某變電站開關(guān)事故跳閘原因分析與整改措施

成興旗

摘 要：煤礦對連續(xù)穩(wěn)定供電要求極高，瞬間失壓將會給煤礦造成重大的安全故障和經(jīng)濟(jì)損失。該文通過對某變電站羅九線507開關(guān)事故跳閘原因分析，得出了507開關(guān)跳閘原因和整改措施，應(yīng)用表明提出的措施，簡單實用，避免類似事故再度發(fā)生。

關(guān)鍵詞：斷路器 跳閘線圈 重合閘

中圖分類號：TM591 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0054-03

九里山變電站的羅九線主要是向某煤礦提供電能的。由于礦井對連續(xù)穩(wěn)定供電要求極高，瞬間失壓將會給井下造成重大的安全故障和經(jīng)濟(jì)損失。因此，解決好該變電站設(shè)備的可靠性供電是非常必要的。該文通過對一起變電站35 kV羅九線507開關(guān)事故跳閘的原因分析，提出了相應(yīng)的技術(shù)改造措施。

1 事故經(jīng)過

九里山變電站的主接線如圖1所示。九里山變電站35 kV羅九線507開關(guān)運(yùn)行帶羅莊變電站1#變負(fù)荷；羅莊變電站35 kV馬羅線705開關(guān)運(yùn)行帶羅變2#變、羅小線負(fù)荷；35KV1#變、2#變分裂運(yùn)行。

2013年09月01日19：15分，九里山變電站羅九I線507開關(guān)跳閘，重合閘動作未成功。羅莊變電站主變備自投動作，跳開1#主變，合上6kV分段603開關(guān)，6kV東母恢復(fù)供電。羅莊變電站報文顯示：19：14：48：486毫秒，東母電容器失壓保護(hù)動作，開關(guān)跳閘動作值：AB相電壓Uab=76.38V，BC相電壓Ubc=87.22V，CA相電壓Uca=84.70V；19：14：49：325 ms，主變備自投自投方式III動作，1#主變跳閘；19：14：51：730毫秒，6kV分段603開關(guān)合閘。說明羅莊變電站6kV東段母線瞬間失壓，主變備投成功，合上6kV分段603開關(guān)，保護(hù)動作正確。九里山變電站報文顯示：19：14：48：483 ms，羅九線507開關(guān)分閘；19：14：49：325 ms，羅九線507開關(guān)重合閘動作；19：14：49：343 ms，羅九線507開關(guān)重合閘失敗。檢查羅九線507開關(guān)，發(fā)現(xiàn)507斷路器合閘線圈燒毀，巡視羅九線未發(fā)現(xiàn)明顯異常。從報文記錄可以看出，九里山變電站羅九I線507開關(guān)跳閘是造成羅莊變電站東母失壓及主變備自投動作的主要原因，九里山變電站羅九I線507合閘線圈燒毀是造成重合閘未成功的主要原因。羅九線507開關(guān)跳閘原因不明。

2 故障分析

首先檢查九里山變電站主控室內(nèi)保護(hù)屏上及斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次接線，二次接線均正確且連接緊固，507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)確在遠(yuǎn)方位置。其次，在主控室內(nèi)保護(hù)屏上將遠(yuǎn)方就地開關(guān)置于就地位置，對507開關(guān)進(jìn)行就地合閘，507開關(guān)斷路器合閘成功，但當(dāng)機(jī)構(gòu)儲能完畢后，斷路器隨即跳閘；將507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至就地位置，在507開關(guān)本體就地電合斷路器，斷路器不能合閘。在507開關(guān)斷路器本體進(jìn)行手動合閘，斷路器合閘成功，當(dāng)機(jī)構(gòu)儲能完畢后，將遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至遠(yuǎn)方位置，斷路器隨即又跳閘。將507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至遠(yuǎn)方位置，進(jìn)入主控室內(nèi)，在保護(hù)屏上對507開關(guān)再次進(jìn)行電動合閘，同時在室外觀察跳閘線圈動作情況，跳閘線圈動作，斷路器合閘后又跳閘。又查閱斷路器機(jī)構(gòu)箱圖紙（圖2），拆除507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)端子排X54上分閘電源37，在507開關(guān)本體就地試合斷路器，斷路器合閘成功。

