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变电站110 kV 开关控制回路多重缺陷分析及处理

2022-11-04沈立彦

科技与创新 2022年21期
关键词:接点励磁压力表

沈立彦

(广东电网有限责任公司湛江供电局,广东湛江 524000)

在电路运行的过程中,如果断路器的二次回路存在着寄生或绝缘不合格,以及没有办法分合闸等缺陷,将很容易导致断路器出现误动或拒动的情况。本文主要以某110 kV 变电站的主变变高开关控制回路多重缺陷为例,针对其进行分析及探讨,以期能够为其他现场类似缺陷的发现、排查及处理和预防等提供一定的参考[1]。

1 缺陷的具体情况介绍

某110 kV 变电站的#1 主变变高1101 开关为某公司所生产的110 kV GⅠS 开关,型号是compass145,该变电站的1101 开关机构箱以及SF6压力表都是在户外露天运行的。

在对该主变的保护以及测控装置进行定检的过程中,工作人员发现了变高1101 开关控制回路出现了多种缺陷,存在着明显的寄生现象,回路的正电端寄生电压为+33 V,负电端寄生电压为+33 V,回路绝缘电阻是0,这是很明显的绝缘不合格的情况。另外,1101开关在工作人员手合再手分之后出现了无法合闸的情况,1101 开关的分位指示灯也不亮,监控后台报1101开关控制回路断线的情况,而且弹簧未储能。

2 排查策略及分析处理

2.1 排查策略

在针对于#1 主变变高1101 的开关控制回路进行检查的过程中,工作人员一共发现了3 个共同存在的问题,即出现了寄生的情况,经过检测发现绝缘不良及出现了开关不能够合闸的情况。这3 个问题共同出现在了同样的一个回路中,而且这3 个问题能够互相影响。

出现寄生的原因可能是相关回路的接线错误或者是相关设备的辅助点一直在户外运行,以及受潮原因。绝缘不良出现的原因可能是因为长电缆存在着绝缘不良的现象,也有可能是因为辅助点的节点出现了受潮,如果不弄清楚寄生产生的原因及其会影响到的范围,很有可能会导致变电站出线二次回路带电摇绝缘的情况。至于开关不能合闸的情况,则可能是因为合闸的回路中存在着断开点,如果使用测量电位的办法来检查开关合闸的回路,由于1101 开关的控制回路中同时还存在着寄生与绝缘低的情况,因此所取得的电位数值可能是不准确的,甚至是直接出现失真的情况,所以在进行故障处理时,首先应该把回路寄生跟绝缘不良的问题进行处理,其次才能够处理开关不能够合闸的情况。在排查缺陷问题的时候,应该首先确定好缺陷的查找顺序,先查看寄生问题,然后再查看绝缘是否不合格,最后再检查开关不能够合闸的原因。

2.2 控制回路寄生问题的处理方法

工作人员在对其进行处理的时候,首先选择用逐个拉合空开的办法找寄生源,发现了1101 开关控制电源和1101 开关的信号源之间存在着寄生情况,#1 主变保护屏及测控屏之间的联系主要是信号回路及控制回路,测控屏到保护屏之间的线路连接非常的清晰,1101开关的开关端箱子内信号回路及控制回路端存在着明显分开布置的情况,以现场的实际情况来看,因为接错线而导致寄生情况的可能性是非常小的。初步判断,产生寄生较大的可能性是1101 开关机构到保护屏及测控屏的辅助接点出现了受潮的情况,因为这些辅助接点在外一直工作,所以容易出现受潮的情况,因此在排查的时候,首先应该排查SF 6 气体闭锁接点K1及K2。

K1 及K2 是取自SF6压力表的,可以使用于闭锁1101 开关合闸控制回路以及发SF6气压低跳合闸闭锁信号。在图1 的回路中都是由1101 开关控制电源进行供电的,1101 开关合闸回路当中存在着串接的K3 继电器常开接点,K3 继电器主要是由K1、K2 及弹簧未储能接点S2 来控制励磁,当1101 开关的弹簧未储能或者是SF6气压较低的时候,S2 及K1、K2 的任意一个接点断开,如图1 中的合闸闭锁回路,那么K3 继电器就会失磁,使1101 开关合闸回路当中的K3 接点断开。K1 的不同节点之间可能存在着寄生的情况,K2的不同节点之间也有可能出现了寄生情况。

图1 K1 及K2 取自SF6 压力表

为了能够真实地确定K1 跟K2 是否出现了寄生的情况,需要将1101 开关控制回路或者是信号回路中的K1 及K2 接点直接隔离出来,如图2 所示。依据现场的情况,将信号回路当中的K1 及K2 点隔离起来是较容易的,在1101 开关端,将701、925 以及924 信号回路解开,完成接点隔离,闭合1101 开关的信号电源,断开1101 开关的控制电源,测量1101 开关控制回路正电端的电压是+42 V,负电端的电压也是+42 V,较隔离K1 及K2 之前的电位不降反增。经过分析,出现这种情况的原因就在于1101 开关的控制回路及1101开关的信号回路可能不只K1 与K2 存在着寄生情况,别的节点可能也出现了寄生,如弹簧未储能接点及其辅助接点S2 接点也有可能出现了寄生情况,如图2所示。

