浅谈高压断路器的偷跳分析及改造

一起断路器偷跳事件的原因分析摘要：本文就某电厂500kV开关站中间断路器的偷跳事件，结合后期试验录波阐述控制直流回路一点接地时，由于长电缆分布电容造成的断路器偷跳，给出改造建议并提出防范此类事故发生的几点措施。

同时提供一种断路器偷跳时查找故障的思路。

关键词：断路器偷跳；直流一点接地；长电缆；分布电容；防范措施断路器偷跳，即断路器误跳闸，是指一次系统未发生故障，断路器在没有操作、没有继电保护及安全自动装置动作的情况下的跳闸。

统计显示断路器偷跳事件在全国各省区时有发生，严重影响到发电厂以及电力系统的安全运行。

1 事件描述某电厂500kV开关站采用一个半接线。

2012年9月，5022开关发生三相跳闸，经核实确认系统无故障，运行人员未操作，现场无人员试验及检查（即无相关工作票），继电保护装置无动作信号，操作箱断路器分位指示灯亮，故障录波屏电压、电流无异常，直流监测系统有直流正母线接地报警信号（大约4S，对地电阻0.93k）。

5022开关保护屏在跳闸时刻出现“合后继开入：由合变分”的开入量报告。

2 原因调查1、查看断路器保护柜未发现任何动作报文，保护跳闸灯未亮，且故障录波屏没有电压、电流异常，确定此次跳闸非电气故障量引起的保护跳闸。

2、 5022开关保护屏在跳闸时刻出现“合后继开入：由合变分”的开入量报告。

查图纸分析断路器操作箱1ZJ继电器动作，导致手跳继电器STJ动作，继而导致断路器跳闸（示意图见图1）；现场核实一次设备无故障，排除一次设备故障偷跳的可能性。

3、打开操作箱，检查能够引起跳闸回路的板件无放电灼伤痕迹，且绝缘良好；考虑到如果保护装置内部跳闸板件存在问题误发出跳闸指令，则保护跳闸指示灯必定会亮，排除保护装置相关板件故障引发跳闸原因。

4、原因调查放在直接作用于断路器跳闸线圈的回路，能够引起跳闸的回路图见图1。

图1 操作箱手跳回路简化示意图经核实无人为手动跳闸操作，对该回路进行解线测量绝缘，绝缘合格（满足反措要求），检查电缆两侧屏蔽层皆接地且屏蔽结果满足反措要求。

一起500kV断路器偷跳事件的故障分析摘要：本文分析了一起较特殊的500kV断路器偷跳事故原因的排查和处理过程。

首先对故障现象进行了简要描述，并根据SER信号对事故过程进行分析，随后对断路器偷跳过程中未发“断路器控制回路断线”SER告警信号原因进行了进一步深入分析，排除了断路器控制回路故障导致断路器偷跳这一因素，对解决类似故障和设备隐患排查起到了一定的借鉴作用。

关键词：断路器；偷跳1 事件描述2012年11月27日08时12分，某换流站500kV 593交流滤波器运行时开关593跳闸，后台监视系统显示593交流滤波器保护系统2中断路器三相不一致保护[1]跳闸，无其他保护动作。

由于当时该站直流线路功率较低，交流滤波器尚有冗余，此次断路器[2]事故未影响直流功率输送。

2 现场检查情况2.1断路器本体检查该换流站交流滤波器场500kV开关采用德国西门子3AP2-FI型断路器，运行状况良好，此前并未发生过开关故障。

事故发生后，现场检查593开关三相处于分位，检查断路器本体外观、SF6气体压力以及弹簧储能等未见异常。

2.2保护装置检查该换流站小组交流器配备两套小组交流滤波器保护屏，其中保护屏1包含交流滤波器保护装置SDR101-A和交流滤波器开关操作继电器箱，保护屏2包含冗余的交流滤波器保护装置SDR101-A以及交流滤波器开关保护装置WDLK-863。

事故发生后，现场检查593交流滤波器保护系统保护装置报文为“三相不一致保护”，断路器操作箱“B相跳闸Ⅰ”、“C相跳闸Ⅰ”“B相跳闸Ⅱ”、“C相跳闸Ⅱ”红灯亮，“A相跳闸Ⅰ”、“A相跳闸Ⅱ”、红灯均未亮。

