儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)故障導(dǎo)致有二次缺陷的斷路器無(wú)法合閘

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1 故障簡(jiǎn)述

該間隔為建站時(shí)配置的備用間隔,此次啟動(dòng)是為了平衡各個(gè)主變的負(fù)荷,將重載母線的負(fù)荷割接到輕載母線上,因此該間隔從未運(yùn)行過(guò)。高壓柜型號(hào)為XGNZ-12,斷路器型號(hào)為ZN28-12,保護(hù)裝置型號(hào)為RCS-9611C。

當(dāng)日?qǐng)?zhí)行10kV某饋線啟動(dòng)方案,將該饋線斷路器由熱備用轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí),配調(diào)通知當(dāng)值合閘指令發(fā)出后合閘超時(shí),沒(méi)有任何報(bào)文,包括斷路器控制回路斷線告警信號(hào)。運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)檢查后臺(tái)檢查光字牌和報(bào)文都沒(méi)有任何故障信息。高壓柜的分閘指示燈、儲(chǔ)能指示燈都亮,斷路器機(jī)械指示分閘,儲(chǔ)能指示已儲(chǔ)能,“遠(yuǎn)方/就地”把手打在“遠(yuǎn)控”,儲(chǔ)能方式打在合位置,檢查保護(hù)測(cè)控裝置,該時(shí)間點(diǎn)曾收到合閘指令,說(shuō)明合閘命令送達(dá)測(cè)控裝置。萬(wàn)用表測(cè)量控制電源和儲(chǔ)能電源均正常,排查合閘回路時(shí)發(fā)現(xiàn)遙合或者就地手合斷路器時(shí),410和418端子都是DC+57V。

2 故障分析

圖2 RCS-9611C斷路器控制回路圖

2.1 正常情況下,端子排1D2的402端子接DC+55V電源,端子排1D25的420端子接DC-55V電源,55V為直流110V系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)正負(fù)其中一極電壓,一般都會(huì)略高。如圖2所示,因?yàn)楹祥l回路上的410和418端子都是和402一樣DC+57V,說(shuō)明合閘回路在418端子之前合閘回路都是通路的,可以排除電氣五防鎖 WF、“遠(yuǎn)方就地”把手QK、遙合繼電器觸點(diǎn)YHJ、合閘出口壓板11LP9、防跳閉鎖繼電器觸點(diǎn)TBJV、合閘保持繼電器HBJ的問(wèn)題。剩下的排查對(duì)象只剩儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)CK、斷路器常閉輔助觸點(diǎn)DL和合閘線圈HQ,這些元件在斷路器本體機(jī)構(gòu)內(nèi)部,需要停電檢查。

2.2 將該饋線轉(zhuǎn)為冷備用后,檢查合閘線圈HQ內(nèi)阻為110Ω,內(nèi)阻正常,斷路器輔助觸點(diǎn)DL閉合,儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)CK觸點(diǎn)斷開(kāi),但是彈簧儲(chǔ)能到位。判斷儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)內(nèi)部彈簧老化彈力下降或者彈片卡澀導(dǎo)致觸點(diǎn)無(wú)法接通。圖2中斷路器儲(chǔ)能成功后,儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)應(yīng)到位,然后CK觸點(diǎn)閉合,接通合閘回路。如果儲(chǔ)能成功,但是行程開(kāi)關(guān)沒(méi)有到位,即CK觸點(diǎn)不會(huì)閉合,合閘不能保持,斷路器即無(wú)法合閘。

2.2 保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)分、合斷路器,應(yīng)經(jīng)“遠(yuǎn)方/就地”切換開(kāi)關(guān)控制,并能對(duì)保護(hù)分、合閘回路完好性進(jìn)行有效監(jiān)視。[1]圖2中跳位監(jiān)視回路沒(méi)有串入儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)CK,只要跳位繼電器TWJ動(dòng)作,即顯示為斷路器分位,而在彈簧未儲(chǔ)能時(shí),即不具備合閘條件時(shí),斷路器控制回路斷線不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。這樣造成問(wèn)題有兩個(gè),一是儲(chǔ)能是否到位不能有效監(jiān)視,二是送電前不能判斷合閘回路是否存在問(wèn)題。

3 處理建議

圖3 優(yōu)化后的控制回路圖

3.1 如圖3所示,將端子排1D19-1D20短接后,遙控分合閘和就地分合閘均成功。確認(rèn)彈簧在儲(chǔ)能狀態(tài),短接端子排1D19-1D20,拆除1D20至機(jī)構(gòu)方向(即⑧、⑥之間)的連線。這樣能有效監(jiān)視合閘回路,同時(shí)能在回路異常時(shí),如儲(chǔ)能接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)發(fā)現(xiàn)“控制回路斷線”的信號(hào),避免了送電前的發(fā)現(xiàn)再處理,符合繼電保護(hù)的可靠性基本要求。

3.2 僅優(yōu)化后控制回路后,發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置和后臺(tái)機(jī)均能正確出現(xiàn)“控制回路斷線”的信號(hào),更換新的儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)后,觸點(diǎn)CK閉合,“控制回路斷線”的信號(hào)消失。后臺(tái)機(jī)嘗試合閘,選擇斷路器返校成功,隨后發(fā)出合閘命令,合上斷路器。將遠(yuǎn)方就地把手打在“就地”位置,現(xiàn)場(chǎng)嘗試合上斷路器,斷路器順利合上。

4 存在問(wèn)題

目前斷路器運(yùn)行時(shí)都是在“已儲(chǔ)能”的狀態(tài),即儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)都是到位,儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)都是在合上位置,壓迫彈簧從而壓緊彈片。這樣的問(wèn)題在于,長(zhǎng)期的壓力可能導(dǎo)致彈簧疲勞和彈片變形,最終影響儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)正確動(dòng)作。但受制于已有機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),基本不可能改變儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)的動(dòng)作形式,讓儲(chǔ)能行程開(kāi)關(guān)變成不是常態(tài)化動(dòng)作狀態(tài)。