变电站 110kv 开关控制回路多重缺陷分析及处理

发表时间:2020/4/9   来源:《当代电力文化》2019年 第18期   作者: 张震伟
[导读] 断路器控制回路是变电站二次回路的重要部分
        摘要:断路器控制回路是变电站二次回路的重要部分,该回路正常与否直接影响到断路器的正常分合闸。一旦出现控制回路断线,则需要立即处理,以防止断路器拒动而引发更严重的事故。对控制回路断线处理方法进行研究和总结,有助于缩短故障处理时间。
        关键词:变电站;110kv;开关控制回路;多重缺陷;分析处理
        1.断路器电动操作原理分析
        断路器控制回路如图1所示,以110kV间隔一次接线为例进行分析。电动操作及接通原理如下。
       
        (1)1G回路接通2G刀闸处于分位且1GD、3GD1接地刀闸处于分位,开关处于分闸位置。或者1GD、3GD1接地刀闸处于分位且2G刀闸处于合位,对该接线进行防误逻辑判别,基于此切换开关(就地/远方)实现不同线路接通。当切换开关切换到“就地”位置时,1QK5-6和1QK1-2两条线路可被接通;当切换开关切换到“远方”时,1QK7-8和1QK3-4两条线路被接通,在就地分合点/遥控分合点接通之后,分合闸接触街会被接通,1G回路中的刀闸进行分合闸操作,YK1-2接点远方以解除电气闭锁。
        (2)操作合闸回路交流电源A相作用下,防误闭锁触点进行点操作,由1QK3-4(远近控选择开关)进行电动操作,选择“远方”,下一部分有KM1/KM2作为合闸/分闸控制器,在合闸接触器KM1中,只要该线圈出现带电动作,带电触点就会闭合通过线圈自保守实现合闸。隔离开关合到位后合闸行程开关SL1断开,切断合闸回路,合闸停止。分闸回路与此相似。
        2原因分析
        2.1测试回路原因分析
        该新建110kV变电站位于某市中心,目前处于建设发展期,供电负荷不多,所以变电站分三期建设。一期工程1台主变(63MVA);110kV线路2回,10kV线路出线15回,每台主变安装2组容量为6Mvar的电容器组。主变110kV高压侧一次设备采用高压开关有限公司的ZF10-126G型户内GIS成套设备,低压侧断路器采用小车式VS1-12户内高压真空断路器。
        主变保护按双套设计,主保护与后备保护一体化配置(PCS-978NA),配置1套非电量保护(PCS-9661N)和操作箱(CJX-01-121633),主变保护装置组两面屏;主变高压侧、低压侧及本体各配置1套测控装置(PCS-9705-H2),组一面屏。由于主变低压侧断路器遥控分合不正常,工作人员检查断路器控制回路,工程设计如图2所示。
       
        由于图2设计二次回路十分简略,断路器分合闸控制回路走向表述很不明确,因此工作人员只好查厂家资料,核对现场二次接线,补充完善主变低压侧开关控制回路,保护调试技术人员进行主变低压侧断路器遥控分合闸试验,步骤如下:
        1)用短线短接3S1-2接点,解除五防锁,3QK切换开关打到就地同期位置,3QK3-4接点闭合。
        2)投入主变测控柜3LP3遥合压板,在后台执行合闸操作,HJ接点闭合。但是主变低压侧断路器不动作。
        3)在主变测控屏用万用表测量正电源端子3CD1,正电,遥控合闸出口端子3CD9对地电压,正电;在主变保护屏测量合闸出口端子3-4CD5,正电;在主变低压开关柜合闸出口端子2D6,正电;2D12负电。说明控制回路电源正常,遥控合闸指令已经正确到达断路器机构箱。检查断路器辅助常闭接点QF闭合正常,电机储能接点S1闭合正常,辅助闭锁接点S2闭合正常,初步分析判断是机构箱防跳继电器KO没有返回,KO常闭触点切断合闸回路,造成断路器无法合闸。
        4)断开控制电源,待机构箱防跳继电器KO返回,其常闭接点闭合。
        5)合上控制电源,测量机构箱端子2D6,负电。执行前面的1)和2)步骤,断路器合闸成功。
        6)3QK切换开关打到远方位置,3QK7-8接点闭合,投入主变测控柜3LP4遥跳压板,在后台执行跳闸指令,TJ1接点闭合。断路器跳闸成功。
        7)重复前面的1)和2)步骤,断路器不动作,检测结果同3)。基本确定是断路器机构箱防跳继电器KO没有及时返回,其常闭触点切断合闸回路,造成断路器无法合闸。
        2.2防跳继电器不返回原因分析
        断路器防跳防跳继电器是防止断路器出现“跳跃”现象。断路器“跳跃”是由于断路器控制开关或自动重合闸装置的合闸接点未及时返回,例如操作人员未松开手柄、自动重合闸装置的合闸接点粘连,而正好合闸在故障设备上,造成断路器连续多次分合的现象。
        3变电站开关异常处理措施
        3.1对故障点可能位置进行确认,缩小排查范围
        在到达现场后初步了解实际情况后,注意操作电源是不是带电,开关机构箱里面的分合闸线圈以及储能电机有没有烧坏。如果闻到了焦糊味,或者是看到有明显烧毁的痕迹,若有损坏件则要使用相同型号的元器件,将烧坏的元器件进行更换。更换之后,多进行几次断路器分闸合闸的传动试验,观察有没有其他异常的情况,如果没有即消除了缺陷。值得重视的是,在进行线圈或电机的更换之前,要将断路器的弹簧处于未储能状态,同时将断路器的操作电源和储能电源拉开,以避免在更换过程中断路器突然动作导致人员受伤。
        3.2电操作失灵处理措施
        辅助接点接触不良处理:针对辅助接点接触不良导致的开关异常,需要对现场进行勘察,确定安全的情况下线将辅助接点开关进行手动复位,并及时通知工作人员和检修人员进行处理,同时做好相应的处理记录。行程开关位置不正确处理:针对行程开关位置不正确引起的隔离开关异常情况,在现场勘查的情况下用操作手柄先进行处理,保证恢复系统工作。
        3.3瓷件受损故障处理措施
        在日常检修维护中,如果发现开关瓷件出现损坏的情况,必须及时通知调度人员进行停电检查。在检查中结合超声波探伤技术进行,监测瓷件存在的具体问题,针对具体问题进行分析。同时对新入网的设备必须提前进行探伤检查,保证入网设备质量,同时对于老旧设备也需要进行定期探伤,以排除潜在隐患问题。
        4结语
        综上所述,处理控制回路断线故障可通过遵循一定的规律来缩短处理时间。其步骤为,首先通过现场手动分合开关、气味变化,物理外观变化来判断一些简单故障。通过测量电压初步判断故障出现在保护装置侧还是开关侧。如在装置侧则需要更换操作插件,如果为开关侧故障,则通过万用表测量机构箱内部各个节点的电位,迅速定位具体故障点。
        参考文献
        [1]刘善军.一起110kV变电站防误闭锁装置异常引起的故障分析处理[J].江苏电机工程,2016,35(03):80-83.
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