3 事故分析3.1 SER信号及二次装置检查分析对SER信号及故障录波进行分析后可知，此次事故的发生顺序为：593开关投入→593开关合位信号发生→593开关分位信号发生→593开关三相不一致保护动作→小组保护跳593开关。

正常情况下，当08:12:39.647时，593产生分位信号，若操作箱分闸回路动作，将会产生回路监视告警信号”CB CLOSE AND TRIP 1/2 CIRCUIT SUPERVISION”。

一起220kV换流站断路器偷跳分析发布时间：2021-05-17T02:37:10.356Z 来源：《电力设备》2021年第1期作者：余定纯[导读] 本文针对一起220kV换流站断路器偷跳现象，提出了断路器弹簧机构由于分闸掣子的抗冲击能力差以及断路器合闸速度低而存在偷跳的风险，并提出了后续整改措施，及时地将类似隐患扼杀在摇篮之中。

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局贵州兴义市 562400）摘要：本文针对一起220kV换流站断路器偷跳现象，提出了断路器弹簧机构由于分闸掣子的抗冲击能力差以及断路器合闸速度低而存在偷跳的风险，并提出了后续整改措施，及时地将类似隐患扼杀在摇篮之中。

关键词：断路器；偷跳；分合闸掣子1、断路器偷跳概述断路器偷跳是指断路器即没有保护出口(保护装置没动作)、没有人为操作情况下的断路器自行分闸；断路器偷跳的原因很多，由于机械的无故动作，或者二次控制回路由于寿命过久，或者其它电子干扰等种种原因。

2、情况简介2018年02月07日20时24分40秒，在处理完某站2023开关控制回路断线检修工作后，调度下令远方合2023开关，三相合上26ms后B相跳开，随后本体三相不一致动作，跳开2023开关A、C相。

此后运行人员将2023开关操作至冷备用状态，并多次进行远方试分合，未能重现该异常现象。

3、原因分析（1）、SER情况：从SER来看，2023远方合闸命令发出后到三相不一致跳开2023断路器。

期间，无运行人员操作、测控及保护动作信息。

2023开关B相无故跳开。

从故障录波来看，命令下发后2023断路器三相均已合上，但B相经过26ms后分开，构成开关非全相运行，经过三相不一致继电器整定时间（2S）后，本体三相不一致动作，跳开A、C相。

（2）、一次检查情况：检查了2023开关分闸挚子的脱扣器及亮轴均未无异物，无磨损痕迹，能够可靠保持和脱扣对2023开关三相进行开关分合闸时间及速度测试，测试结果如表1：5、后续整改措施此次事件的主要原因是分闸掣子的抗冲击能力差或合闸弹簧长期储能导致疲劳，弹簧力度不够，导致合闸速度偏低不足以完成分闸储能全过程所致。

一起220kV输电线路断路器偷合事件分析及改进措施摘要：本文根据一起220kV输电线路在恢复送电操作过程中操作隔离开关时断路器偷合的案例，结合现场一、二次设备动作情况，分析了该断路器的动作原因为在操作隔离开关过程中断路器控制回路断线返回时间过长，从而导致线路保护装置重合闸充电，进而不对应启动重合。

同时文章还提出了如何避免此种现象发生的防范措施，确保人身设备的运行安全。

关键词：断路器偷合；控制回路断线；改进措施序言2019年7月某日，某220kV变电站在进行某220kV线路冷备用转热备用操作，当运行人员进行线路I母侧隔离开关就地合闸操作时，第一次操作不成功，进行第二次操作时合闸成功，随即线路断路器发生偷合。

