幾種少見導(dǎo)致低壓配電柜跳閘的故障原因分析

劉賽豐

摘 要 低壓配電柜在運(yùn)行或啟動(dòng)時(shí)，由于各種原因發(fā)生跳閘斷電故障并不鮮見，此文根據(jù)某裝置低壓配電柜曾經(jīng)發(fā)生過的3種難于查找的故障跳閘原因作出分析，并提出故障查找及處理時(shí)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞 低壓配電柜 故障 查找 處理

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

某廠分裝置內(nèi)的低壓配電柜目前絕大部分均采用LM/LL系列微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置作為主要繼電保護(hù)設(shè)備，在配電回路發(fā)生故障時(shí)一般都能從此設(shè)備記錄查找到相關(guān)故障原因，但對(duì)某些少見或難于查找的故障卻并不能達(dá)到效果。本文通過某廠分裝置低壓配電柜曾經(jīng)出現(xiàn)過的3種此類故障，討論在實(shí)際的故障查找及處理流程中遇到的各種問題及處理方式，并作出改進(jìn)建議。

1故障狀況介紹

1.1相序故障

裝置某配電室利用一臺(tái)90KW電機(jī)備用配電柜作為新增90KW某泵負(fù)荷配電柜，額定電流為162A。

1.2二次線纜故障

裝置某配電室一臺(tái)45KW低壓電機(jī)配電柜運(yùn)行中突然無故斷電，檢查發(fā)現(xiàn)二次回路5A熔斷器保險(xiǎn)燒斷，更換保險(xiǎn)后在LM-513F顯示屏上查找未發(fā)現(xiàn)任何故障記錄，再次空負(fù)載送電運(yùn)行時(shí)，保險(xiǎn)再次燒斷。將二次轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至試驗(yàn)位置，試驗(yàn)回路動(dòng)作正常，相關(guān)電纜型號(hào)及數(shù)據(jù)：

二次電纜型：KVV-ZR-8*1.5

使用芯數(shù)：7

1.3 LM/LL系列電源缺陷故障

裝置某配電室一臺(tái)55KW低壓電動(dòng)機(jī)配電柜LM-513F設(shè)備投入了再啟動(dòng)保護(hù)設(shè)定，保護(hù)設(shè)定如下：

某晚上由于雷擊導(dǎo)致此段電網(wǎng)波動(dòng)，A相電壓由原220V降至不足60V，時(shí)間持續(xù)600+ms。波動(dòng)后立即恢復(fù)，但此配電柜未完成再啟動(dòng)。之后查看LM故障記錄未出現(xiàn)相關(guān)故障記錄及啟動(dòng)記錄。

2故障查找及處理流程

（1）將一次電纜在配電柜后出線端子斷開，用萬用表測量電纜各相對(duì)地電阻均為無窮大，相間電阻均符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，對(duì)電機(jī)進(jìn)行手動(dòng)盤車，轉(zhuǎn)子正反轉(zhuǎn)動(dòng)輕松無堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。對(duì)自動(dòng)空氣開關(guān)及交流接觸器進(jìn)行手動(dòng)閉合測試三相通斷，通合正常無阻值。將LM設(shè)備反相序保護(hù)投入后，再次試運(yùn)行，顯示反相序故障并報(bào)警跳閘。將穿過LM設(shè)備A—B相電纜位置調(diào)換，再次試運(yùn)行依舊顯示反相序故障。將A-B相電纜穿線及對(duì)應(yīng)電壓線同時(shí)進(jìn)行位置調(diào)換，再次試運(yùn)行顯示正常，三相電流及電壓正常無報(bào)警故障發(fā)出。

（2）用萬用表檢查交流接觸器吸合線圈，顯示數(shù)值正常，將線圈接入220V電壓吸合動(dòng)作正常。用萬用表檢查配電柜及現(xiàn)場紅、綠指示燈，測量均正常。斷開配電柜二次端子的二次線纜，斷開操作柱端子上的二次線纜，測量柜后二次端子排各無短接端子間電阻，全部無窮大。測量二次電線各線纜之間電阻，顯示無窮大。測量操作柱各無連通端子之間電阻，顯示無窮大。斷開二次保險(xiǎn)后，從二次保險(xiǎn)出端開始測量二次回路各節(jié)點(diǎn)與柜體接觸電阻，顯示無窮大。用500V搖表對(duì)二次電纜各線纜間進(jìn)行搖測，其中兩線纜搖測絕緣為零。檢查配電室至電纜層電纜段未發(fā)現(xiàn)異常，保護(hù)性拆卸現(xiàn)場操作柱后檢查出地電纜段，未發(fā)現(xiàn)異常，鑒于一個(gè)月前操作柱附近由于新安管道曾破開地面，導(dǎo)致埋地電纜露出情況。此次再將操作柱下埋地電纜保護(hù)性挖出，發(fā)現(xiàn)電纜彎曲處的二根穿線管接頭被外力扯開保護(hù)鋼鎧刺入電纜芯內(nèi)，導(dǎo)致多根線纜絕緣損壞，各銅線間距離極近，近乎接觸。重新作好電纜連接及保護(hù)措施后，恢復(fù)安裝，再次送電，配電柜運(yùn)行正常。