图2 1101 开关控制回路

弹簧未储能接点S2 在1101 开关机构箱中,为了验证S2 是否出现了寄生的情况,可以把信号回路当中的S2 接点进行隔离,隔离之后进行测量,发现1101开关控制回路正电端的电压为0 V,负电端的电压也为0 V,寄生电压消失。

综上可知,1101 开关控制电源和1101 开关信号电源之间出现了寄生的情况,原因是SF6气体闭锁K1 及K2 接点和弹簧未储能S2 节点都出现了寄生的情况,K1 与K2 属于负电端寄生,而S2 则是正电端寄生,因为K1 与K2 在SF6压力表当中,而S2 则在开关机构箱当中,都属于户外敞开式的,所以说其接点其实很容易出现受潮的情况,因此在检测完毕之后,需要专业的检修人员来对其进行处理[2]。

2.3 控制回路绝缘不良问题的处理

综合前文所排查出来的一系列的问题,1101 开关出现了回路绝缘不良的原因,很有可能就是因为K1、K2 及S2 的节点出现了寄生的情况,但是也不排除是长电缆的绝缘不良而导致的,因此有必要对其进行验证。把#1 主变保护屏与1101 开关的开关端子箱之间联系的电缆内线芯的两端解开,分别对这些电缆的本身以及所对应的保护屏侧、端子箱侧进行摇绝缘试验,结果只有1101 开关的开关端子箱侧二次回路出现了绝缘不良的情况,1101 开关端子箱至开关机构箱SF6压力表的电缆都较短,因此因为长电缆而出现绝缘不良的情况的可能性较小,所以说综合所有的原因可以发现,1101 开关的控制回路出现绝缘不良,很有可能就是K1、K2 及S2 的节点受潮所导致的。

2.4 控制回路不能够合闸问题的处理方法

在针对于开关不能合闸问题进行原因排查时,可以将其分为3 个处理阶段,分别为处理前、处理中及处理后。

2.4.1 处理前

现场的实际情况为,1101 开关不能够合闸,控制回路出现了断线,弹簧未储能。出现这种情况最有可能的原因就是1101 开关弹簧未储能,所以导致1101开关无法完成合闸,但是需要对其进行验证。

利用万能表来测量1101 开关合闸相关回路的电位,出现了接点不导通的情况,1101 开关合闸回路中存在着K3 接点这一个断点。而K3 继电器未励磁,原因为K3 继电器的励磁回路正电端的电压是+20 V,负电端的电压是-55 V,K3 继电器的励磁回路可能因为两端压差不足,所以导致未励磁。另外,由于设备的设计情况,1101 开关机构无弹簧储能的指示标志,没有办法来直接观察到弹簧是否已经储能。通过断开弹簧未储能接点S2 的外部接线,使用万用表来测接点说明1101 开关弹簧未储能,K3 继电器未励磁。

综上所述得知,1101 开关弹簧未储能,K3 未励磁,所以导致1101 合闸回路被闭锁,而K3 继电器的正电端是+20 V,出现这种情况的原因是出现了寄生,因此需要专业人员来对其进行检修。

2.4.2 处理中和处理后

专业的工作人员在到场之后,首先处理了SF6的压力表存在的问题,SF6压力表中有非常明显的水汽,在拆去了压力表的接线插头之后,可以发现线上有明显的绿锈,处理完毕后,需要测量1101 控制回路,发现依然存在着寄生的情况。寄生端的正电端电压为+44 V,负电端电压为+44 V,控制回路的绝缘电阻是0,存在着绝缘不良的情况,这应该是因为弹簧未储能辅助接点S2 接点出现了受潮的情况所引起的。这个时候测量K3 继电器的励磁回路电压,K3 继电器正电端的电压是+50 V,负电端电压为-55 V,但是K3 继电器仍然未有动作。

在处理开关机构箱中的弹簧未储能接点问题时,工作人员首先打开了机构箱,这个时候出现了大量的水需要处理。处理之后,发现弹簧未储能接点在机构箱的端子后,测量1101 开关控制回路,发现已经没有寄生现象,而且绝缘已经合格,测量K3 继电器的回路电压,其正电端电压是0 V,这个时候1101 开关仍然未储能,可能是因为电机回路或者是储能控制存在着一定的问题。为了能够解决问题,进行了如下验证:首先在储能电机回路电源空开闭合的情况下,测量到电机电源空开下端的电位是正常的,在储能电机控制回路中,测量继电器KM 的励磁回路,其正电端电压为+55 V,负电端电压为-55 V,显示电位正常,检查KM 继电器没有发现励磁吸合,这有可能是因为继电器损坏或者是接触不良,将KM 继电器的正负端接线解除之后,紧固其相关端子。恢复相关接线后,KM继电器的励磁吸合,储能电机恢复了正常的运转,1101开关分合闸的功能也变为正常,开关跳、合位的指示也是正确的,后台信号显示正常,没有异常情况的出现[3]。

3 结束语

综上所述,本文主要通过阐述110 kV 变电站的主变变高开关控制回路当中的多种缺陷的处理方法,理清了在同一个控制当中出现的多重缺陷及应该如何对其进行处理的顺序,并且也分析了缺陷产生的主要原因,因为变电站的运行环境是比较恶劣的,所以说必须要注重防潮、防水,否则很容易出现缺陷,希望本文的论点能够为类似的调试或者是验收工作提供一定的参考。

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