高壓斷路器故障處理分析

【摘要】本文著重介紹了3/2斷路器接線方式下高壓斷路器分閘閉鎖和開關(guān)非全相時(shí)的處理方案，明確了斷路器故障時(shí)處理的步驟，并提出了建議，有助于降低電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

【關(guān)鍵詞】斷路器；分閘閉鎖；非全相

【中圖分類號(hào)】U224.2+3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2012）09-0015-02

引言

高壓斷路器作為電力系統(tǒng)的主要控制和保護(hù)元件，能夠切斷正常負(fù)荷電流和故障短路電流，對(duì)保證設(shè)備正常的倒閘操作和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著非常重要的作用。3/2斷路器接線方式具有供電可靠性高、檢修方便、調(diào)度靈活等優(yōu)點(diǎn)，在全國(guó)變電站廣泛采用，以下就3/2斷路器接線方式下高壓斷路器分閘閉鎖和開關(guān)非全相時(shí)的處理方案進(jìn)行討論。

一、斷路器分閘閉鎖

1.斷路器分閘閉鎖原因

斷路器出現(xiàn)分閘閉鎖的主要是由以下幾個(gè)方面造成的：

1）斷路器各種操作機(jī)構(gòu)壓力異常。

2）斷路器滅弧介質(zhì)壓力降低。

3）斷路器控制回路故障。

4）斷路器操作機(jī)構(gòu)滲漏油。

5）各種操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械箱銹蝕及進(jìn)水。

6）各密封襯墊漏泄或斷路器輔助觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換不良等。

2.斷路器分閘閉鎖的處理原則

1）高壓斷路器發(fā)出分閘閉鎖異常信號(hào)時(shí)，值班人員應(yīng)立即到現(xiàn)場(chǎng)檢查設(shè)備，斷開斷路器操作電源，將斷路器可靠閉鎖。

2）若是控制回路存在故障，應(yīng)重點(diǎn)檢查分閘線圈、分相操作箱繼電器、斷路器控制把手等位置，在確定故障點(diǎn)后盡快處理。

3）調(diào)度部門應(yīng)綜合考慮天氣、運(yùn)行方式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及負(fù)荷情況等各種因素，將異常斷路器從系統(tǒng)中隔離。

4）嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定的隔離開關(guān)操作范圍進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)的情況。

3.3/2接線方式斷路器分閘閉鎖處理

3/2接線方式具有較高的供電可靠性和運(yùn)行靈活性，在任一母線故障或檢修時(shí)均不會(huì)導(dǎo)致停電，當(dāng)出現(xiàn)斷路器分閘閉鎖時(shí)采取的處理方法也有自己的特點(diǎn)。

4.靠母線側(cè)斷路器分閘閉鎖

靠母線側(cè)斷路器（以DLl為例）出現(xiàn)分閘閉鎖時(shí)可按下述兩種方案處理

1）用隔離開關(guān)解環(huán)。停用本串三個(gè)斷路器DLl、DL2、DL3的操作電源后，直接拉開DLl兩側(cè)隔離開關(guān)。

2）用斷路器解環(huán)。斷開DL2、DIA、DL7）L1線路對(duì)側(cè)斷路器后，拉開DLl兩側(cè)隔離開關(guān)，而后恢復(fù)I母線及IJl線路。

5.中間斷路器分閘閉鎖

中間斷路器（以DL2為例）出現(xiàn)分閘閉鎖時(shí)可按下述兩種方案處理：

1）用隔離開關(guān)解環(huán)。

2）用斷路器解環(huán)。

6.所在串有斷路器檢修時(shí)

1）若DLl停運(yùn)，DL2閉鎖，則需停IJl、IJ2兩條線路隔離DL2處理。

2）若DLl停運(yùn)，DL3閉鎖，則需停IJl、IJ2兩條線路及II母線隔離DL3處理。

3）若DL2停運(yùn)，DL3閉鎖，則需停IJ2線路及II母線隔離DL3處理。

7.注意事項(xiàng)

1）如所停線路接有發(fā)電機(jī)，應(yīng)讓電廠做好停機(jī)的措施。

2）需停母線時(shí)，應(yīng)考慮所帶主變及負(fù)荷情況。

3）拉刀閘隔離異常開關(guān)時(shí)，應(yīng)注意操作時(shí)間要盡量縮短，同時(shí)做好防止其他完整串開關(guān)突然跳開的措施，避免造成帶負(fù)荷拉刀閘的事故發(fā)生。

4）對(duì)于有條件轉(zhuǎn)代處理的斷路器優(yōu)先選擇轉(zhuǎn)代。

5）發(fā)電機(jī)出口開關(guān)一般不轉(zhuǎn)代，降低出力后用對(duì)側(cè)斷路器或母聯(lián)斷路器解列處理。

6）如果情況緊急，對(duì)系統(tǒng)影響不大，可以臨時(shí)停線路處理，但要做好措施。

上述是一般考慮廠站具備兩串以上開關(guān)的情況，若只有兩串開關(guān)，應(yīng)特別注意對(duì)電網(wǎng)一次結(jié)構(gòu)及保護(hù)的影響。

