一起10kv断路器合闸不成功分析论文_李录明,穆文联

(河北邯郸供电公司 河北邯郸 056035)

摘要:从一起10kv断路器合闸不成功故障的处置过程出发,分析思路和试验方法,发现问题,及处理措施,最后提出预防问题发生的合理建议,可供从事变电站一线设备的运维检修的人员参考。

关键词:断路器、电磁机构、防跳、直流

1 事故现象

2017年4月17日,调控中心报缺陷“某110kv变电站046断路器遥合不成功,需紧急处理”。工作人员到达现场后进行试验,发现使用控制开关合断路器时,断路器发生合-跳-合-跳的跳跃现象,直流合闸接触器接点打火,工作人员紧急断开控制电源,断路器最后静止在分位。

2 查找过程

046断路器的控制回路为保护测控一体装型置CSL-216B,操作机构为电磁型(CD10),

如图示1图、2示。正常合闸过程:KK控制开关旋转到合闸位置,接点1-2闭合,正电经1n55-TBJ-2(常闭)―1n52―1D52―DL(常闭)―HC―负电构成回路,直流接触器HC线圈励磁,HC接点闭合,然后接下来如图2示,HC接点闭合后合闸线圈HQ励磁,HQ励磁后合闸铁芯产生的巨大冲击力将断路器顶至合位;断路器合上后其辅助接点DL(常闭)断开,将合闸回路断开。

现场有检修专业人和保护专业人员,大家一起分析,觉得有可能是断路器的DL常闭接点断开合闸回路过早,导致断路器未合上,于是将合闸熔断器3RD、4RD摘除,改用合闸压杆人工合断路器,边合边使用万用表监视DL常闭接点的通断情况,经检查人工可以合上,人工可以合上可以证明操作机构及断路器的机械部分是正常的,另外万用表监视DL常闭接点的通断情况也是正常的。最后分析因为是合闸铁芯撞击无力,所以开始怀疑是不是合闸电源的问题,使用万用表测量合闸电源为230V,也不低;然后决定再做一次合闸试验,边合断路器,边测量合闸电源电压,经过测量,发现在未合断路器时合闸电源电压是230V,但合闸时,合闸铁芯吸合瞬间合闸电源居然降到了0V(3RD、4RD处测得),于是怀疑直流系统有故障。经直流专业人员现场检查发现有一节电池开路,导致合闸时只靠充电机的输出,所以才出现这种情况,将故障电池从系统中隔离后再次合046断路器,成功合上,有进行了两次分合试验,均操作正常,于是报竣工送电。

3 总结分析

3.1 断路器为什么会发生跳跃?从图1可以分析出KK控制开关旋转到合闸位置,接点1-2闭合,正电经1n55-TBJ-2(常闭)―1n52―1D52―DL(常闭)―HC―负电构成回路,直流接触器HC线圈励磁,HC接点闭合;接下来如图2示,HC接点闭合后合闸线圈HQ励磁,HQ励磁后合闸铁芯动作合断路器,由于合闸电源有问题断路器合不到位,但DL常闭接点会产生通―断―通―断的持续变化,频繁断开、接通合闸回路,直流接触器HC也随之分、合变化,接点打火,故在操作人员未松开控制开关时发生断路器跳跃是符合逻辑的。

3.2 为什么发生断路器跳跃,必须通过断控制电源才能消除跳跃现象?从图1可看到手动合闸时没有合闸保持回路,发现断路器跳跃时,只要合闸人员松开控制开关KK,其接点1-2即应断开,断路器应停止跳跃最后处于分位,不需要断开控制电源来,由此推断KK接点1-2可能在合闸人员松开时存在粘连现象,由于需要紧急送电,这一情况为作进一步验证,只能留作疑问待有停电机会时做进一步检查。

3.3 为什么“防跳装置”没有起到作用?因为本回路防跳装置使用的操作箱内的防跳继电器来防止断路器跳跃的,由图1中可看到TBJ的启动是在断路器跳闸回路接通时才可起作用,即正电通过保护跳TJ-I或手跳STJ-1-TBJ电流圈-负电,TBJ动作后,实现正电TBJ-1-TBJ电压圈-负电的自保持,保持TBJ-2(常闭的)的断开来实现防止断路器跳跃的。而此次故障情况下断路器的防跳回路无法启动,故实现不了防跳。

3.4 开始大家推断可能的原因时怀疑是断路器的DL常闭接点断开合闸回路过早,导致断路器未合上,是进入了误区;因为既然直流接触器HC已经动作,HQ线圈能励磁励磁,就可以证明DL常闭接点的调整是满足要求的。

4 一点建议

通过此次故障处理有一些建议提供给大家,供参考。

4.1 关于防跳,能采用断路器防跳的应尽量采用断路器防跳,避免采用操作箱防跳。断路器防跳是断路器合闸时启动(如图3),本次故障情况下若采用断路器防跳,就不会出现跳跃(实际CD10型电磁机构不具防跳功能)。

4.2 关于直流,应重视加强直流系统的定期维护和试验,近年来从全国事故通报中可以看出由于直流系统故障造成事故扩大的情况屡有发生。本次故障其实后果挺可怕的,因为如果046线路有故障合闸于故障,此时需要保护动作加速跳开断路器,但这时控制电源下降为0V(此变电站直流系统为一体化电源,控制、合闸为同一母线),站内部分保护装置发生重启现象(事后观察后台监控机的记录时,发现多条上送遥信记录,才引起重视,处理故障前未引起足够重视);另外建议尝试在蓄电池上并接适当电容,可在电池系统发生开路情况时短时顶一下,并及时发出信号,以便让专业人员检查蓄电池;

作者简介:李录明(1977),男,河北邯郸人,工程师,从事电力继保工作。

作者单位:邯郸供电公司变电检修室

论文作者:李录明,穆文联

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/7

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