变电站隔离开关异常分析及处理措施研究

发表时间:2021/5/7   来源:《当代电力文化》2021年1月第3期   作者:樊玉霞
[导读] 为了使变电站更有效、更稳定地工作,大幅度提高变电站的安全水平显得尤为重要
        樊玉霞
        国网山西技培中心大同分部 山西 大同 037039
        摘要:为了使变电站更有效、更稳定地工作,大幅度提高变电站的安全水平显得尤为重要。变电所的检修工作以检查变电所设施为中心,对易失效的隔离开关进行综合管理和保护。供电与配电的隔离起着重要的作用。只有隔离开关运行平稳,变电所工作稳定,才能保证供电稳定。因此,寻找合理有效的解决方案,对隔离开关变电所的故障进行深入分析具有十分重要的意义。
        关键词:变电所隔离;异常开关;分析;处理措施
        导言
        隔离开关的主要作用是在设备检修时,将带电部分和非带电部分隔离,造成明显的断开点,使检修设备与电力系统隔离,保证人员和设备的安全。在变电站运行维护中,隔离开关是改变运行方式的主要工具,直接影响供电系统的可靠性和安全性。在正常操作过程中,隔离开关很少出现异常情况,但在切换操作过程中,设备和操作经常出现异常。因此,操作维护人员必须掌握处理隔离开关常见异常的基本方法,以提高开关操作效率。
        1隔离开关的原理
        1.1隔离开关的组成
        绝缘结构部分。隔离开关的绝缘主要有两种:对地绝缘和断口绝缘。导电系统部分。包括:触头、导电杆、接线座、接地刀闸。
        1.2隔离开关的控制回路
        QF3为电动机操作电源空气开关,KM1为分闸接触器,km2为合闸接触器,KT为电动机综合保护器,m为电动机。通过分、合闸接触器的分、合闸来改变电机的相序,控制电机的正反转,从而实现隔离开关的分、合闸。
        其中,sbt2为遥控转换开关,SB1为就地分闸按钮,SB2为就地分闸按钮,Sp1、SP2为分合闸位限位开关,KT为电机保护,SP3为门控闭锁,Sb3为急停按钮,QF2为电机控制电源快开开关,外部联锁由图5刀闸电路闭锁实现,接地开关的常闭触点和三相断路器的每相触点串联,以确保只有当三相断路器和接地开关处于断开位置时,隔离开关的外部联锁才能断开。当满足测控的五防逻辑时,隔离开关的监视闭锁可以打开,BS1和bs0可以接通。
        
        当通过接近控制关闭时,选择sbt2作为接近控制模式。当其它条件满足时,按下接近控制关闭按钮SB2和km2关闭。继电器线圈励磁,电机开始关闭。此时,km2的辅助触点闭合,形成自保持电路。释放SB1后,电机继续运行,直到关闭到位。SP2合闸位置限位开关断开,电机停止。分闸控制逻辑与此基本相同。
        遥控关闭时,选择sbt2作为遥控模式。当其它条件满足时,当接收到合闸遥控信号时,km2继电器线圈励磁,电机旋转合闸。后一个过程类似于关闭控制关闭。打开过程的控制逻辑与关闭过程相似。
        3运行中隔离开关故障状态
        从新设备的验收到老设备的运行,经常会遇到隔离开关不能电动操作的情况。结合控制电路分析,主要故障现象为:电机正反转错位,按下分闸按钮时闸刀闭合,按下分闸按钮时闸刀断开;开关操作时无母联开关,故障严重闸刀位置的锁定可直接操作;端子箱开关时接触器KM1、km2不能保持;河源地区酸雨较多,户外隔离开关长期受风雨影响,操作停电,难以保持间隔设备经常造成闸刀开关电气操作故障,主要表现为:闸刀开关机构箱、接线盒密封不严,漏水潮湿,造成电路松动、短路、绝缘下降;机构箱设备锈蚀卡住,动、静触头变形移位,造成限位开关无法接通,主回路电机失电等现象。
        4隔离开关电动操作原理分析及操作失灵处理方法
        隔离开关电气操作控制回路,220kV间隔一次接线图见图2。1G回路的接线需满足以下要求:隔离开关在分闸位置(断相器三相在分闸位置)、2G闸刀在分闸位置、1gd和3gd1接地闸刀在分闸位置;或2G闸刀在合闸位置,1gd、3gd1接地闸刀开关处于分闸位置,经测控装置防误逻辑判别后接1qk1-2、1qk5-6,开关选择“就地/远方”位置,选择“远方”位置时,接1qk3-4、1qk7-8。远程分合闸或就地分合闸接点接通后,接通开关机构箱内的分合闸接触器,进行1G开关的分合闸操作。Yk1-2是解除电气锁定的触点。分闸,切断合闸回路,停止合闸。开路电路与此类似。
        隔离开关常见的异常动作包括操作机构分合闸故障、分合闸故障和电气操作故障。

