ABB開(kāi)關(guān)(ELK－SP3)機(jī)構(gòu)三相不一致的安全隱患

李宗宇

(四川超(特)高壓運(yùn)行檢修公司綿陽(yáng)中心，四川綿陽(yáng) 621000)

0 引言

ELK－SP3型開(kāi)關(guān)的集中控制是ABB的一項(xiàng)新技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)行中暴露出一些不足和隱患。根據(jù)運(yùn)行中發(fā)生的故障情況和對(duì)該型號(hào)機(jī)構(gòu)三相不一致設(shè)計(jì)的理解，就其存在的安全隱患進(jìn)行分析。

1 事故經(jīng)過(guò)

2011年2月17日運(yùn)行人員在對(duì)500 kV茂譚二線送電中，在合5032開(kāi)關(guān)(合環(huán))時(shí)，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)三相不一致動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘，在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)冷備用后合開(kāi)關(guān)操作時(shí)，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)三相不一致再次動(dòng)作［1］。經(jīng)操作過(guò)程中的觀察和故障后檢查，在對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行合閘時(shí)三相均正確動(dòng)作，開(kāi)關(guān)保護(hù)三相不一致未動(dòng)作，初步判斷為機(jī)構(gòu)三相不一致誤動(dòng)作。

1.1 ABB開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)三相不一致原理接線圖

原理接線圖見(jiàn)圖1。

1.2 三相不一致工作原理

圖1 開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)三相不一致原理接線圖

圖2 就地控制柜控制模塊

正常情況下，開(kāi)關(guān)在合位時(shí)，斷路器輔助接點(diǎn)73－74閉合，IN8、IN2、IN4均有電位開(kāi)入，71－72輔助接點(diǎn)斷開(kāi)，IN1、IN3、IN5無(wú)開(kāi)入，開(kāi)關(guān)在分位時(shí)，其輔助接點(diǎn)71－72閉合，IN1、IN3、IN5均有電位開(kāi)入，73－74輔助接點(diǎn)斷開(kāi)，IN8、IN2、IN4均無(wú)電位開(kāi)入;IN8、IN2、IN4、IN1、IN3、IN5開(kāi)入情況均被引進(jìn)開(kāi)關(guān)就地控制柜電腦，任有一相(兩相)無(wú)開(kāi)入，經(jīng)一定延時(shí)判開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)三相不一致，并發(fā)三相跳閘命令到機(jī)構(gòu)使開(kāi)關(guān)三相跳閘(故障后經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證不論開(kāi)關(guān)在分位還是合位只要有一相無(wú)電位開(kāi)入其出口繼電器均動(dòng)作)。

1.3 故障后的檢查處理情況

1)對(duì)LCC柜(就地控制柜)非全相開(kāi)入IN1、IN3、IN5電位進(jìn)行檢查(開(kāi)關(guān)分位)，電位正常，判斷24 V電源正常，開(kāi)關(guān)在分位時(shí)電位正確開(kāi)入，分析可能是開(kāi)關(guān)在合位時(shí)開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)未將電位引入裝置。

表1 開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)狀態(tài)與智能模塊非全相判斷結(jié)果表

圖3 機(jī)構(gòu)內(nèi)輔助觸點(diǎn)進(jìn)行檢查

2)運(yùn)行人員打開(kāi)開(kāi)關(guān)C相機(jī)構(gòu)箱蓋，對(duì)開(kāi)關(guān)輔助節(jié)點(diǎn)73－74進(jìn)行了檢查，輔助接點(diǎn)稍有松動(dòng)，對(duì)其作了緊固處理。

3)對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)C相X2插把卸下進(jìn)行檢查，插頭、插座內(nèi)受潮嚴(yán)重，有凝露，在用電吹風(fēng)進(jìn)行干燥處理后恢復(fù)(開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)經(jīng)X2引入?yún)R控柜，再接入智能控制模塊)。

在經(jīng)過(guò)以上詳細(xì)的檢查處理后，再對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行合閘，機(jī)構(gòu)非全相保護(hù)未動(dòng)作，開(kāi)關(guān)運(yùn)行正常。

2 原因分析

從檢查處理的各環(huán)節(jié)分析，引起開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)非全相動(dòng)作原因是:開(kāi)關(guān)在合位時(shí)C相電位未引入LCC柜智能控制模塊D014 IN4(見(jiàn)圖1和圖2)。而造成電位未正確引入的原因可能有以下3種。

1)機(jī)構(gòu)內(nèi)輔助觸點(diǎn)73－74(見(jiàn)圖1和圖3)接觸不良;

2)X2插把未緊固插頭接觸不良;

