35kV良渚变10kV1#消弧线圈成套装置故障情况分析论文_章炳泉

杭州凯达电力建设有限公司 311100

摘要:随著社会经济的发展,现在人们用电情况越来越频繁,随之因为错误使用电器或者使用功率过大的电器导致的火灾等越来越多。文章就某个案例来分析,导致消弧线圈成套装置故障的原理以及后续的相关处理和防预措施。希望对相关专业的工作人员有参考意义。

关键词:35kV良渚变 消弧线圈成套装置 故障分析 处理措施

一 、并联电阻控制原理简介:

1.投中电阻超时保护原理

2.投切中电阻及接地选线原理

二、故障经过及现象:

2012年12月16日,良渚变当值保安发现烟雾报警器报警,巡查后发现接地变室有烟冒出,随即电话告知云会运维班。运行人员到现场检查后发现10kV1#消弧线圈成套装置二次小线室内部分元器件及线缆烧毁, 10kV1#接地变投中电阻超时保护动作, 10kV1#接地变开关跳闸。

三、故障原因分析

从现场设备烧毁严重程度来看,最先起火点可能在并联电阻控制回路中的KT1时间继电器或接地变温度控制器上,以下分析这两个元器件故障对本次事件的影响。

1.时间继电器KT1故障(欧姆龙H3CT-8H/AC220V)

从图一可以看出,二次小线室内红圈处KT1时间继电器(电子式)烧毁严重,以下分析KT1时间继电器故障的可能性。

图一

图二 空开分、合状态对比

⑴.KT1时间继电器正常工作情况下:

当系统发生单相接地后,消谐器(XHK-II)经选线延时30s,投中电阻选线。从“投切中电阻及接地选线原理图”中可见,6K接点闭合启动K1接触器及KT1时间继电器,该回路通过K1-1接点自保持,KT1时间继电器经整定延时1s,其延时动断接点KT1-1断开,使K1接触器失电,K1-3常开接点返回,KM投切开关失电,KM主触头断开,切除中电阻。

⑵. KT1时间继电器故障情况下:

假设一:KT1时间继电器电子元器件老化、印刷电路板虚焊引起的KT1不动作。

此时,KT1-1接点(接点容量为5A)一直处于闭合状态,切断主开关驱动回路靠6K接点(接点容量为5A)。但是,消谐器(XHK-II)发选线命令为脉冲信号,脉冲波长略大于1s即返回,现场检查6K继电器无异常,以上说明,在此情况下KT1时间继电器不会烧毁。

假设二:KT1时间继电器内部短路引起的KT1不动作。

若KT1线圈内部电子元器件发生短路,当6K接点动作闭合,将造成AC220V单相电源短路跳空开,现场检查空开处于跳开状态,同一时刻, K1接触器与KM投切开关线圈失电,KM投切开关主触头立马返回(现场检查KM投切开关主触头未粘连,处于断开状态,见图二),将中电阻切除。

以上动作过程时间很短(小于3s),与投中电阻超时保护动作现象存在矛盾。以上说明,KT1时间继电器内部未发生短路故障,不会烧毁。

假设三:KT1时间继电器的延时断开接点KT1-1粘连(相当于KT1不动作)。

此时,KT1-1接点(接点容量为5A)一直处于闭合状态,切断主开关驱动回路靠6K接点(接点容量为5A)。该故障情况与假设一分析结果相同,KT1时间继电器不会烧毁。

从以上对KT1时间继电器各种故障情况的分析,可以得出KT1时间继电器故障不是造成本次事件的主因。

2. 接地变温度控制仪老化

35kV良渚变10kV1#、2#接地变消弧线圈成套柜属于老旧设备,2004年-2011年10月运行于闲林变,2011年10月-2012年11月闲置于良渚变,2012年11月24日再次投入运行。

异常情况发生后,上海思源电气股份有限公司服务人员到现场一起分析故障原因。考虑到设备使用年限较长,元器件老化的可能性较大,且温度控制仪老化引起内部电路元器件故障,导致温控仪烧毁,进而引起周边电气元件损坏,故障扩大,组合柜二次线路部分全部损坏的案例,不久前在其他局刚发生过。鉴于以上情况及现场过火情况,分析认为温度控制仪故障是造成本次事件的主因。

图三 温度控制仪完全烧毁

图四 温度控制仪上方二次小线烧毁严重

温度控制仪烧毁的同时,其熔化的塑料外壳往下掉,从图五中可以看到,正好掉在下方的投中电阻超时信号继电器上,导致信号继电器的二次小线绝缘损坏。

图五

图五中红圈处为投中电阻保护超时报警信号接点,该接点接入消弧线圈测控屏上的1#消弧线圈测控装置,承受的是DC110V直流电压。此时,信号继电器的二次小线绝缘损坏,造成直流接地,从图六中可以看到,“直流系统绝缘故障”信号动作,当值调度通知运行人员,断开消弧线圈测控屏上1#消弧线圈测控装置电源小开关后,直流系统绝缘恢复正常。

图六

综上,1#组合柜内二次接线盒处烧毁原因为:1)时间继电器KT1故障,启动时起火燃烧后引起整个二次接线盒烧毁;2)温度控制仪烧毁因设备老化原因起火燃烧,引起整个二次接线盒烧毁。

四、 处理方案

根据接地变运行情况(思源电器出厂的所有接地变成套装置,发现过温湿度控制器烧毁情况,未发生过时间继电器烧毁情况)及良渚变1#接地变装置烧损情况,明确良渚变接地变处理方案如下:

1、1#组合柜接线盒及其所有附件更换,二次电缆更换为阻燃电缆。

2、1#接线盒柜门及其附件全部更换。

3、1#组合柜其他二次线全部更换。

4、1#组合柜一次设备检查、试验。

5、1#组合柜设备调试、信号核对。

6、2#组合柜时间继电器更换、温湿度控制器电源改接。

五、防范措施

1、对在运行接地变设备温湿度控制器电源进行改接。

1)拆除温湿度控制器电源,其电源改为纽扣式电源;

2)若因设备原因,无法改为纽扣式电源的,则将温湿度控制器电源改接至柜内照明电源(其电源从照明空开下桩头引出,空开正常情况下关闭,待运行人员巡视时合上)。

对新上接地变消弧线圈设备,在征求厂家意见下,取消温湿度控制器或将温湿度控制器电源改为纽扣式电源。

2、加强巡检,记录控制器上的运行数据,掌握系统电容电流的变化情况,及时发现故障,及时处理;

3、对于接地变,消弧线圈成套装置,建议定期试验、接地变、消弧线圈本体一般5年一次。

4、联合厂家,做好接地变设备专业巡检工作,主要做好PK屏及组合柜内二次设备检查工作。

六、结束语

综上所述,用电安全是非常重要的,我们必须在没有发生故障的时候,及时处理老化等设备来预防事故的发生,同时一旦发生事故,我们得准确找出事故原因,及时处理,保障人们的生命财产安全。

论文作者:章炳泉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/19

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