当隔离开关电气操作失败时,应检查以下项目电机电源是否正常,电源保险丝是否熔断或接触不良; 控制电源是否正常,控制电源开关是否投入;控制箱内远近控制方式是否对应;电机热电偶继电器是否复位;开关辅助接点、限位接点、闭锁回路接点是否闭锁良好;检查电气元件是否损坏。
        辅助触头接触不良导致隔离开关不能电动操。2017年3月6日07:00,XX变在现场运行时,XX线7143刀闸和2号主变7023刀闸不能运行,刀闸控制电源和电机电源都进行了试验。
        联锁检测:XX变电所不具备测控联锁条件,仅具备电气联锁和五防联锁条件,故判断7143开关和7023开关不具备电气联锁条件,不能动作。
        处理:经现场检查,发现XX线7144接地开关和2号主变7024接地开关辅助触头不到位,导致两开关电气联锁条件不符,无法操作。7144接地开关、7024接地开关辅助触点复位后,恢复正常工作。
        远动合闸回路:交流电源a相→测控装置防误闭锁接点→远近控制选择开关1qk3-4接点(1qk置“远方”)→分闸接触器km2动分接点→合闸接触器KM1线圈→合闸行程开关SL1→热继电器动分断接点→急停按钮SB2→交流电源n,合闸接触器KM1线圈通电时,其动接点闭合,实现KM1线圈自保持,完成合闸。当隔离开关闭合到位时,行程开关SL1闭合。当从机装置松动,不能跟随动作时,接地开关的辅助触头不能准确移位,导致触头开关分闸时常闭触头不能闭合,不能满足主开关电气联锁,主开关操作回路失灵已断开连接。当现场出现类似异常时,在保证安全的前提下,可手动复位辅助接触开关恢复运行。作业结束后,通知维修人员处理,并记录在工作日志中。1.2 行程开关位置不正确导致闸刀无法电动操作
        2017-05-09T14:30,XX变现场验收时,45733线路闸刀无法就地电动操作,闸刀控制电源和电机电源经检测均有电。
        联锁检测:满足电气联锁条件和五防联锁条件,经过现场检查,发现45733线路闸刀机构箱内限位开关位置不正确,导致无法正常操作。
        处理:现场用操作手柄摇至实际的绿色分闸与图中标示的分闸位置一致后恢复正常操作。
        5 变电站隔离开关异常处理措施
        5.1电操作失灵处理措施
        辅助触头接触不良的处理:对因辅助触头接触不良引起的隔离开关异常,应现场调查,确定安全情况,手动复位辅助触头开关,并及时通知工作人员和维修人员进行处理,并做好相应的处理记录。
        行程开关位置不正确的处理:针对因行程开关位置不正确导致隔离开关出现异常情况,现场调查时用操作手柄进行处理,确保绿色分闸位置与图5分闸位置一致,然后先恢复系统工作,再进行进一步处理。如图所示,闸刀开关行程开关需要整体更换。
        5.2损坏瓷件的处理措施
        在日常维护中,如发现隔离开关瓷件损坏,必须及时通知调度员进行停电检查。在检测过程中,结合超声波探伤技术对瓷件的具体问题进行监测,并对具体问题进行分析。同时,必须提前对新的网络设备进行检测,保证网络设备的质量。同时,还需要定期对旧设备进行检测,消除隐患。
        5.3隔离开关接触温度过高的处理措施
        当发现变电所隔离开关触头温度过高时,应先进行预处理,并用绝缘棒顶起触头,改善触头状况,避免隔离开关触头打滑造成事故升级。如果隔离开关触点温度过高,直接烧红,应直接报告调度中心,并应先调整负荷,确保负荷低于额定值,以便进一步处理。运维人员对现场情况进行调查,根据调查结果排除缺陷。验收合格后,联系调度中心恢复供电。同时,恢复供电后,要继续监视变电站的运行情况。经监测,未发现残余报警信号,表明隔离开关恢复正常。
        结语
        随着电网规模的不断扩大,各级电网之间的关联性得到了加强。在实际运行中,如果隔离开关的操作故障得不到及时处理,将导致整个电网系统的安全隐患。这就要求变电站工作人员充分掌握如何解决开关操作过程中隔离开关的各种故障,确保变电站的安全运行。  
        参考文献:
[1]王伟宏,相亚楠,刘涛.高压隔离开关常见缺陷及处理分析[J].电子技术与软件工程,2015(12).
[2]王 帅.高压隔离开关常见缺陷分析及改进措施[J].硅谷,2010,(14):134.
[3]王彦东.隔离开关常见操作缺陷的分析与处理[J].宁夏电力,2010(6):18-20.
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