该断路器的偷合行为虽未造成严重后果，但必须分析其动作原因，并提出解决方案，避免出现断路器处于热备用时发生偷合，从而造成严重后果。

1 一、二次设备检查情况运行人员立即对该线路间隔进行检查，检查结果如下。

一次设备：断路器合位，I母隔离开关合位，II母隔离开关分位，线路侧隔离开关分位。

主一保护（型号为长园深瑞PRS-753）：管理运行、主保护运行、后备保护运行、重合闸灯点亮，装置动作报文显示不对应启动、重合闸动作。

保护装置定值、压板、空开、把手均为正确投入位置。

主二保护（型号为南瑞继保PCS-931）：运行灯点亮，装置只有启动报文。

保护装置定值、压板、空开、把手均为正确投入位置。

操作箱（型号为长园深瑞WBC-22C）：电源灯、两组三相合位灯、1PT灯、重合灯点亮。

监控后台（南瑞科技后台）：有线路第一组、第二组控制回路断线告警信号，持续时间为13s；主一保护重合闸动作信号。

可知，线路偷合的直接原因为线路主一保护不对应启动重合闸动作。

2 线路主一保护重合闸动作原因分析保护人员对主一保护装置进行开入变位分析，发现装置采集的断路器位置，即TWJ有发生过变化，如图1所示。

图1 主一保护装置内部变位报告结合监控后台报文分析，主一保护装置三相TWJ开入均由1变为0的原因为线路第一组、第二组控制回路发生了断线告警，其合闸回路中的三相跳位继电器TWJ失磁。

一次某变电站 #2 主变 10kV侧开关偷跳事故分析及经验总结摘要：某变电站在运行时发生了#2主变10kV侧开关跳闸事故，经检查#2主变35kV后备保护、10kV后备保护、差动保护及非电量保护均无保护动作，保护启动报文，本次跳闸为开关偷跳事件。

本文以此为引入点介绍了整个事件的经过，利用现场的报文分析、视频监控及实际现场模拟确认开关偷跳原因，同时提出了对应的经验总结。

关键词：开关偷跳；事故；经验总结高压断路器（或称高压开关）是发电厂、变电站主要的电力控制设备，具有灭弧特性，系统正常运行时，它能切断和接能线路以及各种电气设备的空载和负载电流；系统故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流，防止扩大事故范围。

因此，高压开关能够正常工作，直接影响到电力系统的安全运行。

因此开关偷跳属于高压开关不正常工作，轻则造能负荷损失，重则影响整个电网的安全运行。

本文的实例为某变电站发生了#2主变10kV侧开关偷跳事故，简析事故的分析过程，从而确认为开关偷跳事帮，并通过分析偷跳原因在开关机构本体，不在开关二次电气回路上，通过此次偷跳事故原因的分析可以通过报文直接定位偷跳原因为开关机构还是二次回路，并进行经验总结1事故简介1.1故障跳闸情况2019年07月22日16时53分10秒525毫秒#2主变10kV侧99B开关跳闸，16时53分10秒530毫秒#2主变10kV侧测控报开关事故总信号，16时53分19秒485毫秒10kV备自投保护启动，16时53分20秒426毫秒合上10kV母分990开关，未造成负荷损失。

1.2故障前运行方式10kV侧：Ⅰ、Ⅱ段母线分列运行，#2主变10kV侧99B开关接Ⅱ段母线运行，10kV八里桥线997线路、10kV部队线991线路、10kV上塘线994线路等在运行。

2处理过程2.1主网保护动作及告警情况分析2.1.1 #2主变保护动作情况经检查#2主变35kV后备保护、10kV后备保护、差动保护及非电量保护均无保护动作，保护启动报文。

高压断路器的跳闸原因分析及措施摘要：本文主要研究了断路器操作电源由自身提供，通过小型变压器将高压（6KV或10KV）变低压交流220V的高压断路器在运行过程中，由于高压侧架空线路一相接地而造成断路器跳闸，从而影响到生产生活用电；对于小电流接地系统，高压一相接地，并不需要直接作用于跳闸，造成停电事件。

通过对断路器工作原理的分析，提出了断路器在高压接地情况下的跳闸原因及解决处理措施。

关键词：断路器；变压器；跳闸；接地0引言断路器发生跳闸在电力系统中是一种较为普遍的现象，而对于小电流接地系统，因为架空线路一相接地造成的断路器跳闸，则可称之为是故障，它将直接地影响到生产生活用电。

在电气工作中，我们把故障情况下保护动作所引发的断路器开断叫跳闸，对于正常情况下，通过操作开关和按钮来达到断路器的开断叫分闸；断路器的分闸在现实生活中有两种方式：一种是机械分闸，即通过用手按动释放衔铁来使断路器跳闸，这种跳闸方式是在电气分闸按钮失去作用的情况下，而采取的强制分闸方式；一种是电气分闸，通过操作开关和按钮来达到断路器分断。