（3）對(duì)一次電纜及電機(jī)進(jìn)行絕緣檢測，測量結(jié)果正常無異樣。再次運(yùn)行此配電柜，系統(tǒng)運(yùn)行正常，LM運(yùn)（下轉(zhuǎn)第171頁）（上接第162頁）行及顯示正常。在配電柜后一次端子斷開一次電纜，將配電柜送電運(yùn)行，手動(dòng)試驗(yàn)LM設(shè)備再啟動(dòng)功能，將一次自動(dòng)空氣開關(guān)斷開2秒內(nèi)再次合上，再啟動(dòng)保護(hù)投入正常，系統(tǒng)再次啟動(dòng)，LM顯示屏顯示再啟動(dòng)成功。將LM電源轉(zhuǎn)接至一次開關(guān)A相下端，再次手動(dòng)斷開自動(dòng)空氣開關(guān)2秒內(nèi)合上，配電柜不再啟動(dòng)，LM無任何故障記錄。

3故障分析

（1）由于LM保護(hù)監(jiān)控裝置內(nèi)部定義了三相電流相序，以防止負(fù)荷反轉(zhuǎn)，故三相反相序后實(shí)際流經(jīng)電流相序與定義電流的相序相反，將使熱過載模型計(jì)算時(shí)采用的負(fù)序電流值異常大而產(chǎn)生熱過載誤動(dòng)作，LM熱過載保護(hù)計(jì)算模型公式：

t= Tp

Ieq=，K1=0.5（啟動(dòng)時(shí)）、K1=1（運(yùn)行時(shí)）、K2=6。

啟動(dòng)時(shí)由于負(fù)荷電流為額定電流的5-8倍，其誤算負(fù)序電流將可能也達(dá)到5-8倍，而正序電流基本抵消，將I1、I2數(shù)據(jù)代入計(jì)算模型計(jì)算后后可得t=2.4s，與實(shí)際動(dòng)作值基本符合。出現(xiàn)這種情況必須將保護(hù)裝置的電流輸入和對(duì)應(yīng)電壓輸入接線順序同時(shí)改正。

這種反相序并不是負(fù)荷反轉(zhuǎn)三相反序，而是穿過LM保護(hù)裝置電流測量器件時(shí)三相線與定義相序不相符，也就是說負(fù)荷并未反轉(zhuǎn)，但LM裝置卻誤報(bào)反相序了。發(fā)現(xiàn)這種負(fù)序電流極大情況時(shí)，甄別反相序誤動(dòng)作可直接將保護(hù)裝置反相序保護(hù)設(shè)定投入，由顯示屏上直觀判別是否由于反相序誤動(dòng)作。若是由于生產(chǎn)或工藝等原因而不需要投入反相序保護(hù)，則一般可直接用鉗形電流表測量出線電纜實(shí)際電流并與LM顯示電流值比較可得出異常。

（2）用萬用表測量線纜短路并不絕對(duì)，這是由于實(shí)際運(yùn)行中通市電與測量中通入小于9V的直流電（萬用表）兩者直接影響線纜絕緣真實(shí)情況的檢測，這與測試設(shè)備材質(zhì)及性能相關(guān)，這種情況不管是一次線纜或二次線纜都可能出現(xiàn)。由于萬用表使用方便簡單且攜帶適宜，工作中時(shí)常以萬用表測量物體絕緣代表專用絕緣測試儀器，但其主要適應(yīng)于測量線路通斷。所以在測量線纜是否有短路或絕緣損壞時(shí)最好在萬用表電阻檔作初步測試后再加以兆歐表測試，可更加準(zhǔn)確地表明測試設(shè)備的絕緣損壞情況。

（3）LM保護(hù)監(jiān)控裝置可提供600ms輔助電源，用于瞬間的監(jiān)控記錄與保護(hù)動(dòng)作，但在實(shí)際中，這種輔助電源由于長時(shí)間處于充電狀態(tài)而出現(xiàn)不可用或不精確的情況，經(jīng)常無法達(dá)到要求。此次故障由于LM裝置電源取于A相電源，在A相電源遭到波動(dòng)或失電時(shí)，LM裝置將失卻保護(hù)監(jiān)控作用。

對(duì)此種情況可給LM裝置另取其它電源，與保護(hù)設(shè)備柜電源相分離。鑒于一臺(tái)LM裝置功耗極小，一般不超過5W，可取一路UPS電源專供LM裝置作為主用電源，便能避免此類故障情況發(fā)生。

4結(jié)論

加強(qiáng)不斷更新的低壓保護(hù)監(jiān)控裝置的學(xué)習(xí)與實(shí)際運(yùn)用能力，在低壓回路故障檢修過程中，對(duì)一個(gè)測試結(jié)果采用多種措施同時(shí)檢測可更精準(zhǔn)的判斷結(jié)果的正確性與實(shí)用性。為了使用的保護(hù)監(jiān)控裝置更好地投入使用，可建議此類保護(hù)裝置提升輔助電源性能及持久性，也可使用專用電源為相關(guān)繼電保護(hù)設(shè)備供電，這樣更能達(dá)到保護(hù)監(jiān)控效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙建平.電動(dòng)機(jī)負(fù)序過流保護(hù)誤動(dòng)的原因分析[J].金屬世界，2007（4）.