GEC低壓交流配電盤常見失效原因分析及對(duì)策

賀吉昌

【摘 要】論文對(duì)英國GEC廠家生產(chǎn)的380V低壓交流配電盤柜出現(xiàn)的失效問題進(jìn)行了闡述。為提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，保證機(jī)組持續(xù)安全發(fā)電，由此，針對(duì)出現(xiàn)的主要技術(shù)問題進(jìn)行了原因分析，并給出了相應(yīng)的解決方案。希望論文能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供參考，對(duì)今后解決同類型問題起到一定的幫助作用。

【Abstract】This paper describes the failure of the 380V low voltage alternating current switchboard produced by British GEC manufacturers. In order to improve the reliability of equipment operation and ensure the continuous and safe power generation of the units， the causes of the main technical problems are analyzed and corresponding solutions are given. It is hoped that this paper can provide reference for relevant staff and help solve similar problems in the future.

【關(guān)鍵詞】低壓交流配電盤;熱繼電器;隔離開關(guān);輔助接點(diǎn)

【Keywords】 low voltage alternating current switchboard; thermal relay; isolation switch; auxiliary contact

【中圖分類號(hào)】TM862? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）08-0158-02

1 引言

某電廠低壓交流配電盤采用英國GEC公司產(chǎn)品，該套設(shè)備經(jīng)過二十余年的運(yùn)行，其弊端也逐漸地顯露出來。首先，其可操作性差，一些閉鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致開關(guān)卡澀問題及操作不到位的情況時(shí)常發(fā)生;其次，該盤柜開關(guān)主回路及控制回路的布線也比較復(fù)雜，其操作機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得都比較煩瑣，無形中增加了開關(guān)故障排除的難度;最后，由于配電盤柜運(yùn)行時(shí)間較長，一些電氣部件出現(xiàn)老化跡象，如開關(guān)內(nèi)的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換開關(guān)、隔離開關(guān)等輔助接點(diǎn)表面氧化等問題比較普遍，這樣使得其輔助接點(diǎn)接觸電阻較大，導(dǎo)致開關(guān)的控制回路故障率較高。

2 配電盤柜開關(guān)失效現(xiàn)象及原因分析

2.1 開關(guān)DMPR電機(jī)過載保護(hù)繼電器問題

該配電盤柜的開關(guān)配置有DMPR電機(jī)過載保護(hù)繼電器，該繼電器為一種電子式熱繼電器，其接線形式比較簡單，使用也比較方便，但由于DMPR這種電子式熱繼電器的抗干擾性能比較差，開關(guān)在運(yùn)行期間，特別是在投切負(fù)荷時(shí)，由于開關(guān)產(chǎn)生的電磁力容易引起繼電器的誤動(dòng)作，這樣大大降低了開關(guān)運(yùn)行的可靠性，對(duì)電廠電氣設(shè)備穩(wěn)定可靠的運(yùn)行也帶來了不利影響。

2.2 開關(guān)遠(yuǎn)方就地切換開關(guān)、隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)氧化問題

該配電盤柜的開關(guān)配置有遠(yuǎn)方就地切換開關(guān)（850CC）、隔離開關(guān)（850JS），但這些開關(guān)內(nèi)的850CC/850JS等輔助接點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)接觸電阻大的問題，而且出現(xiàn)故障頻率呈上升趨勢。在對(duì)850CC/850JS輔助接點(diǎn)進(jìn)行深入的研究后，發(fā)現(xiàn)其主要原因是由于這些輔助接點(diǎn)長期暴露在空氣中，且大修經(jīng)常使用酒精擦拭其表面，導(dǎo)致輔助接點(diǎn)鍍銀層氧化情況比較嚴(yán)重，引起很多接點(diǎn)接觸電阻偏大，最終導(dǎo)致開關(guān)功能失效，無法控制下游負(fù)荷正常啟停。每次停盤檢修更換備件數(shù)量較大，因此，采取臨時(shí)措施對(duì)每次檢測到的一些接觸不良或接觸電阻大的接點(diǎn)通過針對(duì)性的修復(fù)或重新組裝的維修方法使其功能得以恢復(fù)。

