張義蓮

國網(wǎng)上海嘉定供電公司

1 問題描述

2014年9月10日，嘉定供電公司運(yùn)維檢修部變電（配電）二次運(yùn)檢班在110kV惠平站進(jìn)行繼電保護(hù)驗(yàn)收時(shí)，對10kV惠13倉位進(jìn)行繼保整組試驗(yàn)，惠13開關(guān)分閘后引起電氣控制回路中的控制電源小開關(guān)跳開，經(jīng)將控制電源小開關(guān)合上，再次試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)開關(guān)多次合分閘后跳控制電源小開關(guān)的問題。之后按正確操作步驟重復(fù)對其他倉位進(jìn)行多次試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有多倉位存在此問題。

2 問題查找

2.1 開關(guān)各項(xiàng)指標(biāo)測試

本站的10kV開關(guān)型號為ZN73G-12/1250-25，為西安西開中低壓開關(guān)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。對開關(guān)進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1 開關(guān)試驗(yàn)各參數(shù)

從表1可以看出，開關(guān)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)合格。

2.2 開關(guān)內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)檢查

將開關(guān)面板打開對其內(nèi)部進(jìn)行檢查，開關(guān)內(nèi)部情況如圖1所示。開關(guān)內(nèi)部各部件仔細(xì)檢查無誤。

圖1 開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.3 故障元器件：斷路器輔助節(jié)點(diǎn)

在對開關(guān)副接點(diǎn)進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)副接點(diǎn)小室內(nèi)有燒壞發(fā)黑跡象，如圖2所示。

圖2 開關(guān)副接點(diǎn)燒壞

正常的開關(guān)副接點(diǎn)如圖3所示。

圖3 正常開關(guān)副接點(diǎn)

經(jīng)檢查，惠平站10kV開關(guān)的輔助接點(diǎn)都有不同程度的燒壞，開關(guān)輔助接點(diǎn)可能是因拉弧短路而燒壞發(fā)黑。

2.4 缺陷原因分析

將燒壞的開關(guān)副接點(diǎn)拆開進(jìn)行檢查分析，完整的開關(guān)輔助接點(diǎn)如圖4所示,圖中71，72,73,74為輔助接點(diǎn)的編號；開關(guān)輔助接點(diǎn)的剖面圖如圖5所示，圖中73與72、71與74在同一小室內(nèi)；圖6為開關(guān)輔助接點(diǎn)圖5的展開圖。圖7為開關(guān)輔助接點(diǎn)在二次回路中的接線原理圖。

圖4 開關(guān)輔助接點(diǎn)整體圖

圖5 開關(guān)輔助接點(diǎn)剖面圖

圖6 開關(guān)輔助接點(diǎn)展開圖

圖7 開關(guān)跳閘造成輔助接點(diǎn)弧光短路

結(jié)合圖紙上開關(guān)跳閘回路及監(jiān)視回路，分析結(jié)果如下：當(dāng)故障或手動(dòng)開關(guān)跳閘時(shí)，跳閘回路的輔助接點(diǎn)HK由閉合狀態(tài)變到斷開狀態(tài)，輔助接點(diǎn)分開引起拉弧現(xiàn)象,由于此輔助開關(guān)質(zhì)量問題(7374和7172），滅弧效果差，造成此時(shí)連接在同一小室內(nèi)的73和72點(diǎn)因?yàn)殚_關(guān)副接點(diǎn)拉弧形成短路，又因?yàn)?3相當(dāng)于連接正電源，72連接跳閘監(jiān)視回路的負(fù)電源，如圖7所示，此連接相當(dāng)于控制直流電源正負(fù)兩點(diǎn)直接短路，于是造成了開關(guān)電氣控制回路的故障，控制電源小開關(guān)跳開。

圖7中跳閘線圈TQ是感性的，開關(guān)跳閘時(shí)，跳閘線圈由接通電源帶電狀態(tài)，瞬間突然斷開電源到失電狀態(tài)，其兩端很容易產(chǎn)生過電壓，而跳閘回路是由開關(guān)的輔助接點(diǎn)HK來切斷跳閘電流的，因?yàn)榇碎_關(guān)的輔助接點(diǎn)質(zhì)量不好，滅弧效果差，不能正常切斷弧光短路電流，因而在同一小室內(nèi)的兩端接點(diǎn)直接正負(fù)電源相通，造成短路，以致控制電源小開關(guān)跳開，同時(shí)輔助接點(diǎn)燒壞。

結(jié)論：惠平站10kV開關(guān)柜開關(guān)副接點(diǎn)存在質(zhì)量問題，在斷路器正常操作時(shí)有弧光短路現(xiàn)象，造成開關(guān)電氣控制回路故障。

3 缺陷消除

3.1 開關(guān)質(zhì)量不合格

由上述分析得知，開關(guān)質(zhì)量不好，輔助接點(diǎn)的滅弧功能差，不易斷弧，易發(fā)生弧光短路現(xiàn)象。因此，為保證開關(guān)能正常的滅弧，開關(guān)滅弧質(zhì)量必須合格，滅弧功能試驗(yàn)必須滿足指標(biāo)要求。

3.2 接線設(shè)計(jì)不合理

輔助接點(diǎn)連線設(shè)計(jì)存在問題，控制電源小開關(guān)正負(fù)兩極的端線連接在同一小室內(nèi)，當(dāng)滅弧效果不好時(shí)，弧光短路易造成開關(guān)電氣控制回路故障現(xiàn)象。為防止此類現(xiàn)象發(fā)生，接有正負(fù)不同極性的輔助開關(guān)觸點(diǎn)應(yīng)避免接在輔助開關(guān)的同一小室內(nèi)，而且距離不宜相隔太近。

4 總結(jié)

繼電保護(hù)二次回路的缺陷工作需要透過表象，從根本上找出問題所在。通過對一起10kV開關(guān)柜開關(guān)副接點(diǎn)燒壞的故障進(jìn)行分析，查找出開關(guān)副接點(diǎn)因拉弧而燒壞，找到了產(chǎn)生故障的源頭，消除了事故發(fā)生的隱患。

在10kV開關(guān)跳閘回路中，為保證開關(guān)在斷開時(shí)能正常滅弧，要重視開關(guān)的滅弧質(zhì)量，在連接正負(fù)電源的開關(guān)副接點(diǎn)的兩個(gè)觸點(diǎn)不宜接在同一小室內(nèi)。因此在日常的定期校驗(yàn)中應(yīng)對開關(guān)輔助接點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的滅弧功能做嚴(yán)格的測試，而且設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮合理且全面，避免存在開關(guān)輔助接點(diǎn)因在同一小室內(nèi)易引起正負(fù)電源直通，形成短路，造成開關(guān)電氣控制回路故障的隱患。