思考220kV斷路器控制回路絕緣故障的分析與處理

白林

摘要：本文以某變電站220kV SF6斷路器控制回路為例，發(fā)現(xiàn)控制回路絕緣電阻過低故障產(chǎn)生于SF6氣體密度繼電器受潮的基礎(chǔ)上，針對這一現(xiàn)象進(jìn)行分析，并有針對性的提出了解決措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：220kV斷路器 控制回路 絕緣故障 分析 處理

在對變電站220kV SF6斷路器控制回路絕緣電阻進(jìn)行測量的過程中，采用了1000V絕緣兆歐表，此時(shí)發(fā)現(xiàn)正電源端在該斷路器控制回路中，產(chǎn)生了約為0.2MΩ的對地絕緣電阻，同我國有關(guān)規(guī)定中的≥2MΩ這一數(shù)值相比過低，這會對控制回路的正常運(yùn)行造成直接且嚴(yán)重的影響。因此有關(guān)工作人員必須針對這一故障進(jìn)行深入分析，并有針對性的直接解決措施加以處理。

一、220kV斷路器控制回路絕緣故障檢查及處理

在發(fā)現(xiàn)220kV斷路器控制回路絕緣故障的基礎(chǔ)上，對該斷路器機(jī)構(gòu)箱端子排、端子箱中二次線絕緣性進(jìn)行了逐條測量，測量過程中采用了1000V絕緣兆歐和萬用表，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)端子排X2-62的A相SF6氣體密度繼電器在該斷路器A相機(jī)構(gòu)箱中同A相機(jī)構(gòu)箱端子的引線之間擁有較低的絕緣電阻值，約為0.2MΩ，3為這一端子引線的線芯編碼[1]。

二次接線盒在A相SF6氣體密度繼電器中，將其打開沒有受潮和進(jìn)水現(xiàn)象。線芯編碼為3的導(dǎo)線位于二次接線盒中，將其找出并通過萬用表對其進(jìn)行測量，確定其作為引線同A相機(jī)構(gòu)箱端子排X2-62SF6氣體密度繼電器相連，在對這一導(dǎo)線的絕緣電阻值進(jìn)行測量的過程中，需要在二次接線盒處使用絕緣兆歐表，結(jié)果顯示約為0.2MΩ。

接往表計(jì)內(nèi)部的灰色引線同線芯編碼為3的導(dǎo)線相連，在二次接線盒內(nèi)端子上將其解開，同時(shí)還有褐色引線存在于同一對表計(jì)觸點(diǎn)和灰色引線上，應(yīng)將其解開，灰色引線對地絕緣電阻在二次接線盒內(nèi)應(yīng)用絕緣兆歐表測量，結(jié)果顯示約為0.2MΩ，而10～20MΩ為其余接線對地絕緣值[2]。因此可以發(fā)現(xiàn)進(jìn)水受潮現(xiàn)象產(chǎn)生于表計(jì)內(nèi)部二次元件中，且不可以采用吹干的方式對其進(jìn)行處理，因此無法形成合格的對地絕緣電阻，必須對A相SF6氣體密度繼電器進(jìn)行更換。

針對SF6氣體密度繼電器來講，有6根引線同斷路器A相機(jī)構(gòu)箱內(nèi)端子排X2相連，將其解開并利用絕緣膠帶頭包好，做好標(biāo)記。接下來在SF6氣體密度繼電器二次接線盒端子上應(yīng)用萬用表對6根引線電壓進(jìn)行測量，在未發(fā)現(xiàn)電壓的情況下將表計(jì)接地線與6根引線解開，做好標(biāo)記后將其拿至二次接線盒外[3]。

采用相同型號和性能的SF6氣體密度繼電器更換原有設(shè)備，在操作前首先應(yīng)對新表計(jì)接頭處密封圈套進(jìn)行確認(rèn)，操作完成后還應(yīng)對SF6氣體密度繼電器實(shí)施氣體檢漏[4]。在二次接線恢復(fù)后對該設(shè)備的控制回路絕緣進(jìn)行重新測量，數(shù)值約為25MΩ。對更換下來的SF6氣體密度繼電器展開檢查，發(fā)現(xiàn)水汽以及水滴存在表計(jì)內(nèi)部，且嚴(yán)重受潮現(xiàn)象產(chǎn)生于二次元件中，如接線端、電路板等，且綠色銅銹存在于接線柱上。

二、220kV斷路器控制回路絕緣故障原因及措施

（一）原因

在檢查以及處理220kV斷路器控制回路絕緣故障過程基礎(chǔ)上，對斷路器控制回路絕緣過低原因進(jìn)行分析：

第一，該SF6氣體密度繼電器在生產(chǎn)的過程中沒有形成嚴(yán)實(shí)的內(nèi)部密封，在實(shí)際使用中，受外界潮濕環(huán)境影響，受潮、進(jìn)水現(xiàn)象產(chǎn)生于設(shè)備內(nèi)部，形成嚴(yán)重的元件受潮問題，包括電路板、接線柱、二次引線等，最終降低絕緣電阻。

第二，在制造SF6氣體密度繼電器的過程中，沒有將有效的防潮措施應(yīng)用于接線柱及電路板等易受潮部位，導(dǎo)致其發(fā)生嚴(yán)重受潮現(xiàn)象，最終降低絕緣電阻。

