一起500 kV交流濾波器開關(guān)三相不一致動作的故障分析

李凱協(xié) 林錦峰 楊陽

摘 要：對于換流站而言，交流濾波器開關(guān)的運(yùn)行情況直接影響高壓直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行。現(xiàn)以某換流站的交流濾波器開關(guān)本體三相不一致動作為例，分析了故障產(chǎn)生的原因，為今后類似故障的處理提供了參考。

關(guān)鍵詞：交流濾波器開關(guān);三相不一致;分閘脫扣裝置

1 設(shè)備情況

某換流站500 kV交流濾波器開關(guān)采用的是杭州西門子的3AP2-FI型開關(guān)，開關(guān)采用雙斷口結(jié)構(gòu)，儲能方式為彈簧儲能。開關(guān)配置有獨(dú)立的斷路器保護(hù)裝置，三相不一致動作定值為0.5 s。

2 故障現(xiàn)象

2019-08-13T13：39：11：157，因直流功率調(diào)節(jié)需要，某換流站無功控制要求投入500 kV 581交流濾波器;13：39：11：334，工作站信號顯示500 kV 581開關(guān)A、B相合上，C相未合上，581開關(guān)的本體三相不一致動作，跳開A、B相。現(xiàn)場值班人員檢查581開關(guān)三相在分閘位置，彈簧儲能，SF6壓力正常，開關(guān)控制柜內(nèi)第一路三相強(qiáng)迫繼電器K61動作、第二路三相強(qiáng)迫繼電器K63動作。

3 事故分析

本次581開關(guān)跳閘僅有本體三相不一致保護(hù)動作，開關(guān)保護(hù)未動作。其中，保護(hù)動作的錄波圖如圖1所示。

結(jié)合圖1錄波圖及工作站信號可知，581開關(guān)C相合上后33 ms再次分開，581開關(guān)處于三相不一致狀態(tài)。本體三相不一致繼電器開始計(jì)時(shí)，延時(shí)500 ms后動作，跳開581開關(guān)A、B相。本體三相不一致保護(hù)正確動作。

581開關(guān)采用的斷路器保護(hù)為南瑞繼保的PCS-921N，操作箱型號為CZX-12G。其TWJ繼電器與開關(guān)的合閘回路并接，起到判別開關(guān)位置和監(jiān)視合閘回路是否完好的作用。500 kV 581開關(guān)TWJ回路如圖2所示。同時(shí)，581的斷路器保護(hù)采用分相跳位的位置判別方法，即TWJ勵(lì)磁，則認(rèn)為該相開關(guān)在分閘位置;TWJ不勵(lì)磁，則認(rèn)為該相開關(guān)在合閘位置。

因?yàn)?81開關(guān)儲能方式為合閘儲能，在合上后彈簧儲能會不足，并發(fā)出“機(jī)械合閘閉鎖”告警，此時(shí)會切斷581開關(guān)的合閘回路。當(dāng)581開關(guān)C相由合變分后，由于合閘回路被切斷，581開關(guān)操作箱C相TWJ無法勵(lì)磁，581斷路器保護(hù)仍判開關(guān)三相在合位，故581斷路器保護(hù)正確不動作。因此，可以確定581開關(guān)的保護(hù)并未出現(xiàn)拒動情況。

根據(jù)現(xiàn)場一次設(shè)備檢查情況，檢修人員在出現(xiàn)故障后現(xiàn)場電動合閘發(fā)現(xiàn)無法電動分閘，嘗試手動操作無法推動分閘脫扣器，初步判斷分閘脫扣器裝置內(nèi)部卡澀。對分閘脫扣器進(jìn)行進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)脫扣器裝置內(nèi)部定位銷存在移位現(xiàn)象，致使分閘線圈無法推動分閘脫扣器動作，最終導(dǎo)致斷路器無法正常分閘。

對拆下的分閘脫扣裝置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部扭簧的定位銷一端松脫，導(dǎo)致脫扣裝置卡澀，斷路器無法操作。經(jīng)進(jìn)一步對比分析，發(fā)現(xiàn)該定位銷裝反，定位銷的卡圈不能起到防脫落作用。固定軸銷脫軌如圖3所示。

經(jīng)核查檢修歷史記錄發(fā)現(xiàn)，2019年4月年度檢修期間對581開關(guān)開展檢修工作時(shí)，廠家現(xiàn)場服務(wù)人員更換了分閘脫扣裝置內(nèi)扭簧，恢復(fù)定位銷時(shí)方向安裝錯(cuò)誤，導(dǎo)致定位銷在斷路器分合操作過程中逐漸產(chǎn)生移位。當(dāng)軸銷輕微移位未脫離固定插孔時(shí)，斷路器可正常操作;軸銷經(jīng)斷路器多次分、合（581開關(guān)自大修后已分合操作分別72次）移位至脫離軸銷插孔后，將導(dǎo)致斷路器無法保持合閘狀態(tài)，或者導(dǎo)致整個(gè)脫扣裝置內(nèi)部卡死。

4 結(jié)語

綜上所述，本次交流濾波器開關(guān)三相不一致動作的原因?yàn)閺S家在更換了分閘脫扣裝置內(nèi)扭簧后，恢復(fù)定位銷時(shí)方向安裝錯(cuò)誤，導(dǎo)致定位銷在斷路器分合操作過程中逐漸產(chǎn)生移位，最終導(dǎo)致該相開關(guān)合閘后無法保持合閘狀態(tài)。因此，維護(hù)人員應(yīng)進(jìn)一步提升技能水平，并完善開關(guān)維護(hù)時(shí)的工藝控制措施等;應(yīng)加強(qiáng)該型號開關(guān)的定期檢查維護(hù)及防拒動檢查工作，以便于發(fā)現(xiàn)類似故障時(shí)能及時(shí)處理。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 黃玉忠.一起500 kV斷路器分閘故障分析[J].電力大數(shù)據(jù)，2017，20（11）：47-49.

收稿日期：2019-11-25

作者簡介：李凱協(xié)（1987—），男，廣東羅定人，工程師，從事高壓直流運(yùn)行工作。