某220kV變電站綜合改造1號主變壓器高壓側(cè)斷路器控制回路異常分析

中廣核風(fēng)電有限公司內(nèi)蒙古分公司 高朝輝

1 項目案例及控制回路異?，F(xiàn)象

變電站斷路器控制回路的運行狀況對于設(shè)備的正常使用有著直接影響，通常情況下在實際開展變電站綜合改造時會涉及到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，其中就包含著對于斷路器控制回路的變動，一旦產(chǎn)生異常現(xiàn)象勢必會制約后續(xù)設(shè)備送電的穩(wěn)定性。筆者主要從某220kV變電站綜合改造1號主變壓器高壓側(cè)斷路器控制回路異常的實際情況出發(fā)展開分析，在對該變電站進(jìn)行改造驗收時發(fā)現(xiàn)，更換斷路器機構(gòu)后就地操作斷路器正常，在遠(yuǎn)方進(jìn)行操控過程中能夠分閘但卻不能合閘，現(xiàn)場合閘線圈存在著冒煙問題。

2 某220kV變電站綜合改造1號主變壓器高壓側(cè)斷路器控制回路異常分析

2.1 1號主變壓器高壓側(cè)斷路器控制回路及原理

220kV變電站所使用的斷路器為西安高壓開關(guān)廠制造的LW25-126型SF6斷路器，該斷路器控制回路合閘回路經(jīng)遠(yuǎn)方就地把手選擇，經(jīng)彈簧儲能、斷路器位置及SF6氣壓閉鎖，就地合閘所采用的為就地直流電源，遠(yuǎn)方合閘采用保護(hù)屏對電源進(jìn)行控制。在該斷路器機構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中存在相應(yīng)的彈簧機構(gòu)，并具有合閘彈簧的儲能回路，主要由電機回路和控制回路兩部分內(nèi)容組成。操作人員在進(jìn)行220kV線路間隔改造驗收時，通過三相不一致保護(hù)測試發(fā)現(xiàn)斷路器本體三相不一致跳閘功能未能發(fā)揮其應(yīng)有作用。針對斷路器實際情況展開詳細(xì)檢查，最終發(fā)現(xiàn)A相處在分閘位置上，而B、C相則處在合閘位置上，基于此操作人員判斷本體三相不一致回路異常。

2.2 控制回路異常原因分析

在發(fā)現(xiàn)控制回路器異常情況后展開對控制回路異常原因的分析，當(dāng)完成對后臺信號情況的檢查工作后，并未發(fā)現(xiàn)“控制回路斷線”信號以及“彈簧未儲能”信號。而在現(xiàn)場檢查過程中發(fā)現(xiàn)彈簧處在未儲能位置上，所以判斷其故障問題的出現(xiàn)可能包含以下原因：首先為接觸器原因，當(dāng)彈簧未儲能時監(jiān)視輔助接觸器3HBX與儲能接觸器88M未能啟動，在這種條件下，儲能電機無法得到正常運轉(zhuǎn)達(dá)到彈簧儲能的目的，也不能發(fā)現(xiàn)發(fā)出“彈簧未儲能”信號；其次為限位開關(guān)損壞的原因，彈簧本身未儲能，而限位開關(guān)33hb受到損害，沒有導(dǎo)通氣場閉觸點，無法啟動監(jiān)視輔助接觸器3HBX與儲能接觸器88M。最后則在于輔助繼電器49MX的問題，未能將繼電器的61-62觸電打開[1]。

圖1 彈簧儲能回路圖

圖2 故障消缺流程

在此基礎(chǔ)上對限位開關(guān)33hb的導(dǎo)通情況展開測量，確定其導(dǎo)通情況正常，并對輔助繼電器49MX的61-62觸點進(jìn)行測量，確認(rèn)其導(dǎo)通情況同樣正常。接下來將控制電源空氣開關(guān)合上，展開更為詳細(xì)的檢查工作，此時的儲能接觸器都沒有啟動，但在對斷路器機構(gòu)箱控制電源進(jìn)行測量時發(fā)現(xiàn)正電并沒有輸送到機構(gòu)箱中。經(jīng)相關(guān)回路接線的檢查后發(fā)現(xiàn)，其他工作的開展對于該間隔母線側(cè)的隔離開關(guān)存在相應(yīng)的影響，1M側(cè)隔離開關(guān)已關(guān)閉。在這種情況下，就地控制電源正端經(jīng)母線側(cè)及線路側(cè)隔離開關(guān)閉鎖，這才導(dǎo)致沒有送至斷路器機構(gòu)箱中，滋生了彈簧儲能控制回路電源異常問題，致使其難以展開正常的儲能工作。

