需要进行安装和调试工作，以确保新设备能够正常运行。这包括设备的安装、接线、调试和测试等步骤。

（七）测试和恢复

在处理完问题后，需要进行必要的测试和检验，确保设备的正常运行。然后可以重新合闸，恢复电力供应。内容包括：1.功能测试：测试设备的各项功能是否正常运行，包括开关、控制、保护等功能。2.性能测试：测试设备的性能指标是否符合要求，如电压稳定性、电流负载能力等。3.安全测试：测试设备的安全性能，如绝缘电阻、接地保护等。4.外层结构检查：检查设备的外层结构是否完好，是否存在损坏或腐蚀等问题。5.连接检查：检查设备的连接是否牢固，是否存在松动或接触不良等问题。6.标志检查：检查设备的标志是否清晰可见，是否符合标准要求。

总结：综上所述，通过对110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸现象的原因分析与探讨，找出了导致该现象的原因，并提出了相应的处理方法。这些方法在实际应用中可以有效地解决110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸问题，提高电网的稳定性和可靠性。同时，本文的研究也为类似问题的解决提供了一定的参考价值。

参考文献：

1. 武元维.关于空气开关使用中的跳闸故障分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(05):133-135.
2. 韩慕尧,罗皓文,刘傲洋等.一起110kV电容式电压互感器二次零序电压异常波动故障分析[J].电气技术,2021,22(12):53-56.
3. 李子新.110kV电压互感器二次侧空气开关跳闸的原因分析与探讨[J].中国新技术新产品,2011(02):161.