再次查閱保護(hù)屏圖紙（圖3），在保護(hù)屏上將507開關(guān)跳閘連片1LP1打開，斷開507開關(guān)裝置電源和控制電源后，用萬用表測量保護(hù)屏后保護(hù)跳閘回路，即端子排上1D28（n46）、1D29（n45）端子之間，未出現(xiàn)導(dǎo)通現(xiàn)象；測量手動跳閘回路，即1D18（01）、1D30（37）端子之間，未出現(xiàn)導(dǎo)通現(xiàn)象；送上507開關(guān)裝置電源和控制電源后，用萬用表分別測量端子排1D30（37）、1D18（01）、1D33（02）、1D28（33）端子對地電壓及極性，均正確無誤。據(jù)此判斷507開關(guān)保護(hù)裝置無問題。

在507開關(guān)斷路器本體手動分閘后，恢復(fù)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)端子排上X54端子分閘電源37，在斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)端子排上，將X53端子（合閘電源07）直接與正電源短接，開關(guān)仍然無法正常合閘。現(xiàn)場檢查斷路器機(jī)構(gòu)扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量在4 mm，大于規(guī)定范圍內(nèi)（1.5～3.5 mm之間）。通過調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)，在斷路器本體進(jìn)行手動合閘試驗，斷路器合閘正常。在斷路器本體手動分閘后，將507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至就地位置，在507開關(guān)本體就地電合斷路器，斷路器不能合閘；將斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至遠(yuǎn)控，在控制屏上進(jìn)行合閘，斷路器成功合閘。保持507開關(guān)在合閘位置2小時后，在保護(hù)屏上將507開關(guān)斷開，再次在保護(hù)屏上進(jìn)行507開關(guān)斷路器的分合閘試驗，507開關(guān)斷路器分合成功。第三次分合507開關(guān)斷路器，合閘失敗。檢查507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕，發(fā)現(xiàn)接線端子有腐蝕現(xiàn)象，判斷其內(nèi)部接點老化粘連。將507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕更換后，確定接線正確后，在保護(hù)屏及斷路器本體對507開關(guān)多次進(jìn)行電動分合閘試驗，均未發(fā)生異常。

由此，初步判斷507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。

聯(lián)系開關(guān)廠家技術(shù)人員進(jìn)一步對507開關(guān)進(jìn)行試驗。10∶20分，507開關(guān)做好安措。開關(guān)廠家技術(shù)人員將507開關(guān)操動機(jī)構(gòu)箱內(nèi)轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至近控位置，合閘、分閘各兩次，觀察機(jī)構(gòu)動作情況，并用手扳動分閘脫扣板，檢查扇形板和半軸的扣接量，略大于規(guī)定的4 mm，需要進(jìn)行調(diào)整。打開右側(cè)擋板，將主連桿兩端螺母松開，旋轉(zhuǎn)連桿一圈，觀察扣接量合格后，緊固連桿螺栓，安裝擋板。近控合、分?jǐn)嗦菲鲀纱尉！?07開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至就地位置，在507開關(guān)本體就地電合斷路器，斷路器正常合閘，將遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至遠(yuǎn)方位置，斷路器又隨即跳閘。在507開關(guān)本體就地試合斷路器，斷路器合閘，拆除507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)端子排X54上外部引線37（分閘電源），用萬用表測量端子排X54上對地電壓為負(fù)電，正常，測量外部引線37為正電。在保護(hù)屏上將507開關(guān)跳閘連片1LP1打開，用萬用表測量端子排1D29（n45）無電，測量端子排1D28（33）端子對地電壓為正電。隨即拆除1D28端子上的外部引線33線，測量33線對地電壓，發(fā)現(xiàn)其帶正電，不正常。通過電纜查找，發(fā)現(xiàn)此線為母差聯(lián)跳回路，隨即將此根電纜兩端引線均拆除，對此電纜用導(dǎo)通法進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)此電纜的正電源與33線之間存在時通時斷現(xiàn)象，故判斷此電纜內(nèi)存在短路故障。恢復(fù)507開關(guān)跳閘連片1LP1以及507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)端子排X54上外部引線37（分閘電源），507開關(guān)不再跳閘，在保護(hù)屏上進(jìn)行507開關(guān)電動分合閘，均正常。附1：LW34—40.5型SF6斷路器檢測記錄，附2：微機(jī)保護(hù)校驗記錄。endprint