第三，針對斷路器控制和閉鎖回路來講，一對閉鎖觸點(diǎn)在SF6氣體密度繼電器中引出褐色引線和灰色引線，其同繼電器K9線圈共同構(gòu)成了SF6壓力低閉鎖回路。當(dāng)擁有小于0.43MPa的SF6壓力時(shí)，閉鎖觸點(diǎn)會促使閉鎖回路處于接通狀態(tài)，此時(shí)K9線圈通電，K9作為常閉觸點(diǎn)處于打開狀態(tài)，分閘回路被斷開，即閉鎖分閘回路，這樣一來分閘操作就不會在斷路器低SF6壓力時(shí)產(chǎn)生[5]。斷路器及正電源在閉鎖回路中連接就地分閘操作正電源，所以對地絕緣電阻在表計(jì)內(nèi)觸點(diǎn)3低于0.2MΩ，正電源對地絕緣在控制回路中也小于0.2MΩ。

（二）防范措施

第一，在生產(chǎn)SF6斷路器的過程中，應(yīng)嚴(yán)格檢查設(shè)備的防水密封性，如果二次元件在氣體密度繼電器中擁有電路板，那么必須將防水防潮措施應(yīng)用于電路板中；第二，SF6氣體密度繼電器如果是瓷柱式的，在對防雨罩進(jìn)行加裝的過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守反事故措施，嚴(yán)禁受潮、受雨水侵襲現(xiàn)象產(chǎn)生于氣體密度繼電器中。

三、220kV斷路器控制回路技術(shù)改造

（一）增加回路電阻

要想將220kV斷路器的功能充分發(fā)揮出來，就必須采取有效的技術(shù)改造措施，增大回路電阻。通常情況下，在對斷路器跳閘位置監(jiān)視回路回路、機(jī)構(gòu)本體防跳回路的過程中，應(yīng)串聯(lián)電阻，促使合閘狀態(tài)下的斷路器，分壓電壓在線圈兩端小于繼電器動作返回電壓[6]。在此基礎(chǔ)上可靠返回狀態(tài)可以產(chǎn)生于斷路器合閘當(dāng)中。常閉接點(diǎn)閉合串聯(lián)在合閘回路中，此時(shí)合閘回路返回到原有狀態(tài)，為下一次合閘動作做準(zhǔn)備。在這一改造技術(shù)中，必須全面測量跳閘位置監(jiān)視回路、斷路器本體防跳回路中的線圈阻值、動作電壓以及返回電壓。在有關(guān)計(jì)算中，對串聯(lián)電阻值進(jìn)行精確確定，促使合閘狀態(tài)下的斷路器，返回電壓高于防跳繼電器線圈分壓電壓。在對這一改造技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，可以確保合閘狀態(tài)下的斷路器，在防跳繼電器合閘脈沖不存在后可以及時(shí)的返回。

（二）改造操作箱合閘回路

改造操作箱合閘回路時(shí)，可以促使220kV斷路器控制回路效果明顯提升。在實(shí)際操作中，應(yīng)對三相跳閘位置斷路器監(jiān)視回路以及防跳回路進(jìn)行分開操作，常閉觸點(diǎn)在斷路器輔助開關(guān)上，應(yīng)串入位置繼電器線圈，促使單獨(dú)監(jiān)視回路在跳閘位置產(chǎn)生。原有并聯(lián)三組端子在操作箱回路中應(yīng)處于斷開狀態(tài)，并將三組中的第一個(gè)端子分別進(jìn)行并聯(lián)處理，再對斷路器本體合閘回路進(jìn)行應(yīng)用。接下來將并聯(lián)措施應(yīng)用于三組中的第二個(gè)端子上，一對備用常閉接點(diǎn)存在于斷路器中，將其連接負(fù)電源[7]。在對這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的背景下，相互獨(dú)立模式產(chǎn)生于跳閘位置監(jiān)視回路和斷路器防跳回路中，取代了原有的并聯(lián)模式，二者之間不會產(chǎn)生互相影響。因此，在對這一方法進(jìn)行應(yīng)用的過程中，可以極大的滿足斷路器控制回路設(shè)計(jì)與功能。

通常情況下，在實(shí)際進(jìn)行220kV斷路器控制回路技術(shù)改造的過程中會選擇改造操作箱合閘回路的方式，在改造完成以后，還需要將有效的試驗(yàn)應(yīng)用于220kV斷路器跳合閘傳動中。在合閘脈沖發(fā)出以后，會產(chǎn)生正常的開關(guān)合閘情況，斷路器合閘后，會觸動防跳繼電器，斷開常閉接點(diǎn)的同時(shí)還會斷開合閘回路，能夠起到良好的防跳效果。輔助常閉觸點(diǎn)在繼電器中處于斷開狀態(tài)，同時(shí)還應(yīng)將合閘回路斷開，此時(shí)失電現(xiàn)象產(chǎn)生于斷路器合閘線圈當(dāng)中。在將合閘脈沖消除以后，失電以及復(fù)歸現(xiàn)象產(chǎn)生于防跳繼電器中，斷開狀態(tài)產(chǎn)生于常開接點(diǎn)中，此時(shí)會促使常閉接點(diǎn)返回。

四、結(jié)語

綜上所述，針對SF6斷路器來講SF6氣體密度繼電器是重要組成部分，其運(yùn)行中可以有效保護(hù)、監(jiān)視以及控制斷路器控制回路 的運(yùn)行狀態(tài)。斷路器運(yùn)行中以控制回路絕緣電阻為重要指標(biāo)，如果其與標(biāo)準(zhǔn)不符會導(dǎo)致斷路器產(chǎn)生誤動。因此，要想促使斷路器處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)對斷路器相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，確保SF6斷路器長期處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

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（作者單位：內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司包頭供電局）