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        一起整流變壓器主開關動作失常的故障分析

        2015-07-05 00:56:54龔炳林沈龍保黃龍林劉銀河
        電力安全技術 2015年6期
        關鍵詞:變壓器故障

        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 故障現象

        2014-08-15,江西省某化工企業(yè)啟機生產。動力設備按工藝要求投入正常生產,在具備各項條件后,準備投入電解工序。整流與變電操作人員接受工藝DCS操作人員指令,執(zhí)行1號整流變壓器的主開關合閘操作;該主開關合閘成功后,執(zhí)行2號整流變壓器的主開關合閘操作;當2臺整流變壓器的主開關全部合閘成功后,按程序執(zhí)行整流設備升電流操作。

        當整流與變電操作人員在提升電解主電流(整流電流)時,同時檢查操作后臺電腦,發(fā)現其監(jiān)控電腦顯示主屏畫面上的電氣主接線圖異常,在1號整流變壓器主開關合閘后,其后線路顏色仍為黑色。一般情況下,在主開關合閘前(即停電狀態(tài)),其后線路顏色為黑色;在主開關合閘后(即運行狀態(tài)),其后線路顏色為紅色。因此,判斷存在動作狀態(tài)失常現象。

        2 原因分析及處理

        2.1 變壓器簡介

        此變壓器主開關設置于該企業(yè)110 kV變電站內,為露天布置方式,型號為LW30—126型,為戶外式SF6氣體斷路器,電壓等級為110 kV,由山東泰開高壓開關有限公司生產,其配套電氣操作控制柜也由該公司成套配置,安裝于主開關戶外現場。與該變壓器主開關結合的保護控制屏及監(jiān)控操作后臺安裝于該變電站的控制室內,由南京恒星自動化設備有限公司成套供貨。

        2.2 綜保屏及后臺設備檢查分析

        由于發(fā)現電氣主接線圖中的線路顏色異常,技術人員首先從綜保屏及后臺設備進行檢查和分析。通過檢查,發(fā)現微機保護屏上綜保裝置上方的紅、綠指示燈均不亮;將綜保裝置上的“遠方/就地”轉換開關切換到“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,判斷導致HD/LD電壓不正常的原因是與HD/LD相關聯(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,初步判定后臺設備無故障。

        2.3 現場開關及保護屏檢查分析

        技術人員進入主開關操作現場進行檢查,發(fā)現控制柜內無明顯的放電痕跡及不良氣味。于是,技術人員與運行人員商定,按程序退出1號整流變壓器的運行負荷,將電流降為0。在進入檢修狀態(tài)后對該主開關進行分閘操作,后臺操作不能摘牌(即操作不成功)。在綜保裝置上按分閘按鈕,無反應;再到主開關選擇“就地”操作,按分閘按鈕,無反應。于是技術人員對開關的控制電路進行檢查分析,其控制回路如圖2所示。

        圖1 整流變綜保屏控制回路

        對控制柜進行檢查:在小空開ZK1電源進線側測得電壓為236 V,正常;出線側未測得電壓,表明此開關有問題。更換小空開后,測得24號端子對1號端子(25號端子對2號端子)電壓為236 V,正常;進行試操作,仍然未動作。

        再對照控制電路圖進行檢查發(fā)現,25號端子對1號端子,電壓正常;23號端子對1號端子無電壓,不正常,這說明分閘按鈕TA有故障。更換TA按鈕,測得該點的電壓正常,但試操作仍然未動作。19號端子對1號端子,電壓正常;10號端子對1號端子無電壓,不正常,這說明2ZJ(低氣壓繼電器)的常閉觸點有故障。檢查開關的SF6氣體壓力在正常范圍內,這說明2ZJ屬非正常動作,斷開其常閉觸點,發(fā)現該觸點存在嚴重的腐蝕氧化現象,引起其接通狀態(tài)失常(用萬用表測量該常閉觸點不通)。更換相同規(guī)格的繼電器后,10號端子對1號端子,電壓正常(在接通電源的瞬間,聽到了伴隨著開關動作的聲音),8號端子對1號端子電壓正常,這說明分閘線圈TQ能得到電壓,現場分閘操作成功。反復多次進行通電合閘與分閘試驗,均能分閘與合閘,則現場操作功能恢復正常。

        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,將主開關現場的“就地/遠方”轉換開關置于“遠方”位置,此時綜保裝置上的HD和LD的相應指示正常;后臺顯示的電氣主接線的相應線路狀態(tài)恢復正常。在綜保裝置上和后臺電腦上操作,發(fā)現合閘、分閘功能完全正常,其他各項聯(lián)鎖功能投入操作正常。

        本次主開關動作失常的故障處理完畢,運行人員按操作規(guī)程將主開關合閘后,整流變壓器投入正常生產運行。

        3 結束語

        本次電氣主開關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。產生故障的主要原因是由于化工企業(yè)現場環(huán)境惡劣,引起戶外布置安裝的電氣設備腐蝕,導致電氣二次元器件遭到損壞。在戶外的主開關控制柜中,還出現了控制電源小空開(ZK1)、分閘按鈕(TA)、中間繼電器(2ZJ)相繼損壞的現象,實屬少見。

        圖2 斷路器控制回路

        處理此類故障時,需要技術人員技術熟練,思路清晰。因此,重視日常管理與維護,加強運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鍵。只有通過加強日常巡檢,及時發(fā)現問題,將故障消滅在萌芽狀態(tài);同時提高運行和維修人員的業(yè)務理論水平、實際操作和故障處理能力,快速查找故障點,及時解決疑難問題,才能不斷降低設備的故障率,使設備安全穩(wěn)定運行。

        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].輕工設計,2011(5).

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

        3 張寶坤,何玉磊.斷路器控制回路缺陷起的事故分析及改進方案[J].電力安全技術,2011(11).

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