2.3 隔離開關(guān)保險(xiǎn)動(dòng)觸頭上過熱問題

在對(duì)配電盤柜進(jìn)行定期維護(hù)工作中，經(jīng)常能夠看到電氣主回路上的隔離開關(guān)850JS保險(xiǎn)座觸頭上有過熱燒蝕痕跡。對(duì)該問題進(jìn)行深入的分析研究，發(fā)現(xiàn)開關(guān)保險(xiǎn)座觸頭上過熱燒蝕痕跡是由于檢修過程中涂抹凡士林潤滑油脂的量及開關(guān)清潔檢查不徹底造成的。在對(duì)開關(guān)進(jìn)行檢修時(shí)，每次在開關(guān)檢查完成回裝前需要在動(dòng)觸頭上涂上一層凡士林潤滑油脂。每次檢修都是如此，長期下來使得850JS保險(xiǎn)開關(guān)觸頭的潤滑油脂在觸頭倉內(nèi)積累得越來越多，當(dāng)保險(xiǎn)座倉內(nèi)的潤滑油脂隨時(shí)間變得干澀將會(huì)產(chǎn)生一定的粘性，由于長時(shí)間未對(duì)開關(guān)保險(xiǎn)靜觸頭進(jìn)行有效清理，從而引起開關(guān)保險(xiǎn)座的動(dòng)靜觸頭之間出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，使開關(guān)在運(yùn)行期間產(chǎn)生輕微的電弧導(dǎo)致動(dòng)靜觸頭出現(xiàn)過熱燒蝕痕跡，如果這樣持續(xù)下去將會(huì)導(dǎo)致動(dòng)靜觸頭粘連，造成保險(xiǎn)熔斷，導(dǎo)致開關(guān)故障。

2.4 盤柜檢修過程中的其他問題

由于英國GEC生產(chǎn)的盤柜存在設(shè)計(jì)缺陷，開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)及機(jī)械閉鎖裝置設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致開關(guān)操作起來比較煩瑣，特別對(duì)一些負(fù)荷較重且在配電盤所處位置較高的大型開關(guān)來說，開關(guān)的體積也相對(duì)較大，對(duì)其操作起來就更加笨重，有時(shí)會(huì)因?yàn)殚_關(guān)在推拉過程沒有到位而引起開關(guān)功能失效，這樣將會(huì)導(dǎo)致主回路觸頭接觸不良而引起電弧將開關(guān)損壞。平時(shí)在對(duì)開關(guān)進(jìn)行拆裝時(shí)，其工藝也比較煩瑣，耗費(fèi)大量的人力物力，有時(shí)會(huì)因?yàn)殚]鎖機(jī)構(gòu)的卡澀而導(dǎo)致開關(guān)無法進(jìn)行正常分合閘操作。檢修后，在對(duì)開關(guān)進(jìn)行回裝時(shí)也可能會(huì)因?yàn)殚_關(guān)倉內(nèi)的紅色擋板機(jī)構(gòu)卡澀未能正常打開或因回裝開關(guān)用力過猛而將擋板頂碎的現(xiàn)象。以上的種種問題表明GEC廠家生產(chǎn)的這種盤柜及開關(guān)在其機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面很不合理，存在諸多弊端[1]。

3 解決問題的對(duì)策

通過將DMPR電子式電機(jī)過載保護(hù)繼電器改為雙金屬片式熱繼電器，使開關(guān)的熱繼電器不受開關(guān)投切時(shí)的電磁力影響，從而大大地提高了開關(guān)運(yùn)行的可靠性。雙金屬片式熱繼電器的工作原理是當(dāng)雙金屬片的溫度升高時(shí)，由于兩種金屬的線膨脹系數(shù)不同，所以它將受熱彎曲。該熱元件串接在電動(dòng)機(jī)定子繞組中，電動(dòng)機(jī)繞組電流即為流過熱元件的電流。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但不足以使繼電器動(dòng)作;當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量增大，使雙金屬片彎曲位移量增大，經(jīng)過一段時(shí)間后，雙金屬片彎曲推動(dòng)導(dǎo)板，并通過補(bǔ)償雙金屬片與推桿將觸點(diǎn)動(dòng)作，該觸點(diǎn)為熱繼電器串于接觸器線圈回路的動(dòng)斷觸點(diǎn)，斷開后使接觸器失電，接觸器切斷電動(dòng)機(jī)等下游負(fù)載回路供電，不會(huì)因過載導(dǎo)致下游負(fù)載長期運(yùn)行而損壞，保護(hù)了電動(dòng)機(jī)等下游負(fù)載。其動(dòng)作特性是只受主回路上電流大小的控制，不會(huì)由于開關(guān)投切時(shí)產(chǎn)生電磁力的影響而導(dǎo)致其誤動(dòng)作，從而大大地提高了開關(guān)運(yùn)行的可靠性。