分閘線圈、合閘線圈在額定電壓下試驗（表2）。

分閘線圈在小于30%額定電壓154V時測試，連續(xù)3次未分閘；在65%額定電壓143V時測試，分閘線圈可靠動作。

合閘線圈在85%額定電壓187V時測試，可靠動作（表3）。

由上述檢測、試驗和校驗分析得出：507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。母差聯(lián)跳回路電纜損壞是造成此次事故的原因之二。507開關(guān)斷路器機(jī)構(gòu)扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量過大是合閘失敗的原因之三。

3 整改措施

由于礦井是一級供電負(fù)荷，瞬時停電可能造成較大安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。除此次事故外，這幾年我變電站所使用的某集團(tuán)生產(chǎn)的斷路器運(yùn)行情況分析，有多個開關(guān)出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，同時還存在其他問題，如：行程開關(guān)不到位，儲能電機(jī)一直處于儲能的狀態(tài)，斷路器端子箱密封不嚴(yán)進(jìn)水等問題。為了保證供電系統(tǒng)的可靠性， 由此次事故中吸取教訓(xùn)，研究決定采取以下措施進(jìn)行整改：

（1）盡快與廠家聯(lián)系，對開關(guān)斷路器進(jìn)行評估，對存在問題的設(shè)備進(jìn)行更換；

（2）按規(guī)程規(guī)定制定標(biāo)準(zhǔn)的一、二次設(shè)備檢修周期，一、二次設(shè)備部分檢驗內(nèi)容，一、二次設(shè)備全部檢驗內(nèi)容等，并嚴(yán)格執(zhí)行。

（3）逐步更換該廠家生產(chǎn)的斷路器遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕；

（4）調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)。

（5）檢查母差聯(lián)跳回路電纜生產(chǎn)批次，將此批次電纜統(tǒng)一進(jìn)行更換。

（6）組織學(xué)習(xí)，接受教訓(xùn)，防止此類事故再次發(fā)生。

4 結(jié)語

高質(zhì)量的供電設(shè)備性能和合理的檢修周期、內(nèi)容是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，是礦井生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。在變電站設(shè)計中，供電設(shè)備是否安全可靠，機(jī)構(gòu)是否合理，必須把它們做為一個有機(jī)整體，統(tǒng)籌考慮。該文提出的技術(shù)改造措施，已得到了應(yīng)用，效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1] WCH-821微機(jī)充電保護(hù)測控裝置操作及使用說明書[Z].許繼電氣股份有限公司，2008.

[2] WBT-820系列微機(jī)備自投裝置技術(shù)及使用說明書[Z].許繼電氣股份有限公司，2007.

[3] LW30-126六氟化硫高壓交流斷路器安裝使用說明書[Z].泰開集團(tuán)山東泰開高壓開關(guān)有限公司，2005.endprint

分閘線圈、合閘線圈在額定電壓下試驗（表2）。

分閘線圈在小于30%額定電壓154V時測試，連續(xù)3次未分閘；在65%額定電壓143V時測試，分閘線圈可靠動作。

合閘線圈在85%額定電壓187V時測試，可靠動作（表3）。

由上述檢測、試驗和校驗分析得出：507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。母差聯(lián)跳回路電纜損壞是造成此次事故的原因之二。507開關(guān)斷路器機(jī)構(gòu)扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量過大是合閘失敗的原因之三。

3 整改措施

由于礦井是一級供電負(fù)荷，瞬時停電可能造成較大安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。除此次事故外，這幾年我變電站所使用的某集團(tuán)生產(chǎn)的斷路器運(yùn)行情況分析，有多個開關(guān)出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，同時還存在其他問題，如：行程開關(guān)不到位，儲能電機(jī)一直處于儲能的狀態(tài)，斷路器端子箱密封不嚴(yán)進(jìn)水等問題。為了保證供電系統(tǒng)的可靠性， 由此次事故中吸取教訓(xùn)，研究決定采取以下措施進(jìn)行整改：

