一起整流變壓器主開關(guān)動(dòng)作失常的故障分析

龔炳林，沈龍保，黃龍林，劉銀河

(1.中鹽江西蘭太化工有限公司，江西 新干 331302；2.江西省新干縣窯里水庫管理局，江西 新干 331314；3.中鹽新干鹽化有限公司，江西 新干 331302)

1 故障現(xiàn)象

2014-08-15，江西省某化工企業(yè)啟機(jī)生產(chǎn)。動(dòng)力設(shè)備按工藝要求投入正常生產(chǎn)，在具備各項(xiàng)條件后，準(zhǔn)備投入電解工序。整流與變電操作人員接受工藝DCS操作人員指令，執(zhí)行1號(hào)整流變壓器的主開關(guān)合閘操作；該主開關(guān)合閘成功后，執(zhí)行2號(hào)整流變壓器的主開關(guān)合閘操作；當(dāng)2臺(tái)整流變壓器的主開關(guān)全部合閘成功后，按程序執(zhí)行整流設(shè)備升電流操作。

當(dāng)整流與變電操作人員在提升電解主電流(整流電流)時(shí)，同時(shí)檢查操作后臺(tái)電腦，發(fā)現(xiàn)其監(jiān)控電腦顯示主屏畫面上的電氣主接線圖異常，在1號(hào)整流變壓器主開關(guān)合閘后，其后線路顏色仍為黑色。一般情況下，在主開關(guān)合閘前(即停電狀態(tài))，其后線路顏色為黑色；在主開關(guān)合閘后(即運(yùn)行狀態(tài))，其后線路顏色為紅色。因此，判斷存在動(dòng)作狀態(tài)失?，F(xiàn)象。

2 原因分析及處理

2.1 變壓器簡(jiǎn)介

此變壓器主開關(guān)設(shè)置于該企業(yè)110 kV變電站內(nèi)，為露天布置方式，型號(hào)為L(zhǎng)W30—126型，為戶外式SF6氣體斷路器，電壓等級(jí)為110 kV，由山東泰開高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)，其配套電氣操作控制柜也由該公司成套配置，安裝于主開關(guān)戶外現(xiàn)場(chǎng)。與該變壓器主開關(guān)結(jié)合的保護(hù)控制屏及監(jiān)控操作后臺(tái)安裝于該變電站的控制室內(nèi)，由南京恒星自動(dòng)化設(shè)備有限公司成套供貨。

2.2 綜保屏及后臺(tái)設(shè)備檢查分析

由于發(fā)現(xiàn)電氣主接線圖中的線路顏色異常，技術(shù)人員首先從綜保屏及后臺(tái)設(shè)備進(jìn)行檢查和分析。通過檢查，發(fā)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)屏上綜保裝置上方的紅、綠指示燈均不亮；將綜保裝置上的“遠(yuǎn)方/就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到“就地”位置后，指示燈還是不亮，也不能操作控制。其控制屏的控制回路如圖1所示。

由于合閘指示燈HD(紅燈)、分閘指示燈LD（綠燈)均不亮，技術(shù)人員初步判定為控制回路控制電源或指示燈回路故障。檢查該綜保屏內(nèi)的控制電源小空開12K1/12K2出線端電壓為226 V，電壓正常，即該綜保屏的控制電源無故障。因此，判斷導(dǎo)致HD/LD電壓不正常的原因是與HD/LD相關(guān)聯(lián)的滅弧電路不通。由電氣主接線圖可以看出，其他線路的狀態(tài)完全正常，初步判定后臺(tái)設(shè)備無故障。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)及保護(hù)屏檢查分析

技術(shù)人員進(jìn)入主開關(guān)操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)控制柜內(nèi)無明顯的放電痕跡及不良?xì)馕?。于是，技術(shù)人員與運(yùn)行人員商定，按程序退出1號(hào)整流變壓器的運(yùn)行負(fù)荷，將電流降為0。在進(jìn)入檢修狀態(tài)后對(duì)該主開關(guān)進(jìn)行分閘操作，后臺(tái)操作不能摘牌（即操作不成功）。在綜保裝置上按分閘按鈕，無反應(yīng)；再到主開關(guān)選擇“就地”操作，按分閘按鈕，無反應(yīng)。于是技術(shù)人員對(duì)開關(guān)的控制電路進(jìn)行檢查分析，其控制回路如圖2所示。