為了能夠讓這些開關(guān)處于可靠的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)抽屜開關(guān)內(nèi)部電氣部件進(jìn)行定期維護(hù)很有必要。如遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)（850CC）、隔離開關(guān)（850JS）輔助接點(diǎn)在沒有進(jìn)行新備件替換的情況下，應(yīng)采取有效的檢查和維修措施以保證其可用性，為此有針對(duì)性地對(duì)接觸不良的輔助接點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)修復(fù)或重新組裝的方法使850CC/850JS的功能恢復(fù)正常。為徹底解決850CC/850JS輔助接點(diǎn)氧化問題，建議對(duì)該類型的輔助接點(diǎn)盡快完成換型替代，從而保證開關(guān)運(yùn)行的可靠性，降低開關(guān)在運(yùn)行期間出現(xiàn)故障的幾率。

對(duì)于隔離開關(guān)保險(xiǎn)座保險(xiǎn)動(dòng)觸頭過熱的問題，我們對(duì)此類問題進(jìn)行了深入的分析，并對(duì)其靜觸頭進(jìn)行解體檢查，最終分析結(jié)果是保險(xiǎn)座倉內(nèi)的潤滑油脂干涸將會(huì)產(chǎn)生一定的粘性，開關(guān)在運(yùn)行期間可能產(chǎn)生輕微的電弧導(dǎo)致觸頭出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。今后對(duì)該類型隔離開關(guān)進(jìn)行日常檢修時(shí)做好靜觸頭倉內(nèi)的清潔檢查工作，并且做好相關(guān)檢修經(jīng)驗(yàn)反饋落實(shí)工作，對(duì)凡是用到凡士林潤滑油脂的檢修工作，應(yīng)該充分作好風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)對(duì)措施，以杜絕此類情況發(fā)生[2]。

最后，對(duì)GEC配電盤柜開關(guān)操作時(shí)應(yīng)注意其閉鎖機(jī)構(gòu)是否操作到位，對(duì)抽屜開關(guān)進(jìn)行推拉操作時(shí)，在打開外面板前先要將850JS斷開，并將850JS旋轉(zhuǎn)開關(guān)上的一白色小按鈕用平口螺絲刀按壓，并旋轉(zhuǎn)一定的角度再將開關(guān)面板打開，面板打開后將右手邊的控制回路插頭及時(shí)拔掉，以免造成損壞，之后左右手同時(shí)按壓開關(guān)頂部的機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)，同時(shí)使力將開關(guān)抽出。在對(duì)開關(guān)進(jìn)行回裝操作時(shí)，首先要注意驗(yàn)證其主回路和控制回路的帶電情況，以確保開關(guān)回裝操作的人身安全。當(dāng)開關(guān)無法回裝到位時(shí)，千萬不能用力過猛以防將后面開關(guān)倉內(nèi)觸頭紅色擋板頂碎，此時(shí)應(yīng)及時(shí)將開關(guān)抽出，檢查靜觸頭擋板機(jī)械機(jī)構(gòu)是否存在卡澀，處理完成后再進(jìn)行開關(guān)回裝操作，確保設(shè)備不因人因操作而損壞。

4 結(jié)語

以上對(duì)英國GEC配電盤柜經(jīng)常出現(xiàn)的失效問題及對(duì)策進(jìn)行了詳細(xì)闡述。首先，我們對(duì)DMPR電機(jī)保護(hù)器誤動(dòng)作，遠(yuǎn)方就地切換開關(guān)（850CC）、隔離開關(guān)（850JS）輔助接點(diǎn)氧化，850JS保險(xiǎn)開關(guān)觸頭輕微過熱燒蝕問題，抽屜內(nèi)的機(jī)械機(jī)構(gòu)及觸頭擋板機(jī)構(gòu)笨重、操作困難及推拉抽屜過程中存在的失效問題進(jìn)行了分析，同時(shí)，詳細(xì)說明了解決這些問題所采取的對(duì)策，其主要目的是為了能夠更好地指導(dǎo)人們對(duì)GEC類盤柜開展良好的日常維護(hù)工作，以保證盤柜及開關(guān)運(yùn)行的可靠性。

【參考文獻(xiàn)】

【1】何伯倫.低壓配電幾個(gè)常見事故原因及對(duì)策[J].廣東科技，2013（24）：121-122.

【2】李欣.低壓配電故障原因分析及預(yù)防措施[J].中國設(shè)備工程，2017（24）：64-65.