塔西南石油基地小高层箱变是2015年随着小高层建设的竣工而投用的，由于架空线路发生瞬间短时接地，造成断路器多次跳闸，现场观察断路器综保，就和正常分闸一样，没有任何的故障显示，如何治理这种影响到正常用电的设备本身的跳闸，是当务之急。

1 断路器跳闸原因分析在小接地电流系统电网中，当高压侧一相接地，接地相电压为零，非接地相电压升高根号三倍；基于这一客观依据，在塔西南石油基地6KV系统发生一相接地时，由于小高层箱变断路器操作电源由自身提供，是通过小型变压器将高压6KV变为低压交流220V的，变压器一次电压的升高势必要引起其二次电压的升高，其操作电压在瞬间也从220V变为380V。

难道操作电压的升高就会引起跳闸吗？这要从断路器的电气工作原理来分析，图一为断路器的电气原理图，如下：图1 箱变断路器电气分合闸原理由图中我们可以看出，断路器的分断，一是通过KMa→1RD→TA→综保218→防跳继电器TBJ的电流线圈→综保TQ216→跳闸线圈TQ→断路器辅助接点DL（断路器在合位时导通）→2RD→KMn得以实现的，断路器在运行过程中，分闸按钮在没有操作时，是断开的，因此断路器的跳闸不是分闸回路导致的。

开关偷跳排查与分析摘要：针对某电站110kV线路112开关的偷跳事例，从开关的二次控制回路、保护装置、电磁干扰等方面介绍了故障排查过程及故障原因。

提出了防患措施。

关键词：断路器偷跳排查电磁干扰一、实例分析某电站110kVll2线路保护装置选用国电南自公司生产PSL621D型微机保护，某日凌晨112开关跳闸，保护装置只显示断路器跳位、合位变位，无保护启动动作信息。

监控后台仅报“112开关分闸”信号、故障录波装置由112开关位置开关量启动，并判断线路无故障。

根据所有信号指示，初步判断为u2开关偷跳。

二、故障排除情况由于开关偷跳原因比较复杂，为避免杂乱无章进行排查，遗漏被排查故障点，检查前拟定一个初步检查顺序，逐个排除可能引起偷跳原因。

合上112开关，投入偷跳重合控制功能，实际模拟开关偷跳，开关偷跳重合成功，试验证实开关偷跳重合逻辑正确。

测量手跳继电器动作电压为134V,返回电压71V,符合出口继电器动作电压在55％-70％Ue要求；用1000V兆欧表测量手跳继电器驱动回路绝缘检查(包括监控远跳回路、母差跳闸出口接点回路)，绝缘阻值大于200MΩ，开关控制电源(+)对跳闸回路各节点绝缘500MΩ，符合二次回路绝缘>10MΩ要求；查监控远跳继电器机-构试验及接点间隙正常；查112开关同期控制转换开关手跳接点操作灵活、无卡涉。

从二次回路全方位排查，未发现异常情况，112开关偷跳原因可能系强电磁干扰下，造成交流干扰信号窜入控制回路，从而引起手跳出口继电器STJ动作，造成开关偷跳。

三、电磁干扰阐述所谓电磁干扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或生命物质产生损害作用的电磁现象。

传导干扰是沿着导体传播的干扰，传导干扰的传播在干扰源和接收器之间肯定有一完整的电路连接。

四、龟磁干扰原因对弱电设备的正常工作造成影响的主要因素之一是暂态电磁干扰。

变电站中的电磁干扰源及其传播途径主要有如下几种：1、开关操作引起的干扰开关操作会产生大量电磁暂态，其次数、幅值及波形变化，取决于变电站类型、电压、所操作的开关类型及其切换速度等。

高压断路器偷跳问题的探讨与改进武利涛摘要:高压断路器正常跳闸及重合闸极为常见，而断路器意外偷跳反而成为影响恢复供电的主要因素。

本文分析了一起断路器偷跳的原因，着重阐述了开关偷跳后根据异常现象排查故障原因的思路和方法。

即优先检查外观及机械部分，再检查二次回路部分，根据报文信息分析故障点的具体位置。

关键词:偷跳;非全相；继电器；二次回路1前言断路器是高压电网运行过程中非常重要的组成部分，既保障电力系统的正常运行，同时还能够保护用电设备的安全，减少用电安全事故发生的频率，所以提高高压开关中断路器的质量、有效解决常见故障是十分必要的。

