LW9-63型斷路器控制回路改造

管旭

（渤海船舶職業(yè)，遼寧葫蘆島 125005）

0 引言

斷路器是電網(wǎng)運行的重要設備，它的可靠運行是保證安全供電的重要因素，因此投入系統(tǒng)運行的斷路器應滿足國家電網(wǎng)《110（66～500 kV交流高壓斷路器評價標準（試行）》的評價方法中高壓斷路器的核心指標，即開斷性能的要求[1]。同時應保證斷路器的操作機構應操作靈活、可靠，嚴禁將存有主要缺陷的斷路器，特別是有拒絕分閘缺陷的斷路器投入系統(tǒng)運行。《評價標準》中當斷路器存在核心項目不得分時，將對該臺設備具有否決作用。

本文中斷路器是LW9-63型斷路器，由西安高壓開關廠生產(chǎn)用于輸變電線路的保護的戶外三相交流50 HZ高壓電器設備。該產(chǎn)品于2000年07月投入系統(tǒng)運行，到今天已經(jīng)運行12年，隨著時間的推移，LW9-63型斷路器在運行過程中出現(xiàn)一些影響安全運行的問題，主要體現(xiàn)在控制回路的設計方面以及機構箱內(nèi)電氣元件的質(zhì)量方面，不滿足開斷性能的核心要求，已經(jīng)威脅到系統(tǒng)的安全運行。

1 斷路器控制回路動作原理

LW9-63斷路器三相裝在一個框架上每級單柱單斷口型式，配用 CT15型彈簧機構，可以就地手控三相聯(lián)動操作及遠距離電控三相聯(lián)動操作，不能進行單相操作。

本文主要就LW9-63型斷路器機構跳合閘部分動作過程進行分析，因此，在此結合斷路器跳合閘回路電氣動作過程進行闡述，斷路器機構控制回路圖1。

2 LW9-63型在運行中出現(xiàn)的問題及分析

斷路器機構控制回路異常位置圖分析。

1）密度繼電器接點63GL3-4失靈

見“斷路器機構控制回路異常位置圖”中標注“1”。

運行中的 1#主變二次斷路器控制屏“紅燈滅、SF6低氣壓報警”信號表示，現(xiàn)場檢查SF6氣體壓力指示為0.56 MPa，為正常數(shù)值。在對跳閘回路各點電位進行測量查找中發(fā)現(xiàn)63GLX31-32接點兩端電位分別為+110 V和-110 V，說明63GLX31-32接點打開，而正常運行時該接點在SF6氣壓應為閉合狀態(tài)，進一步測量 63GLX線圈兩端電位一致，均為-110 V，判斷為SF6氣體密度繼電器的接點 63GL3-4失靈，由打開轉為閉合狀態(tài)，測量63GL3-4接點兩端電位分別為+110 V，確證SF6氣體密度繼電器接點異常，導致運行中的斷路器閉鎖，一旦故障必將導致范圍擴大的事故。

2） 斷路器跳合閘回路遠近方切換接點失靈

見“斷路器機構控制回路異常位置圖”中標注“2”。

在冬季低溫和季節(jié)變換氣溫變化范圍較大時，經(jīng)常出現(xiàn)運行中的斷路器紅燈熄滅[2]（備用狀態(tài)的斷路器綠燈熄滅）。2005年12月，運行中的66 kV錦配1#線斷路器紅燈熄滅，測量跳閘回路中的 43LR3-4接點兩端電位指示分別為+110 V和-110 V，說明43LR3-4接點打開，斷開了斷路器跳閘控制回路，斷路器被閉鎖，如果此時線路故障，由上一級斷路器動作，將造成一條母線全停、一臺主變停電的大面積停電事故。

3） 斷路器儲能微動開關33hb接點動作性能不可靠

見“斷路器機構控制回路異常位置圖”中標注“3”。

LW9-63型斷路器機構彈簧儲能狀態(tài)控制是由微動開關33hb來實現(xiàn)的，由上海第二機床電器廠生產(chǎn)，型號為LXW-11G1。由于本地溫度等原因，在溫差變化較大時節(jié)，動作性能不穩(wěn)定。結合在運行中 33hb接點性能不可靠對斷路器有兩個方面的影響：

