35kV电容器组控制电源空气开关跳闸分析及防范措施

发表时间:2021/8/23   来源:《当代电力文化》2021年12期   作者:许海涛 许宏斌 张岩 续所良
[导读] 电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故
        许海涛 许宏斌 张岩 续所良
        (云南电网有限责任公司红河供电局,云南 红河,661100)

        摘要:电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故。当电气设备发生事故时,如果因断路器分闸回路断线出现断路器拒动现象,将使事故扩大,造成越级分闸致使大面积停电,甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时,虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些,但它也使得线路不能正常送电,妨碍了供电可靠性的提高。所以很有必要对断路器线圈烧毁原因进行分析,积累了事故处理经验,提出防范措施和技术改进。
        关键词:控制电源;分闸线圈;跳闸;
0 前言
        6月20日01:27,某220kV变电站后台机报警“35kV#1电容器组343断路器、3431、3436给开关合闸位置”返回信号及“控制回路断线”信号,运维人员随即对现场设备进行检查,35kV#1电容器组343断路器在合闸位置,与调度沟通和通过现场后台信息、保护装置也,近期未对此断路器进行过分合闸。检查发现测控保护装置告警灯亮,屏内“控制回路断线”告警,控制电源空气开关跳闸,试合不成功。
        通过对二次回路进行检查,将2-JX-2(合闸回路)二次接线脱开后,控制电源空气开关能够正常合闸,由判断为该回路存在问题,随即对该回路中的第一个连接设备分合闸指示灯进行检查、分合闸线圈进行检查。

1 二次回路中RL(红灯)、GL(绿灯)进行检查分析
        断路器红灯或绿灯不亮,可能是灯泡损坏(灯丝烧断)、灯泡回路接触不良、附加电阻损坏、断路器的辅助触点接触不良以及断路器跳、合闸线圈断线或控制母线电源保险丝熔断等原因造成。
        断路器的红灯或绿灯除了表示断路器的合、断位置以外还起着监视合闸回路(指绿灯)或跳闸回路(指红灯)完好的作用。因此,在运行中,若发现红灯或绿灯不亮,则应及时检查原因进行处理。否则合影响值班人员监视和观察断路器位置,以致发生故障时无法进行判断。如果确实是合闸回路出现问题,那么,当继电保护装置动作断路器断开后不能自动重合,如果确实是跳闸回路有问题,则当系统发生故障时,断路器也不会跳闸,将造成事故扩大。
        此项检查应有二人同时进行,除应遵守((安全工作规程))的有关规定外,还应特别注意,防止直流接地或短路。检查的顺序,应先检查灯泡及附加电阻回路,再检查跳、合闸线圈及辅助接点回路,发现问题应及时处理。
        经对检查,灯泡未损坏,随后检查分合闸线圈,分闸线圈电阻过高,从而判断分闸线圈损坏。
2 分闸线圈损坏情况分析
   
        1)分闸电磁铁机械故障。线圈松动造成断路器分闸时电磁铁位移,使铁心卡涩,造成线圈烧毁;或由于铁心的活动行程短,当接通分闸回路电源时,铁心顶不开脱扣机构使线圈长时间通电而烧毁。
        2)断路器拒分。控制回路正常时,断路器出现拒分的故障均为连杆机构问题,如顶点调整不当,使断路器分闸铁心顶杆的力度不能使机构及时脱扣;或由于防护闭锁机构未动作,致使线圈过载,造成分闸线圈烧毁。
        3)辅助开关分闸状态的行程调整不当。断路器处于分闸状态时,应调整辅助开关使其在分闸状态的行程范围内。然而,在调整断路器开距和超行程等参数时,断路器分闸的初始状态未做相应的调整,将导致辅助开关不能正常切换分闸回路,而使分闸线圈烧毁。
        4)分闸控制回路辅助开关触点使用不当。当断路器合闸时间极短,远小于断路器的分闸时间时,断路器未来得及脱扣就已合闸到位,此时延时触点的延时作用将失去意义。相反,该延时触点在分闸过程中,由于辅助开关动静触头绝缘间隙较小,经常出现拉弧现象,将使辅助开关的触头烧毁,继而引起分闸线圈烧毁。
        5)保护控制装置故障。分闸指令是由保护控制装置发出的,若装置内的分闸继电器有故障,或分闸控制回路辅助开关触点动作行程较大,造成分闸指令不能及时退出,就会使分闸线圈长时间带电而烧毁。
        6)分闸回路电阻偏大。分闸线圈回路绝缘降低,或是控制回路线径过小造成电阻偏大,使得分闸控制回路电压降较大,导致电压达不到线圈分闸动作的值,使分闸线圈长时间带电烧毁。
        从原理图分析可以看出,造成跳闸线圈烧坏的原因:只能是在没有进行任何操作的情况下,跳闸线圈上就有一直流电压作用。根据电工基础知识可知:线圈两端如果一直有流电压作用,根据欧姆定律,当电阻一定,电压为额定值时,线圈中就会一直有一个恒定的电流流过,而跳闸线圈又不允许长期带电。当跳闸线圈通过跳闸脉冲跳开断路器后,跳闸线圈应立即断电,否则,时间一长,绕组发热超过其热稳定值时,就会造成绕组绝缘被破坏,发生匝间短路,最终导致线圈被烧坏。
3 分闸线圈烧毁的预防措施
        1)将分闸回路的延时动合触点改接为一对动合触点,经常检查辅助开关的触点及辅助开关的拐臂螺丝,正确调整辅助开关的位置,使辅助开关与断路器分合闸位置正确、有效地配合。
        2)固定好分闸线圈,经常检查分闸线圈的铁心有无卡涩。
        3)保护控制装置发出的分闸指令时间,既要能够使分闸线圈工作,又要能够在很短的时间内退出分闸指令。
        4)在每年的检修工作中,应正确调整好断路器的连杆机构,经常检查断路器的自由脱扣是否正常,低电压动作试验时,是否能在额定电压的30%~65%间可靠跳闸。

参考资料   
        [1]李琦.电力系统电气故障和异常现象分析,2005.02
        [2]allentien .断路器分合闸线圈烧毁原因及预防措施.百度文库,2015,07:
        [3]张全元,变电运行现场技术问答,2013.02
        [4]机电安装分局4.断路器分闸线圈烧坏原因分析与处理.百度文库,2013,03:
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