因此本文针对高压开关中断路器偷跳和处理措施进行了详细的介绍，希望能够有效解决常见的高压断路器故障，同时促进我国电力行业的快速发展，为人们生活质量的保障以及国家经济的发展都能够带来一定的帮助。

2高压开关中断路器的运行原理高压开关中断路器起到的作用是十分关键的，既维持电力系统的正常运转，同时还能够对用电设备起到保护作用，提高电力系统的使用寿命，降低用电过程中安全事故发生的几率，所以是至关重要的，接下来将详细介绍一下高压开关中断路器的运行原理。

首先需要简单了解一下高压断路器的基本构造，高压断路器主要由开断元件、支持绝缘件、传动元件和操作机构四部分组成。

工作原理利用的就是分闸系统和合闸系统，分别由相应的操作机构控制分闸和合闸过程，当电力系统出现故障时，断路器能够与其他保护系统密切配合，迅速切断电路，对电力系统起到保护作用，避免由于故障而导致各种设备受损。

3高压断路器偷跳故障3.1偷跳事故经过运行人员在某变电站巡视过程中，忽然听到高压场地传来一声断路器跳闸的声音。

运行人员立即检查，发现某运行间隔的断路器已经处于分闸位置。

查看其保护装置没有任何动作报文，保护装置面板上的动作指示灯没有亮，而后台刷出事故总报文以及第二组控制回路断线信号。

检查故障录波装置，发现其并未启动。

查看该间隔检修记录，在两年前对该间隔的一次设备和二次设备进行了预试和定检，各项实验结论均为合格。

断路器防跳原理分析与故障回路改造摘要：断路器在运行的过程中，经常会发生跳闸现象，影响电网的安全运行。

为了防止手合于故障时，合闸接点粘连导致断路器不停“合—分—合—……”的跳跃现象，因而需要在断路器控制回路中设计防跳回路。

目前的断路器防跳主要包括操作箱防跳和断路器本体防跳。

本文首先对防跳回路研究，其次探讨断路器出现跳跃现象的原因，最后就防跳回路故障处理方法进行研究，该研究结果可为同类断路器控制回路故障分析提供参考和借鉴。

关键词：断路器；防跳；永久性故障引言在电力系统中，断路器是开断故障电流的重要设备，其可靠性关系着整个电力系统的安全稳定运行。

高压断路器在运行过程中的内部缺陷很难发现，停电查找又会损失负荷。

因此，对高压断路器开展故障诊断对于提高供电可靠性和减少停电时间具有重要意义。

针对当前服役运行的设备按照“一切事故可以预防”的理念，加强运维，尽早提前发现设备缺陷并及时处理。

1防跳回路防跳回路分为两类，一类是操作箱内的防跳回路，另一类是机构箱内的防跳回路。

防跳回路存在的意义是防止断路器出现跳跃现象，即合闸命令未复归（合闸触点粘连），或者合闸机械结构出现卡死的情况下，当出现短路故障跳闸时，断路器出现反复分闸、合闸的现象；或是断路器合闸命令未解除的情况下，当断路器机构出现脱扣，无法正常合闸时，断路器出现多次分合现象。

跳跃现象会导致断路器继电器损坏，绝缘下降，甚至造成断路器发生爆炸，因此防跳回路是断路器控制回路中必不可少的重要回路。

操作箱防跳回路启动方式和机构箱不同。

操作箱防跳继电器由跳闸回路启动。

在合闸触点（手合或者重合）发生故障粘连时又出现故障跳闸，保护动作启动操作箱内的防跳回路，断开合闸回路，从而有效防止断路器跳跃的发生。

机构箱防跳回路由合闸回路启动。

防跳继电器串接断路器辅助接点，在断路器完成合闸后，辅助接点闭合，防跳继电器将励磁，并断开它连接在合闸回路中的常闭接点，从而断开合闸回路，也防止断路器跳跃故障的发生。