（1）盡快與廠家聯(lián)系，對開關(guān)斷路器進(jìn)行評估，對存在問題的設(shè)備進(jìn)行更換；

（2）按規(guī)程規(guī)定制定標(biāo)準(zhǔn)的一、二次設(shè)備檢修周期，一、二次設(shè)備部分檢驗內(nèi)容，一、二次設(shè)備全部檢驗內(nèi)容等，并嚴(yán)格執(zhí)行。

（3）逐步更換該廠家生產(chǎn)的斷路器遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕；

（4）調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)。

（5）檢查母差聯(lián)跳回路電纜生產(chǎn)批次，將此批次電纜統(tǒng)一進(jìn)行更換。

（6）組織學(xué)習(xí)，接受教訓(xùn)，防止此類事故再次發(fā)生。

4 結(jié)語

高質(zhì)量的供電設(shè)備性能和合理的檢修周期、內(nèi)容是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，是礦井生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。在變電站設(shè)計中，供電設(shè)備是否安全可靠，機(jī)構(gòu)是否合理，必須把它們做為一個有機(jī)整體，統(tǒng)籌考慮。該文提出的技術(shù)改造措施，已得到了應(yīng)用，效果良好。

參考文獻(xiàn)

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[2] WBT-820系列微機(jī)備自投裝置技術(shù)及使用說明書[Z].許繼電氣股份有限公司，2007.

[3] LW30-126六氟化硫高壓交流斷路器安裝使用說明書[Z].泰開集團(tuán)山東泰開高壓開關(guān)有限公司，2005.endprint

分閘線圈、合閘線圈在額定電壓下試驗（表2）。

分閘線圈在小于30%額定電壓154V時測試，連續(xù)3次未分閘；在65%額定電壓143V時測試，分閘線圈可靠動作。

合閘線圈在85%額定電壓187V時測試，可靠動作（表3）。

由上述檢測、試驗和校驗分析得出：507開關(guān)斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。母差聯(lián)跳回路電纜損壞是造成此次事故的原因之二。507開關(guān)斷路器機(jī)構(gòu)扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量過大是合閘失敗的原因之三。

3 整改措施

由于礦井是一級供電負(fù)荷，瞬時停電可能造成較大安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。除此次事故外，這幾年我變電站所使用的某集團(tuán)生產(chǎn)的斷路器運(yùn)行情況分析，有多個開關(guān)出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，同時還存在其他問題，如：行程開關(guān)不到位，儲能電機(jī)一直處于儲能的狀態(tài)，斷路器端子箱密封不嚴(yán)進(jìn)水等問題。為了保證供電系統(tǒng)的可靠性， 由此次事故中吸取教訓(xùn)，研究決定采取以下措施進(jìn)行整改：

（1）盡快與廠家聯(lián)系，對開關(guān)斷路器進(jìn)行評估，對存在問題的設(shè)備進(jìn)行更換；

（2）按規(guī)程規(guī)定制定標(biāo)準(zhǔn)的一、二次設(shè)備檢修周期，一、二次設(shè)備部分檢驗內(nèi)容，一、二次設(shè)備全部檢驗內(nèi)容等，并嚴(yán)格執(zhí)行。

（3）逐步更換該廠家生產(chǎn)的斷路器遠(yuǎn)控就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘按鈕；

（4）調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)。

（5）檢查母差聯(lián)跳回路電纜生產(chǎn)批次，將此批次電纜統(tǒng)一進(jìn)行更換。

（6）組織學(xué)習(xí)，接受教訓(xùn)，防止此類事故再次發(fā)生。

4 結(jié)語

高質(zhì)量的供電設(shè)備性能和合理的檢修周期、內(nèi)容是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，是礦井生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。在變電站設(shè)計中，供電設(shè)備是否安全可靠，機(jī)構(gòu)是否合理，必須把它們做為一個有機(jī)整體，統(tǒng)籌考慮。該文提出的技術(shù)改造措施，已得到了應(yīng)用，效果良好。

參考文獻(xiàn)

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[2] WBT-820系列微機(jī)備自投裝置技術(shù)及使用說明書[Z].許繼電氣股份有限公司，2007.

[3] LW30-126六氟化硫高壓交流斷路器安裝使用說明書[Z].泰開集團(tuán)山東泰開高壓開關(guān)有限公司，2005.endprint