电容器组开关异常跳闸分析
1 故障情况
某110kV变电站10kV#I、II电容器组153开关发生多次未知原因跳闸现象，后台监控机只发第一组电容器故障跳闸信号及开关位置变位信号，且每次经过各专业检修人员的试验检查，均未发现故障点，而后将其恢复运行，也没有发生立即跳闸并无任何异常现象，但是经过一段时间的运行，该电容器开关就会再次跳闸，并且故障报文均一致。

2 一二次接线配置情况
10kV#I、II电容器组153开关一次接线方式如图1所示，153开关代两组电容器运行，配置的保护装置为国电南京自动化股份有限公司
图1 10kV#I、II电容器组153间隔接线图
生产的电容器保护装置，型号PSC-641。

此保护装置配备有过流保护，过电压和低电压保护、三相差压保护，无电容器本体保护功能。

根据设计要求，现场#I电容器组放电线圈二次接成开口三角电压的不平衡电压保护，同时本体还具备压力释放及温度高跳闸输出接点；#II电容器组放电线圈接成三相差压的不平衡电压保护，同时本体也具备压力释放及温度高跳闸输出接点，见图1。

由此可知两电容器组的本体不平衡电压保护共需四组电压输入装置，其中#I电容器组开口三角电压一组，#II电容器组三相差压三组，而PSC-641装置只提供了一组三相差压的电压输入，只能供#II电容器组差压保护使用，所以根据实际情况，将#I电容器组的开口三角电压及两电容器组本体保护通过加装电压继电器YJ和跳闸出口中间继电器1ZJ、2ZJ来实现，二次接线见图2、图3及图4。

中间继电器1ZJ、2ZJ动作后的一副常开接点去启动153开关控制回路跳闸，另一副常开接点启动保护装置发第一组或第二组电容器故障跳闸信号。

图2 #I电容器组不平衡电压保护
图3 #II电容器组差压保护
3 故障原因分析
根据图4可知，#I电容器组不平衡电压YJ电压继电器动作、#I电容器组压力释放动作及#I电容器组温度高跳闸动作都将启动1ZJ中间继电器，1ZJ动作后，一副常开接点闭合启动控制回路跳开153开关，另一副常开接点闭合启动装置发第一组电容器故障跳闸信号。

依据后台监控机所发第一组电容器故障跳闸信号，可排除保护装置PCS-641内保护动作的可能，并基本判定153开关跳闸是1ZJ中间继电器动作所致。

具体引起跳闸的可能原因分析如下：
图4 本体及不平衡电压保护启动跳闸回路
（1）不平衡电压继电器YJ动作。

#I电容器组内部或放电线圈内部等发生故障，三相电压失去平衡，导致开口三角电压超过整定定值，YJ继电器动作或YJ继电器接点抖动粘连，启动1ZJ动作。

（2）#I电容器组本体存在故障，压力释放阀动作或压力释放辅助接点抖动，导致1ZJ动作。

（3）#I电容器组温度过高跳闸或#I电容器组温度高接点抖动粘连，启动1ZJ动作。

（4）1ZJ继电器接点抖动粘连，直接启动开关控制回路，造成开关跳闸。

（5）存在交流串入直流[11]，造成开关跳闸。

（6）存在直流接地，造成1ZJ动作。

4 故障查找过程
根据以上分析的可能原因进行仔细逐一查找，将10kV#I、II电容器组153开关申请转检修。

（1）一次检修试验化验专业人员对#I电容器组本体及放电线圈进行耐压等试验，未发现电容器本体及放电线圈有故障；继电保护人员对YJ电压继电器进行特性试验，未发现继电器接点存在问题，并实际加压进行了多次的开关传动试验，也未发现YJ继电器存在问题；
（2）一次检修变压器专业人员，对#I电容器组本体压力释放进行了检查，未发现有故障点，且压力释放接点正常，未发现有粘连等现象。

（3）开关多次跳闸时，现场检查时电容器温度均未达到表计上定值整定值，可排除温度高跳闸影响，且实际查看其接点也正常。

（4）将1ZJ继电器拆除做特性试验，未发现接点抖动现象，可排除1ZJ继电器存在问题。

（5）直流回路两点接地，合上153开关控制回路电源，未发现直流有接地现象，直流正负电位均在110V左右；断开开关控制回路电源，对有关回路进行绝缘检查，测得绝缘均正常，对地绝缘及回路之间绝缘均大于10MΩ。

（6）现场检查交直流，未发现有串接现象。

根据分析可能的原因查找，均未发现故障点，后据监控人员反映，10kV#I、II电容器组153开关有几次跳闸都发生在阴雨天气，因此初步推断，控制回路中可能有进水或比较潮湿现象，造成直流两点虚接地，从而导致153开关跳闸。

由于之前进行的绝缘检查均是在晴天的状况下进行的，故有可能未发现故障点。

在153开关再次故障跳闸后（阴雨天），首先着重对开关控制回路的绝缘进行了检查，在开关柜内通过绝缘测量发现，#I电容器组本体压力释放启动1ZJ继电器电缆存在绝缘降低现象，该启动跳闸支路（回路编号03）芯线对地绝缘只有80kΩ左右，见图4，而同一电缆内的其余芯线对地绝缘均大于10MΩ，在电容器端子箱将至#I电容器组C相本体压力释放阀的电缆解除，绝缘恢复正常。

图5 压力释放辅助接点
现场将#I电容器组C相本体压力释放阀封盖打开，拆除压力释放启动跳闸辅助接点YLJ1，发现辅助常开接点中间塑料壳体已经烧焦，并附有锈迹，见图5所示。

由于此塑料壳体被烧焦面与固定它的不锈钢支架（固定在本体外壳上）是紧密接触的，故之前未拆除检查时没有发现。

由此可知，#I电容器组C相本体压力释放阀内可能进水或潮湿度比较大，直流正负电对潮湿的塑料壳体不断放电，致其烧坏，加之锈迹，在潮湿的情况下，YLJ1常开接点两侧的正负电通过不锈钢支架虚接地，在潮湿度不断增大的情况下，电位导通，启动1ZJ继电器动作，进一步导致开关的跳闸，而在天气良好干燥的情况下则不会发生。

将本体压力释放辅助接点更换，经过长时间的运行，至今未再发生过不明跳闸现象。

5 总结
通过对此起故障点的查找分析，可知此类故障具有一定的隐蔽性，在查找的过程中不仅需要熟练掌握图纸原理，还要考虑环境情况的影响，找出其规律，才能更有效的排除故障。

针对此类型故障，特提出以下防范措施和建议：
1）对于室外的一次设备，涉及到开关跳闸的有关设备，如开关SF6密度继电器、变压器压力释放、重瓦斯继电器等，均应加装防雨罩，以防其内部进水潮湿造成开关误跳或拒跳；
2）对于室外开关端子箱，要封堵完好，并加装加热器，开有通风口，保证端子箱内的干燥。

3）严格把握设备入网关，选用密封合格的产品。

4）定期对室外设备进行巡视检查，发现问题及时整改，保障设备安全运行。