2.3 防范措施及改進(jìn)建議

上述斷路器控制回路異常情況涉及到斷路器就地合閘的反措情況，所以需切實保障好反措的落實情況，同時還應(yīng)在驗收過程中，基于就地合閘電源接入和不接入兩種情況分別開展對于相關(guān)回路的測試工作。有條件的情況下可對斷路器機構(gòu)的彈簧儲能電源進(jìn)行獨立配置，不使其同就地控制電源共同使用。在正式開展全周期斷路器檢修工作時，要加強對于重點維護(hù)、動態(tài)監(jiān)測、檢修流程以及檢修標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容的重視，綜合考慮斷路器的實際運行數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對斷路器的實際問題展開精準(zhǔn)明確的查找工作，并基于實際問題采取針對性的處理和維護(hù)工作，這樣便能有效提升變電站斷路器檢修的實質(zhì)性作用，為變電站更加持續(xù)平穩(wěn)的運行創(chuàng)造良好的條件[2]。

完善檢修標(biāo)準(zhǔn)。在實際進(jìn)行全周期管理工作時，需先對檢修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確，確保220kV變電站斷路器安裝的實效性，并在此基礎(chǔ)上確定好相應(yīng)的限定指標(biāo)以及技術(shù)方案，切實提升檢修工作開展的可靠性及科學(xué)性，最大限度減少檢修維護(hù)工作開展所對斷路器性能造成的負(fù)面影響。例如，在實際進(jìn)行斷路器選擇工作時，應(yīng)確保其能充分同變電站性能以及用戶需求相適應(yīng)。當(dāng)實際采取相應(yīng)的檢修操作過程中切記不能對斷路器閥門以及管路的氣密性造成負(fù)面影響，在測試回路電阻值時不可對元器件進(jìn)行拆裝，同時還要注意其所接入的測量裝置不能對斷路器本身所具有的性能造成負(fù)面影響。

細(xì)化檢修流程。在開展斷路器檢修工作前，應(yīng)事先將所需各類檢修裝置準(zhǔn)備好并完整地辦理檢修手續(xù)，當(dāng)各方面的手續(xù)都能同相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求相符合后才能具體展開相應(yīng)的性能測試工作，更加詳細(xì)地對液壓機構(gòu)和本體部件展開詳細(xì)檢查。應(yīng)在相關(guān)作業(yè)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上對元器件的狀態(tài)以及性能進(jìn)行科學(xué)測定，判斷其能夠同安全運行的需求相符合，一旦發(fā)現(xiàn)異常問題便要第一時間對其進(jìn)行具體維修工作，并針對那些受損元器件采取及時的更換措施。當(dāng)完成修復(fù)工作后便可恢復(fù)本體以及液壓機構(gòu)，進(jìn)行整組調(diào)試，對斷路器閥門管路的氣密性展開詳細(xì)的檢查并注入液壓油，最后將線路測試接通，對修復(fù)完成后的斷路器狀態(tài)進(jìn)行檢測（圖2）。

實時動態(tài)監(jiān)測。除完善檢修標(biāo)準(zhǔn)、細(xì)化檢修流程以外，還應(yīng)針對220kV變電站斷路器展開實時動態(tài)的監(jiān)測工作，在檢測過程中，需向相應(yīng)的管理平臺中進(jìn)行機械屬性值、導(dǎo)電回路電阻值及相關(guān)實驗數(shù)據(jù)結(jié)果的傳輸，接下來再通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析便能對斷路器所處狀態(tài)的安全程度進(jìn)行判斷。同歷史數(shù)據(jù)文件進(jìn)行對比，若存在相關(guān)異常問題，便要第一時間對220kV變電站斷路器檢修方案進(jìn)行制定，充分結(jié)合國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，針對問題進(jìn)行針對性的故障處理，盡可能降低斷路器運行過程中所面臨的各項風(fēng)險問題，實現(xiàn)其穩(wěn)定性與安全性的提升。

開展針對性的維護(hù)工作。220kV變電站斷路器在日常運行過程中面臨著較多種類型的故障情況，需根據(jù)故障實際特點對相應(yīng)的應(yīng)急處理方案進(jìn)行制定。如：當(dāng)檢查絕緣拉桿時，便應(yīng)對拉桿的移動和變位情況進(jìn)行檢查，明確拉桿機械運行范圍是否合理，若是產(chǎn)生松脫斷裂的現(xiàn)象，便要第一時間采取更換措施。

當(dāng)測試斷路器分合閘時出現(xiàn)異動，需對合閘滾子以及合閘掣子是否超標(biāo)、變形情況進(jìn)行檢查。在檢查斷路器機械零件以及電氣線路時，應(yīng)測試是否產(chǎn)生拒動和異動，觀察動作的實際情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，便要結(jié)合實際的故障情況，對相關(guān)的鐵芯、線路以及電源進(jìn)行更換。