某220kV變電站綜合改造1號主變壓器高壓側斷路器控制回路異常分析

中廣核風電有限公司內蒙古分公司 高朝輝

1 項目案例及控制回路異常現象

變電站斷路器控制回路的運行狀況對于設備的正常使用有著直接影響，通常情況下在實際開展變電站綜合改造時會涉及到相關標準的執行，其中就包含著對于斷路器控制回路的變動，一旦產生異常現象勢必會制約后續設備送電的穩定性。筆者主要從某220kV變電站綜合改造1號主變壓器高壓側斷路器控制回路異常的實際情況出發展開分析，在對該變電站進行改造驗收時發現，更換斷路器機構后就地操作斷路器正常，在遠方進行操控過程中能夠分閘但卻不能合閘，現場合閘線圈存在著冒煙問題。

2 某220kV變電站綜合改造1號主變壓器高壓側斷路器控制回路異常分析

2.1 1號主變壓器高壓側斷路器控制回路及原理

220kV變電站所使用的斷路器為西安高壓開關廠制造的LW25-126型SF6斷路器，該斷路器控制回路合閘回路經遠方就地把手選擇，經彈簧儲能、斷路器位置及SF6氣壓閉鎖，就地合閘所采用的為就地直流電源，遠方合閘采用保護屏對電源進行控制。在該斷路器機構內部結構中存在相應的彈簧機構，并具有合閘彈簧的儲能回路，主要由電機回路和控制回路兩部分內容組成。操作人員在進行220kV線路間隔改造驗收時，通過三相不一致保護測試發現斷路器本體三相不一致跳閘功能未能發揮其應有作用。針對斷路器實際情況展開詳細檢查，最終發現A相處在分閘位置上，而B、C相則處在合閘位置上，基于此操作人員判斷本體三相不一致回路異常。

2.2 控制回路異常原因分析

在發現控制回路器異常情況后展開對控制回路異常原因的分析，當完成對后臺信號情況的檢查工作后，并未發現“控制回路斷線”信號以及“彈簧未儲能”信號。而在現場檢查過程中發現彈簧處在未儲能位置上，所以判斷其故障問題的出現可能包含以下原因：首先為接觸器原因，當彈簧未儲能時監視輔助接觸器3HBX與儲能接觸器88M未能啟動，在這種條件下，儲能電機無法得到正常運轉達到彈簧儲能的目的，也不能發現發出“彈簧未儲能”信號；其次為限位開關損壞的原因，彈簧本身未儲能，而限位開關33hb受到損害，沒有導通氣場閉觸點，無法啟動監視輔助接觸器3HBX與儲能接觸器88M。最后則在于輔助繼電器49MX的問題，未能將繼電器的61-62觸電打開[1]。

圖1 彈簧儲能回路圖

圖2 故障消缺流程

在此基礎上對限位開關33hb的導通情況展開測量，確定其導通情況正常，并對輔助繼電器49MX的61-62觸點進行測量，確認其導通情況同樣正常。接下來將控制電源空氣開關合上，展開更為詳細的檢查工作，此時的儲能接觸器都沒有啟動，但在對斷路器機構箱控制電源進行測量時發現正電并沒有輸送到機構箱中。經相關回路接線的檢查后發現，其他工作的開展對于該間隔母線側的隔離開關存在相應的影響，1M側隔離開關已關閉。在這種情況下，就地控制電源正端經母線側及線路側隔離開關閉鎖，這才導致沒有送至斷路器機構箱中，滋生了彈簧儲能控制回路電源異常問題，致使其難以展開正常的儲能工作。

2.3 防范措施及改進建議

上述斷路器控制回路異常情況涉及到斷路器就地合閘的反措情況，所以需切實保障好反措的落實情況，同時還應在驗收過程中，基于就地合閘電源接入和不接入兩種情況分別開展對于相關回路的測試工作。有條件的情況下可對斷路器機構的彈簧儲能電源進行獨立配置，不使其同就地控制電源共同使用。在正式開展全周期斷路器檢修工作時，要加強對于重點維護、動態監測、檢修流程以及檢修標準等內容的重視，綜合考慮斷路器的實際運行數據及歷史數據，在此基礎上對斷路器的實際問題展開精準明確的查找工作，并基于實際問題采取針對性的處理和維護工作，這樣便能有效提升變電站斷路器檢修的實質性作用，為變電站更加持續平穩的運行創造良好的條件[2]。

完善檢修標準。在實際進行全周期管理工作時，需先對檢修標準進行明確，確保220kV變電站斷路器安裝的實效性，并在此基礎上確定好相應的限定指標以及技術方案，切實提升檢修工作開展的可靠性及科學性，最大限度減少檢修維護工作開展所對斷路器性能造成的負面影響。例如，在實際進行斷路器選擇工作時，應確保其能充分同變電站性能以及用戶需求相適應。當實際采取相應的檢修操作過程中切記不能對斷路器閥門以及管路的氣密性造成負面影響，在測試回路電阻值時不可對元器件進行拆裝，同時還要注意其所接入的測量裝置不能對斷路器本身所具有的性能造成負面影響。

細化檢修流程。在開展斷路器檢修工作前，應事先將所需各類檢修裝置準備好并完整地辦理檢修手續，當各方面的手續都能同相關標準和要求相符合后才能具體展開相應的性能測試工作，更加詳細地對液壓機構和本體部件展開詳細檢查。應在相關作業指導書的基礎上對元器件的狀態以及性能進行科學測定，判斷其能夠同安全運行的需求相符合，一旦發現異常問題便要第一時間對其進行具體維修工作，并針對那些受損元器件采取及時的更換措施。當完成修復工作后便可恢復本體以及液壓機構，進行整組調試，對斷路器閥門管路的氣密性展開詳細的檢查并注入液壓油，最后將線路測試接通，對修復完成后的斷路器狀態進行檢測（圖2）。

實時動態監測。除完善檢修標準、細化檢修流程以外，還應針對220kV變電站斷路器展開實時動態的監測工作，在檢測過程中，需向相應的管理平臺中進行機械屬性值、導電回路電阻值及相關實驗數據結果的傳輸，接下來再通過相應的數據分析便能對斷路器所處狀態的安全程度進行判斷。同歷史數據文件進行對比，若存在相關異常問題，便要第一時間對220kV變電站斷路器檢修方案進行制定，充分結合國內外的先進技術和經驗，針對問題進行針對性的故障處理，盡可能降低斷路器運行過程中所面臨的各項風險問題，實現其穩定性與安全性的提升。

開展針對性的維護工作。220kV變電站斷路器在日常運行過程中面臨著較多種類型的故障情況，需根據故障實際特點對相應的應急處理方案進行制定。如：當檢查絕緣拉桿時，便應對拉桿的移動和變位情況進行檢查，明確拉桿機械運行范圍是否合理，若是產生松脫斷裂的現象，便要第一時間采取更換措施。

當測試斷路器分合閘時出現異動，需對合閘滾子以及合閘掣子是否超標、變形情況進行檢查。在檢查斷路器機械零件以及電氣線路時，應測試是否產生拒動和異動，觀察動作的實際情況，一旦發現問題，便要結合實際的故障情況，對相關的鐵芯、線路以及電源進行更換。