一是，運行中發(fā)生33hb接點接通，將啟動電機在儲能良好狀態(tài)下，再次運轉（空轉），由于33hb接點異常接通后，一直處于接通狀態(tài)，電機超時保護 48T繼電器達到整定時間后，啟動49MX繼電器，斷開88M啟動繼電器回路，同時由于49MX在合閘回路中的接點打開，線路故障后，斷路器跳閘，而不能進行一次重合閘，對用戶用電產(chǎn)生不良影響。

二是，線路故障后，斷路器跳閘后進行一次重合閘動作，此時發(fā)生微動開關33hb接點在機構彈簧儲能完畢后不能斷開，同樣由于其處于接通狀態(tài)，啟動電機超時保護48T繼電器，閉鎖斷路器合閘回路，使強送電不能進行，同樣對用戶用電產(chǎn)生不良影響。

4） 斷路器機構彈簧儲能啟動繼電器 88M 繼電器接點失靈

見“斷路器機構控制回路異常位置圖”中標注“4”。

造成此問題的主要原因是機構箱上蓋板密封不良，由此造成電機儲能控制88M繼電器在潮濕或直接被雨水沖淋，控制合閘回路中88M21-22接點接觸不良時，導致接點接觸電阻增大或直接導致斷路，斷路器指示紅燈熄滅，不能進行合閘動作。

3 對斷路器控制回路進行改造

對西高LW9-63型斷路器在投入運行后發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)和關鍵技術問題，為了保障變電所的安全運行，結合問題開展針對性的改造。

1） 更換SF6密度控制器

將原裝密度繼電器更換為西安華偉電力電子技術有限責任公司生產(chǎn)的MKZ-Lu型SF6密度控制器。采用直接由SF6密度控制器接點控制SF6低壓閉鎖繼電器63GLX，同時可以在SF6壓力表的面板直觀讀取壓力數(shù)值，更有利于簡化低壓監(jiān)視回路工作狀態(tài)。

2） 短接跳合閘回路遠近方切換43LR3-4接點

將 43LR遠方操作跳合閘接點短接。短接43LR3-4接點后，避免了43LR遠近方切換開關元件失靈造成的跳合閘回路失靈。但 43LR3-4短接后，產(chǎn)生一個問題，即在遠方——控制室可以通過斷路器操作把手或由繼電人員在保護安裝處對斷路器進行遠方操作，而此時如有檢修人員對機構進行檢查等工作時，由于機械部分運動可能會對檢修人員身體造成傷害。

比較由于遠近方切換開關元件失靈造成故障的越級跳閘擴大事故與后面的問題，還是選擇短接 43LR遠方操作跳合閘接點更有利于系統(tǒng)的安全運行。

3） 更換儲能33hb微動開關接點提高性能可靠性

對上海第二機床電器廠生產(chǎn)的LXW-11G1更換為日本產(chǎn)微動開關，提高元件可靠性。調(diào)整好微動開關安裝時的位置，但是應注意安裝完畢后注意檢查固定是否良好。

4） 短接儲能電機保護繼電器 49MX在合閘回路中的接點

將合閘回路中的 49MX31-32接點短接，主要目的是考慮斷路器分合閘彈簧儲能完成后，由于微動開關 33hb的接點在改造后仍然不能保證斷開，致使電機運轉超時保護49MX繼電器動作，使斷路器在具備分合閘能力時，卻不能進行分合閘動作，影響強送電等操作。同時由于合閘回路中串接的88M31-32接點，能夠保證由于合閘彈簧在儲能過程中，斷路器不具備分合閘能力時的操作閉鎖，因而能夠起到對斷路器的保護作用。

控制回路改造后機構控制部分原理見圖3。

4 改造控制回路后的效果

在對西安高壓開關廠產(chǎn)LW9-63型斷路器控制回路各部分進行改造后，未發(fā)生上述影響斷路器正常運行的現(xiàn)象，避免了因此可能造成的電網(wǎng)大面積停電事故。大大提高了斷路器運行穩(wěn)定性，保障了變電所的安全運行[3]。

電氣原理圖設備用途說明見表1。

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[1] 張乾良,陳劍光. LW6-220型斷路器的改造. 廣東電力，2003.

[2] 肖輝, 吳學斌, 曾祥君, 童小嬌. LW7-220型SF_6斷路器常見缺陷及處理. 高電壓技術,2006.

[3] 孫世耀. 750kV電網(wǎng)中LW13-800斷路器存在的問題及處理. 電力安全技術, 2011.