一起有載調壓開關故障的分析及處理

徐朋江

摘 要：介紹了有載調壓開關因時間繼電器存在問題而造成升擋跳閘故障的處理過程，分析了故障發生的原因，并針對故障的產生提出了避免類似故障發生的建議。

關鍵詞：有載調壓開關；時間繼電器；跳閘故障；電機電源

中圖分類號：TM403.4 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.124

2016-05-01，某110 kV變電站#1主變壓器有載調壓開關在升擋后發生跳閘故障，筆者所在的檢修班組來到現場對#1主變有載開關開進行了診斷，經過分析處理，成功消除了該故障。

1 故障發生過程

1.1 故障表象

#1主變壓器在4擋升至5擋之后，電機電源開關Q1跳閘，擋位到位，指示表顯示擋位刻度停留在綠色區域內，基本調擋動作完畢。當試投電機電源開關Q1后，發現時間繼電器K29發出“噠噠噠”的響聲，現場嘗試進行從5擋降回 4擋、從4擋升5擋空開都發生跳閘。

1.2 現場檢查表象

對#1主變有載開關做上、下擋位的升擋、降擋檢查，發現了以下問題：①由3擋位升到4 擋位、由4擋位降至3擋位時，電機電源開關Q1都會跳閘一次，跳閘后擋位的分接變換指示器刻度停留在綠色區域內；②合上電機電源開關 Q1后，時間繼電器K29持續發出“噠噠噠”的響聲，初步判斷可能是時間繼電器計時功能故障導致此次空開跳閘出現。

有載調壓開關內狀態圖如圖1所示。

2 現場處理及原因分析

2.1 更換時間繼電器K29

現場更換了時間繼電器K29，進行了升擋、降擋操作，調擋位指示分接變換指示器刻度停留在綠色區域內，表示擋位動作到位。時間繼電器K29壓開關正確動作，擋位指示正確，電機電源開關Q1沒有再次發生跳閘現象，故障消除，處理完畢。原有載調壓開關故障時間繼電器如圖2所示。

2.2 K29時間繼電器動作時序原因分析

K29時間繼電器在電路中的作用是計算每次調擋動作時間，出廠值設置為10 s，即躲過正常升降每一擋位所需時間（每升降一擋需時約4 s，中間擋位最長不超過8 s）。

下面以降擋過程為例說明整個回路的動作過程。

如圖3中的線路所示，合上電機電源空開Q1，按下就地操作降擋按鈕S2后，K2接觸器觸點吸合，線圈帶電。此時，K2的5，6接點和13，14接點閉合，K2繼電器形成自保持。有載調壓開關升擋控制回路圖（一）如圖3所示。

K2形成自保持，K2的5-6接通，K29時間繼電器的25-28接通。此時，K3接觸器線圈帶電吸合，K3的01，02接點斷開， 43，44接點閉合，K3形成自保持。有載調壓開關升擋控制回路圖（二）如圖4所示。

由圖4可以看到，從合上電機電源空開開始， K29時間繼電器的A1和A2端子是長期帶電的。K3的觸點01和02輸出到時間繼電器的B1端。結合時間繼電器的說明書及二次回路圖紙可知，B1端子失電，K29啟動計時，而K3幾乎與K1和K2接觸器同時動作，即調擋開始K3帶電，調擋結束，K3失電復歸。K3在回路中實現了電氣制動的功能，K29時間繼電器實現了限時調擋功能。調擋開始即啟動計時，時間達到了設定值時，15-18和25-28接點斷開。此時，15-16和25-26觸點閉合。實現的動作邏輯為：在t s內完成調擋，B1得電復歸；超過t s后，調擋未完成，K3未失電，B1失電延時動作，K29的15-16接通，Q1帶電，跳空開。時間繼電器動作時序圖見圖5所示。

如圖6所示，計時結束之后，調擋未完成。如果此時凸輪轉換開關S12或S13未斷開，還在繼續調擋，線圈Q1通電，提前跳開了空開。Q1跳閘原理如圖6所示。

針對MA7型MR有載調壓開關機構，我們總結了以下常見故障的處理方法，如表1所示。

3 結論和運維建議

此次故障的MA7型有載調壓開關是MR公司早期（1996年）產品出現的故障，K29時間繼電器現已不再生產，所以，現場更換了功能更加豐富、可靠的新型時間繼電器（EATON出廠的ETR4-70B-AB型）。建議對該種型號的機構（MA7和MA9）進行排查，發現繼電器有類似問題時提前更換。

此外，我們應該結合主變停電的機會，對有載調壓開關進行以下檢查：①清除電動機構內的灰塵和雜物；②檢查機構箱內各密封點和面是否有滲漏；③檢查升壓或降壓是否逐級調擋；④各擋位顯示是否準確到位；⑤檢查緊急停止是否正確；⑥1擋和N擋電氣限位是否正常；⑦手動保護電路是否正常；⑧就地與遠方轉換開關是否正常；⑨檢查時間繼電器的設定及工作情況驗證。