3)因受潮接地造成24 V電位不能引入。

3 設(shè)計(jì)方案安全上存在的隱患分析

開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)在接入智能模塊前經(jīng)過(guò)許多環(huán)節(jié):開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)端子排—開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)插把—開(kāi)關(guān)控制柜插線板—控制柜接線端子排—開(kāi)入智能控制模塊。其中，中間許多地方是插入式連接，有可能存在接觸不良的情況(在安裝調(diào)試期間，多次發(fā)生因開(kāi)關(guān)分合震動(dòng)造成機(jī)構(gòu)插把松動(dòng)接觸不良，開(kāi)關(guān)不能進(jìn)行分合的情況)。

運(yùn)行中，當(dāng)開(kāi)關(guān)在合閘位置時(shí)，常開(kāi)輔助接點(diǎn)閉合，經(jīng)IN8、IN2、IN4開(kāi)入電位作為開(kāi)關(guān)三相運(yùn)行的判據(jù)，若因開(kāi)關(guān)某一相(兩相)常開(kāi)輔助接點(diǎn)所接回路接觸不良或其他原因引起回路斷線等，都會(huì)導(dǎo)致該相(兩相)無(wú)開(kāi)入，由于沒(méi)有其他輔助判別條件，裝置將判開(kāi)關(guān)發(fā)生非全相運(yùn)行，直接發(fā)跳閘命令，使開(kāi)關(guān)三相跳閘。

4 建議采取的措施

4.1 方式1

1)改變開(kāi)關(guān)接點(diǎn)回路接線:將開(kāi)關(guān)三相常開(kāi)輔助接點(diǎn)并聯(lián)和并聯(lián)的三相常閉輔助接點(diǎn)串聯(lián)，再開(kāi)入就地控制柜智能模塊［2］。其接線如圖4所示。

圖4 改后三相不一致原理接線圖

圖5 開(kāi)關(guān)三相不一致邏輯圖

2)判斷邏輯改為有電位開(kāi)入就判開(kāi)關(guān)三相不一致。

該方案的優(yōu)點(diǎn):①用此接線方式和判斷邏輯，任何一相發(fā)生斷線(或其他原因無(wú)電位開(kāi)入)，24 V電位不能開(kāi)入裝置，不會(huì)發(fā)生因誤判斷而造成事故;②用此方案控制模塊開(kāi)入量減少，接線清晰，裝置工作邏輯簡(jiǎn)單。

該方案的不足:當(dāng)開(kāi)關(guān)發(fā)生三相不一致，而該回路斷線時(shí)裝置不能正確動(dòng)作，如開(kāi)關(guān)A、B相在合位，C相在分位時(shí)，正常情況下A相和B相的73－74常開(kāi)觸點(diǎn)及C相的71－72常閉觸點(diǎn)(見(jiàn)圖4)應(yīng)閉合，裝置判發(fā)生三相不一致，正確動(dòng)作跳閘;但如果此時(shí)，C相71－72常閉觸點(diǎn)引入回路發(fā)生斷線時(shí)，裝置將不能進(jìn)行正確判斷，這時(shí)需要通過(guò)開(kāi)關(guān)保護(hù)的三相不一致實(shí)現(xiàn)正確出口跳閘。

4.2 方式2

不改接線，改判斷邏輯:當(dāng) IN8、IN2、IN4和IN1、IN3、IN5兩組開(kāi)入都不一致，且發(fā)生對(duì)應(yīng)變化時(shí)，判開(kāi)關(guān)三相不一致。如當(dāng)IN8、IN2有電位開(kāi)入，IN4無(wú)電位開(kāi)入，且IN1、IN3無(wú)電位開(kāi)入，而IN5有電位開(kāi)入時(shí)，可判開(kāi)關(guān)A、B相在合位，而C相在分位，即開(kāi)關(guān)三相不一致。若只有一組開(kāi)入不一致或雖兩組都有不一致開(kāi)入，但不對(duì)應(yīng)則判三相不一致開(kāi)入異常，并發(fā)信號(hào)到監(jiān)控系統(tǒng)提醒運(yùn)行人員檢查處理。開(kāi)關(guān)三相不一致邏輯圖(如圖5)。

5 結(jié)論

因三相不一致有兩套(機(jī)構(gòu)和保護(hù))，發(fā)生拒動(dòng)的可能性較小。而保護(hù)三相不一致有電流判據(jù)作為閉鎖，誤動(dòng)可能性較小;機(jī)構(gòu)三相不一致無(wú)輔助判據(jù)，誤動(dòng)的可能性較大。因此，機(jī)構(gòu)三相不一致在設(shè)計(jì)上可適當(dāng)保守，主要是要避免發(fā)生誤動(dòng)給電網(wǎng)安全帶來(lái)影響;在采取智能控制時(shí)，可以通過(guò)采取嚴(yán)謹(jǐn)、合理的故障判斷邏輯來(lái)提高裝置動(dòng)作的正確性。