LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在的問題分析及處理

單華平

（中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司貴陽局，貴州貴陽550081）

0 引言

高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備，其重要性不言而喻。高壓斷路器存在任何一個小的缺陷或隱患，都有可能造成斷路器拒動，危及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文介紹了LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在的設(shè)計缺陷問題，并結(jié)合實例加以分析。

1 LW24-72.5型斷路器工作原理

LW24-72.5型斷路器所配操動機構(gòu)型號為CT20-II（X）。LW24-72.5型斷路器控制回路原理圖如圖1所示。從圖1可知，合閘控制回路中分布的元件有分合閘操作把手11-52、遠(yuǎn)方就地把手43LR、防跳繼電器52Y常閉接點、儲能接觸器88M常閉接點、中間繼電器49MX常閉接點、彈簧未儲能繼電器33HBX常閉接點、輔助開關(guān)52b/1常閉接點、合閘線圈52C、SF6氣壓低閉鎖繼電器63GLX常閉接點。6對常閉接點中任意一對接點打開，斷路器都將無法合閘，同時監(jiān)控后臺會及時報控制回路斷線信號。因此，當(dāng)斷路器處于“遠(yuǎn)方”位置，在直流控制電源正常的狀態(tài)下，斷路器能正常合閘還需滿足以下條件：

（1）防跳繼電器52Y不帶電，其常閉接點保持閉合；

（2）斷路器處于儲滿能狀態(tài)，儲能接觸器88M不帶電，其常閉接點保持閉合；

（3）電機儲能超時繼電器48T不動作，熱繼電器49M不動作，中間繼電器49MX不帶電，其常閉接點保持閉合；

（4）斷路器處于儲滿能狀態(tài)，彈簧未儲能，繼電器33HBX不帶電，其常閉接點保持閉合；

（5）斷路器輔助開關(guān)52b/1常閉接點保持閉合；

（6）SF6氣壓正常，SF6氣壓低閉鎖繼電器63GLX不帶電，其常閉接點保持閉合。

2 LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在問題

為了保證斷路器能夠正常合閘，一方面要確保電氣合閘控制系統(tǒng)正常，另一方面還需要確保機械傳動系統(tǒng)正常。機械傳動系統(tǒng)需將電能有效轉(zhuǎn)化成機械能，并在電氣合閘控制系統(tǒng)作用下，最終才能將斷路器合閘。因此，從LW24-72.5型斷路器控制回路原理圖中可以發(fā)現(xiàn)，如果因某種原因，導(dǎo)致斷路器電機控制回路不能正常工作，合閘彈簧不儲能，即使行程開關(guān)33hb始終處于閉合狀態(tài)，儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX、中間繼電器49MX也不能正常帶電，那么儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX、中間繼電器49MX串于合閘控制回路中的常閉接點一直保持閉合，監(jiān)控后臺則判斷斷路器滿足合閘條件，一旦后臺再次發(fā)出合閘命令后，將導(dǎo)致斷路器拒合，甚至導(dǎo)致合閘線圈燒損。對于無功補償裝置的斷路器，不能及時合閘，還將引起系統(tǒng)電壓波動，危及電力系統(tǒng)正常運行。500 kV黎平變電站曾出現(xiàn)過類似故障。

圖1 LW24-72.5型斷路器控制回路原理圖

2020年10月7日，500 kV黎平變電站35 kV 312電抗器312斷路器自動投入過程中，監(jiān)控系統(tǒng)后臺報“控制回路斷線”“彈簧未儲能”“電機運轉(zhuǎn)”信號，3個信號動作后不久又復(fù)歸。312斷路器型號為LW24-72.5，操動機構(gòu)型號為CT20-II（X），額定電壓為72.5 kV，2007年11月出廠，2008年9月投運。500 kV黎平變電站實行異地集中監(jiān)控，日常監(jiān)盤工作由監(jiān)控中心負(fù)責(zé)，站內(nèi)運維人員不負(fù)責(zé)監(jiān)盤，312斷路器投退由AVC系統(tǒng)自動控制。在斷路器正常合閘過程中，監(jiān)控后臺正常報“控制回路斷線”“彈簧未儲能”“電機運轉(zhuǎn)”信號，10 s左右合閘彈簧儲能完畢后信號復(fù)歸。因此，如果監(jiān)盤人員警惕性不強或技能水平不足，對監(jiān)控后臺所報信號未引起足夠重視，加之現(xiàn)場無人檢查儲能情況，就有可能不能及時發(fā)現(xiàn)合閘彈簧未儲能故障。所幸，500 kV黎平變電站的監(jiān)盤人員對后臺所報信號有所警惕，通知站內(nèi)運維人員現(xiàn)場檢查，及時發(fā)現(xiàn)了312斷路器合閘彈簧未儲能故障。經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)分合閘操作把手3號端子處接線松脫，導(dǎo)致去往電機控制回路的正電源丟失，使得斷路器不能正常儲能。在312斷路器合閘過程中，受振動影響，分合閘操作把手3號端子處接線出現(xiàn)短時接通，因此出現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)后臺報“控制回路斷線”“彈簧未儲能”“電機運轉(zhuǎn)”信號，3個信號動作后不久又復(fù)歸的故障現(xiàn)象。

3 改進(jìn)措施

為避免出現(xiàn)因電機控制回路故障導(dǎo)致合閘彈簧未儲能，而監(jiān)控后臺未報相應(yīng)告警信號，現(xiàn)場也未及時發(fā)現(xiàn)斷路器未儲能故障的情況，需要對該型號斷路器合閘控制回路加以改進(jìn)?，F(xiàn)取消儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX串于合閘控制回路中的常閉接點，增設(shè)一對行程開關(guān)33hb常閉接點并串于合閘控制回路中，因減少了兩對中間接點，不但提高了可靠性，還有效避免了上述問題的出現(xiàn)。LW24-72.5型斷路器在南方電網(wǎng)公司范圍內(nèi)大量存在，且多用于無功補償裝置，建議盡早對該型號斷路器合閘控制回路進(jìn)行改造，提升設(shè)備運行可靠性。

4 結(jié)語

高壓斷路器存在任何一個小的缺陷或隱患，都有可能造成斷路器拒動，危及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文介紹了LW24-72.5型斷路器合閘控制回路存在的設(shè)計缺陷問題，并結(jié)合實例加以分析，當(dāng)電機控制回路出現(xiàn)故障導(dǎo)致合閘彈簧未儲能時，如果監(jiān)控后臺未報相應(yīng)告警信號，現(xiàn)場也未及時發(fā)現(xiàn)斷路器未儲能故障，那么一旦后臺再次發(fā)出合閘命令，將引起斷路器拒合，甚至導(dǎo)致合閘線圈燒損。針對該問題提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，取消儲能接觸器88M、彈簧未儲能繼電器33HBX串于合閘控制回路中的常閉接點，增設(shè)一對行程開關(guān)33hb常閉接點并串于合閘控制回路中，因減少了兩對中間接點，不但提高了設(shè)備運行的可靠性，還有效避免了上述問題的出現(xiàn)。