二、開關(guān)非全相

1.開關(guān)非全相介紹

非全相運(yùn)行就是開關(guān)一相或者兩相運(yùn)行。開關(guān)發(fā)生非全相，不能立即合閘恢復(fù)全相運(yùn)行，電力系統(tǒng)將一直處于非全相運(yùn)行狀態(tài)。電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行時(shí)，將導(dǎo)致電流和電壓三相對(duì)稱性的破壞，會(huì)出現(xiàn)負(fù)序和零序故障分量，對(duì)電網(wǎng)危害較大。

2.開關(guān)非全相對(duì)電網(wǎng)的危害：

1）零序電壓形成的中性點(diǎn)位移使各相對(duì)地電壓升高，網(wǎng)內(nèi)容易發(fā)生絕緣擊穿事故。

2）零序電流在網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生電磁干擾，威脅通訊線路安全。

3）網(wǎng)問(wèn)連接阻抗增大，造成異步運(yùn)行。

4）負(fù)序和零序電流可能引起網(wǎng)內(nèi)零序、非全相等保護(hù)誤動(dòng)。

3、開關(guān)非全相對(duì)人員和設(shè)備的危害

1）零序電流長(zhǎng)期通過(guò)大地，接地裝置的電位升高，跨步電壓與接觸電壓也升高，對(duì)運(yùn)行人員的安全產(chǎn)生一定的危害。

2）零序電流可能在沿輸電線平行架設(shè)的通信線路中產(chǎn)生危險(xiǎn)的對(duì)地電壓，危及人員安全。

3）引起發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子發(fā)熱，機(jī)組振動(dòng)增大，可能出現(xiàn)過(guò)電壓。

4）在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生附加損耗，降低了變壓器的使用效率。

4、開關(guān)非全相一般處理步驟：

開關(guān)在正常運(yùn)行中發(fā)生非全相時(shí)，若兩相斷開時(shí)應(yīng)立即拉開該開關(guān)。若一相斷開時(shí)應(yīng)試合一次該開關(guān)，如試合不成功則應(yīng)盡快采取措施將該開關(guān)拉開。

5.發(fā)電機(jī)出口開關(guān)非全相處理方法：

1）發(fā)電機(jī)空載解列時(shí)斷路器非全相拉閘處理：斷路器拉閘后出現(xiàn)“三相位置不一致”信號(hào)，或解列后減勵(lì)磁電流，定子電壓不降低，而定子回路出現(xiàn)不平衡電流，此時(shí)應(yīng)立即停止操作，維持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流在空載額定值，使發(fā)電機(jī)定子三相電流為零或不平衡電流最小。維持原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，保持發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)同步；設(shè)法恢復(fù)發(fā)電機(jī)斷路器對(duì)稱運(yùn)行——三相全斷開或全合上，具體方法是將未斷開相的斷路器再拉一次。如無(wú)效，經(jīng)過(guò)同期檢查，將已拉開相的斷路器再合上，或派人去現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)按事故按鈕使斷路器再跳閘；通過(guò)倒閘操作將故障斷路器及其發(fā)電機(jī)切除。

2）發(fā)電機(jī)并列時(shí)斷路器非全相合閘的處理：斷路器合閘后出現(xiàn)“三相位置不一致”信號(hào)，或隨著并列后升負(fù)荷，定子回路出現(xiàn)不平衡電流，此時(shí)應(yīng)立即停止操作，維持發(fā)電機(jī)空載。

3）在發(fā)電機(jī)正常帶負(fù)荷的情況下，發(fā)生非全相運(yùn)行，負(fù)序電流大小取決于有功、無(wú)功的多少。發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)可能仍維持單相同步運(yùn)行，但不對(duì)稱。對(duì)發(fā)電機(jī)、系統(tǒng)有一定的影響，應(yīng)迅速降低有功、無(wú)功，使負(fù)序電流保持在容許的范圍內(nèi)。

4）發(fā)電機(jī)運(yùn)行中斷路器非全相運(yùn)行跳閘的處理：首先是嚴(yán)禁拉開滅磁開關(guān)；迅速降低發(fā)電機(jī)無(wú)功及有功負(fù)荷，使發(fā)電機(jī)定子負(fù)序電流不超過(guò)正常運(yùn)行的允許值；繼續(xù)減負(fù)荷，將發(fā)電機(jī)的有功功率、無(wú)功功率減到零，維持空載運(yùn)行；其次是按發(fā)電機(jī)解列時(shí)斷路器非全相運(yùn)行的處理方法進(jìn)行處理，使故障機(jī)組與電網(wǎng)斷開。

5）發(fā)電機(jī)在發(fā)生非全相運(yùn)行的同時(shí)，滅磁開關(guān)也手動(dòng)或自動(dòng)斷開，發(fā)電機(jī)失磁，發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)大量吸收無(wú)功功率，進(jìn)入異步狀態(tài)，發(fā)一定數(shù)量的有功功率；定子電流可能超過(guò)額定值，負(fù)序電流很大。定子表記指示有輕微擺動(dòng)，系統(tǒng)電壓降低且出現(xiàn)顯著不平衡。必須采取緊急措施，立即切斷電源停機(jī)。為了避免發(fā)電機(jī)拉入同步產(chǎn)生的沖擊電流及振蕩造成更大的損失而擴(kuò)大事故，一般情況下滅磁開關(guān)跳閘后不宜再合入。

參考文獻(xiàn)

[1]《發(fā)電廠電氣部分》中國(guó)電力出版社

[2]《關(guān)于防止電力生產(chǎn)重大事故的二十項(xiàng)重點(diǎn)要求》