低壓400V進(jìn)線開關(guān)失壓檢測回路故障改造技術(shù)分析

張?zhí)┟? 鄧美玉 莫斌濤 黃嘉琳 朱劍鋒

【摘 要】 在廣州地鐵5號線供電系統(tǒng)中，低壓400V供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供變電所用電、通訊、AFC、車站照明等用電。2014年發(fā)生了一起由于進(jìn)線開關(guān)失壓檢測回路故障引起開關(guān)誤動作事件，對地鐵的行車安全造成了影響。因此，對失壓檢測回路存在的問題進(jìn)行分析研究顯得十分必要。在對廣州地鐵5號線低壓400V進(jìn)線開關(guān)失壓檢測回路問題引起的開關(guān)誤動作故障進(jìn)行分析，找出了存在的問題，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備實(shí)際情況，提出了解決方案，以進(jìn)一步確保廣州地鐵5號線低壓400V供電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】 廣州地鐵5號線 低壓400V 進(jìn)線開關(guān) 失壓檢測

1 故障情況

2014年10月8日，某變電所901和902開關(guān)跳閘， 801、802開關(guān)位置不確定。查看Pscada報(bào)文及開關(guān)保護(hù)模塊信息，顯示故障時各設(shè)備均無保護(hù)啟動，相關(guān)開關(guān)動作情況如下：801開關(guān)失壓分閘，901、902開關(guān)被聯(lián)跳，803開關(guān)自投合閘成功。4分鐘后，801開關(guān)檢測有壓，803開關(guān)自復(fù)分閘，801開關(guān)合閘成功。

2 故障原因分析

2.1 原因分析

根據(jù)Pscada報(bào)文中無開關(guān)保護(hù)跳閘信息、保護(hù)跳閘總報(bào)警信息，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備檢查情況（開關(guān)無保護(hù)跳閘，無一次設(shè)備短路現(xiàn)象），判斷為二次設(shè)備故障導(dǎo)致901、902開關(guān)跳閘。

根據(jù)Pscada報(bào)文中顯示，故障時801開關(guān)先報(bào)通信異常信號，然后報(bào)801失壓分閘。因PMC916裝置兼有與Pscada裝置通信、遙測功能，當(dāng)PMC916裝置故障時，除無法檢測正常的有壓信號外，還會報(bào)開關(guān)柜通訊異常等信號。因此判斷801開關(guān)檢有壓裝置PMC916故障，其33/34端子輸出無壓信號給PLC擴(kuò)展模塊，導(dǎo)致PLC控制裝置誤發(fā)801開關(guān)失壓分閘指令，斷開801開關(guān)。801開關(guān)聯(lián)跳901、902開關(guān)后， PLC控制裝置發(fā)803開關(guān)自投指令，合上803開關(guān)，完成一次開關(guān)備自投合閘過程。

在4分鐘后，801檢失壓裝置PMC916在803開關(guān)自投成功后，被動重啟成功，檢測到801開關(guān)上端有電， PLC控制裝置發(fā)自復(fù)指令，斷開803開關(guān)，合上801開關(guān)。完成一次自復(fù)過程。

綜上所述，此次故障的原因?yàn)椋?01開關(guān)電力參數(shù)儀PMC916故障，低壓開關(guān)備自投PLC擴(kuò)展模塊ICMK14F1檢測到錯誤信號，低壓開關(guān)備自投PLC模塊07KR51誤判為I段進(jìn)線失壓，導(dǎo)致801、901和902開關(guān)跳閘。

2.2 結(jié)論

由上述故障原因分析可發(fā)現(xiàn)低壓進(jìn)線開關(guān)檢測失壓的重要檢測單元為PMC916，而該檢測單元故障頻發(fā)，是低壓開關(guān)誤動作的重大故障隱患。因此，低壓進(jìn)線開關(guān)單一檢測失壓回路無法保證低壓供電的可靠性。

3 解決的方法和措施

3.1 整改思路

增加一條進(jìn)線檢測有無壓的回路，以克服因檢測失壓回路元件故障，低壓開關(guān)備自投PLC擴(kuò)展模塊ICMK14F1檢測到錯誤信號，低壓開關(guān)備自投PLC模塊07KR51誤判為I段進(jìn)線失壓，導(dǎo)致801、901和902開關(guān)跳閘的情況。

3.2 整改方案

在801/802開關(guān)的檢失壓回路中增加冗余，當(dāng)一回檢失壓回路故障后，另外一路檢失壓回路正常工作，這樣就避免了二次回路故障導(dǎo)致開關(guān)誤動作。整改原理圖見圖1紅色線部分。

圖1中回路帶電時，JY1繼電器吸合，JY1常開輔助接點(diǎn)閉合，短接FM2（PLC擴(kuò)展模塊）的24V和0號端子，輸入進(jìn)線有壓信號；當(dāng)進(jìn)線失壓時，JY1繼電器釋放，JY1常開輔助接點(diǎn)斷開，切斷FM2（PLC擴(kuò)展模塊）的24V和0號端子，輸入進(jìn)線無壓信號。該線路與原PMC916檢失壓并列成冗余，確保檢失壓信號準(zhǔn)確。

3.3 失壓元器件選擇

根據(jù)原理圖，整改工作需要增加一個判斷失壓的元器件，作為一次回路失壓后的信號發(fā)送元件?，F(xiàn)選用歐姆龍MY4J系列繼電器。

MY4J繼電器線圈在AC220V電壓下長時間運(yùn)行，功耗值低于0.9—1.1VA。因此線圈在長時間通電情況下發(fā)熱量在可控范圍內(nèi)。其動作時間小于20ms，使用在400V開關(guān)檢失壓回路中對原有功能無明顯影響。

歐姆龍MY4J系列繼電器在低壓開關(guān)柜上大量使用，作為中間繼電器長期帶電運(yùn)行。而低壓開關(guān)柜在四、五號線運(yùn)行至今的5年內(nèi)，中間繼電器暫時無故障記錄。因此，該繼電器長期帶電運(yùn)行是可靠、安全的。

綜上所述，MY4J系列繼電器在長時間通電要求、動作時間方面均符合要求。而且，該繼電器在400V的低壓開關(guān)柜上大量使用，在備用、可代替性等方面有很大的優(yōu)勢。

4 結(jié)語

低壓400V系統(tǒng)主開關(guān)失壓檢測回路原有檢測元件偶發(fā)性的故障，已成為低壓400V供電的安全隱患，只有通過技術(shù)改造，增加失壓檢測的可靠性，才能更大限度上規(guī)避開關(guān)故障的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]卓樂友.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電氣二次部分）[K].北京：中國電力出版社，2011.