變電站220kV斷路器油壓低分合閘總閉鎖異常分析

吳恩偉

(國網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司，浙江 嘉興 314000)

1 引言

斷路器液壓機構(gòu)液壓油作為斷路器分合閘動力的源泉，是斷路器重要組成部分。液壓機構(gòu)油壓因高壓油路滲油、漏油、油泵頻繁打壓、油壓低引起斷路器閉鎖分合閘等，嚴(yán)重影響斷路器正常運行，擴大停電范圍，危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

2 220kV斷路器油壓低分合閘總閉鎖異常案例

2.1 設(shè)備概括

220kV斷路器信息:西門子(杭州)有限公司生產(chǎn)，型號為3AQ1EG，2007年1月出廠，投運時間2008年3月，上次檢修時間2018年11月。

2.2 事件經(jīng)過

2020年6月25日，變電運維班運維人員接到調(diào)控中心來電某變電站220kV斷路器“開關(guān)油壓低閉鎖分合閘”、“開關(guān)第一組控制回路斷線”、“開關(guān)第二組控制回路斷線”、“開關(guān)故障”光字亮。然后上述異常光字自行復(fù)歸，后續(xù)上述異常光字多次動作復(fù)歸。運維人員到達(dá)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)機構(gòu)箱內(nèi)B1繼電器紅燈亮，后經(jīng)檢修人員確認(rèn)為B1繼電器故障。2020年6月26日，將該220kV斷路器停電后，將電子式液壓微動開關(guān)更換機械式液壓微動開關(guān)后，異常消除。

3 異常分析

圖1為220kV斷路器機構(gòu)箱內(nèi)電子式液壓微動開關(guān)B1故障時情況。

圖1 電子式液壓微動開關(guān)B1故障情況

3AQ1EG型斷路器共有兩組分閘回路，任意一組分閘回路閉鎖后均會發(fā)出“開關(guān)油壓低閉鎖分合閘”。在第一組分閘總閉鎖回路中，液壓微動開關(guān)B1的27-30節(jié)點在油壓小于253bar時導(dǎo)通，B1的27-30節(jié)點導(dǎo)通以后，使得油壓低總閉鎖中間繼電器K3帶電勵磁吸合，因而引起K3繼電器的7-9節(jié)點斷開、分閘1總閉鎖繼電器K10失電彈開，其61-62節(jié)點導(dǎo)通，發(fā)出分閘總閉鎖信號。同時K3繼電器的1-3節(jié)點導(dǎo)通，發(fā)出油壓低閉鎖分閘信號，如圖2、圖3所示。

圖2 第一組分閘總閉鎖回路

圖3 閉鎖信號回路

在第二組分閘總閉鎖回路中，液壓微動開關(guān)B1的3-6節(jié)點在油壓小于253bar時導(dǎo)通，B1的3-6節(jié)點導(dǎo)通以后，使得油壓低總閉鎖中間繼電器K103帶電勵磁吸合，因而引起K103繼電器的7-9節(jié)點斷開，分閘2總閉鎖繼電器K55失電彈開，其21-22節(jié)點導(dǎo)通，發(fā)出分閘總閉鎖信號。同時K103繼電器的1-2節(jié)點導(dǎo)通，發(fā)出油壓低閉鎖分閘信號，如圖3、圖4所示。

圖4 第二組分閘總閉鎖回路

在合閘總閉鎖回路中，液壓微動開關(guān)B1的7-10節(jié)點在油壓小于273bar時導(dǎo)通，B1的7-10節(jié)點導(dǎo)通以后，使得油壓低合閘閉鎖中間繼電器K2帶電勵磁吸合，因而引起K2繼電器的7-9節(jié)點斷開，合閘總閉鎖繼電器K12失電彈開。若分閘閉鎖回路中的K10繼電器已觸發(fā)失電，則K12繼電器同樣失電彈開。同時K2繼電器的1-2節(jié)點導(dǎo)通，發(fā)出油壓低閉鎖合閘信號，如圖3、圖5所示。

圖5 合閘總閉鎖回路

分閘1總閉鎖繼電器K10、分閘2總閉鎖繼電器K55和合閘總閉鎖繼電器K12、失電動作以后，造成開關(guān)分閘、合閘總閉鎖，進(jìn)而造成斷路器第一組分閘回路、第二組分閘回路和合閘回路開路，如圖6～8所示。

圖6 K10與第一套分閘回路

圖7 K55與第二套分閘回路

圖8 K12與合閘回路

檢查斷路器液壓表壓力指示為340bar，進(jìn)一步檢查到液壓微動開關(guān)B1的27-30節(jié)點時，發(fā)現(xiàn)該節(jié)點導(dǎo)通與斷開狀態(tài)頻繁變化，如圖9所示。檢查發(fā)現(xiàn)微動開關(guān)B1的27-30節(jié)點導(dǎo)通時其故障指示燈亮，斷開時故障指示燈熄滅。因此該節(jié)點時斷時通是引發(fā)開關(guān)第一組分閘回路總閉鎖故障的原因。在K10繼電器失電后，進(jìn)而導(dǎo)致K12繼電器失電，使得合閘回路總閉鎖。但由于故障現(xiàn)象出現(xiàn)時間有限(會自動復(fù)歸)，不排除液壓微動開關(guān)B1的3-6節(jié)點存在異常，引起分閘2總閉鎖繼電器K55失電彈開，導(dǎo)致開關(guān)第二組分閘回路總閉鎖。

圖9 液壓微動開關(guān)B1的27-30節(jié)點

4 整改建議

此斷路器自2006年投運以來采用電子式液壓微動開關(guān)運行時間已超過12年。不同于機械式液壓微動開關(guān)，電子式液壓微動開關(guān)發(fā)生故障，必須停電進(jìn)行更換，降低了設(shè)備運行可靠性。建議結(jié)合綜合檢修將運行12年以上的電子式液壓微動開關(guān)更換為機械式液壓微動開關(guān)。

5 結(jié)束語

本次220kV斷路器油壓低分合閘總閉鎖的異常現(xiàn)象，雖得到了及時妥善的處理，沒有引發(fā)事故，但為整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行埋下了一定的安全隱患。因而除了對該斷路器進(jìn)行節(jié)點更換的防范措施之外，更重要的是進(jìn)一步從設(shè)計、制造、配置、安裝、施工工藝等環(huán)節(jié)入手，加強相關(guān)反措的全過程管理，避免由于各種原因造成斷路器液壓微動開關(guān)故障引發(fā)斷路器拒分拒合現(xiàn)象危及到系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，造成越級跳閘或擴大停電范圍事故。