圖1 整流變綜保屏控制回路

對(duì)控制柜進(jìn)行檢查：在小空開ZK1電源進(jìn)線側(cè)測(cè)得電壓為236 V，正常；出線側(cè)未測(cè)得電壓，表明此開關(guān)有問題。更換小空開后，測(cè)得24號(hào)端子對(duì)1號(hào)端子(25號(hào)端子對(duì)2號(hào)端子)電壓為236 V，正常；進(jìn)行試操作，仍然未動(dòng)作。

再對(duì)照控制電路圖進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，25號(hào)端子對(duì)1號(hào)端子，電壓正常；23號(hào)端子對(duì)1號(hào)端子無電壓，不正常，這說明分閘按鈕TA有故障。更換TA按鈕，測(cè)得該點(diǎn)的電壓正常，但試操作仍然未動(dòng)作。19號(hào)端子對(duì)1號(hào)端子，電壓正常；10號(hào)端子對(duì)1號(hào)端子無電壓，不正常，這說明2ZJ(低氣壓繼電器)的常閉觸點(diǎn)有故障。檢查開關(guān)的SF6氣體壓力在正常范圍內(nèi)，這說明2ZJ屬非正常動(dòng)作，斷開其常閉觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)該觸點(diǎn)存在嚴(yán)重的腐蝕氧化現(xiàn)象，引起其接通狀態(tài)失常(用萬用表測(cè)量該常閉觸點(diǎn)不通)。更換相同規(guī)格的繼電器后，10號(hào)端子對(duì)1號(hào)端子，電壓正常(在接通電源的瞬間，聽到了伴隨著開關(guān)動(dòng)作的聲音)，8號(hào)端子對(duì)1號(hào)端子電壓正常，這說明分閘線圈TQ能得到電壓，現(xiàn)場(chǎng)分閘操作成功。反復(fù)多次進(jìn)行通電合閘與分閘試驗(yàn)，均能分閘與合閘，則現(xiàn)場(chǎng)操作功能恢復(fù)正常。

另外，將此控制回路的控制電源斷開，用直流電阻法來檢查分析控制回路的通斷情況，得到的結(jié)果與上述的電壓檢查方法類似，并且合閘回路也無異常。

檢查變電控制室內(nèi)，將主開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)的“就地/遠(yuǎn)方”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“遠(yuǎn)方”位置，此時(shí)綜保裝置上的HD和LD的相應(yīng)指示正常；后臺(tái)顯示的電氣主接線的相應(yīng)線路狀態(tài)恢復(fù)正常。在綜保裝置上和后臺(tái)電腦上操作，發(fā)現(xiàn)合閘、分閘功能完全正常，其他各項(xiàng)聯(lián)鎖功能投入操作正常。

本次主開關(guān)動(dòng)作失常的故障處理完畢，運(yùn)行人員按操作規(guī)程將主開關(guān)合閘后，整流變壓器投入正常生產(chǎn)運(yùn)行。

3 結(jié)束語

本次電氣主開關(guān)操作功能失常故障是工礦企業(yè)電氣二次回路的典型故障，具有特殊性和代表性。產(chǎn)生故障的主要原因是由于化工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，引起戶外布置安裝的電氣設(shè)備腐蝕，導(dǎo)致電氣二次元器件遭到損壞。在戶外的主開關(guān)控制柜中，還出現(xiàn)了控制電源小空開(ZK1)、分閘按鈕(TA)、中間繼電器(2ZJ)相繼損壞的現(xiàn)象，實(shí)屬少見。

圖2 斷路器控制回路

處理此類故障時(shí)，需要技術(shù)人員技術(shù)熟練，思路清晰。因此，重視日常管理與維護(hù)，加強(qiáng)運(yùn)行與維修人員的崗位練兵，努力提高分析與判斷故障的能力是解決此類問題的關(guān)鍵。只有通過加強(qiáng)日常巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，將故障消滅在萌芽狀態(tài)；同時(shí)提高運(yùn)行和維修人員的業(yè)務(wù)理論水平、實(shí)際操作和故障處理能力，快速查找故障點(diǎn)，及時(shí)解決疑難問題，才能不斷降低設(shè)備的故障率，使設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 徐義松．高壓SF6斷路器二次回路故障的分析判斷與處理[J]．輕工設(shè)計(jì)，2011(5).

2 王德武．一起母聯(lián)斷路器誤跳閘的原因分析和對(duì)策[J].電力安全技術(shù)，2013(7)．

3 張寶坤，何玉磊．?dāng)嗦菲骺刂苹芈啡毕萜鸬氖鹿史治黾案倪M(jìn)方案[J]．電力安全技術(shù)，2011(11)．