陳東君

（廣東粵電長湖發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 英德 513021）

由一起開關(guān)柜端子竄電事件引發(fā)的思考

陳東君

（廣東粵電長湖發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 英德 513021）

就35 kV 31T變壓器保護(hù)“跳位”燈異常，直流系統(tǒng)負(fù)母絕緣下降問題進(jìn)行故障分析、原因查找，最終確認(rèn)故障原因?yàn)?1T高壓側(cè)301開關(guān)柜端子竄電，并與端子固定銅排形成高阻接地。對保護(hù)“跳位”、“合位”燈及開關(guān)柜相關(guān)問題進(jìn)行思考。

端子竄電；絕緣下降；監(jiān)視回路；開關(guān)柜；思考

2016年3月份，我廠對廠用電備用電源變壓器保護(hù)，即35 kV31 T變壓器保護(hù)進(jìn)行改造。在保護(hù)改造過程中，遇到一些問題，作者對此進(jìn)行了故障查找，并順利解決。由此引發(fā)對于保護(hù)“跳位”、“合位”指示燈異常及現(xiàn)場開關(guān)柜等方面的一些思考。

1 故障出現(xiàn)及解決

新改造35 kV31 T變壓器保護(hù)為國電南京自動化股份有限公司PST693U微機(jī)型保護(hù)測控裝置。31T高壓側(cè)開關(guān)為35 kV南長線301開關(guān)。我廠使用直流系統(tǒng)電壓為220 V。操作回路如圖1所示。

圖1 31T變壓器保護(hù)操作回路原理圖

1.1 故障出現(xiàn)

在保護(hù)調(diào)試結(jié)束，進(jìn)行301開關(guān)傳動前，合上操作電源小空開，并在保護(hù)盤柜前遙合301開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)31 T變壓器保護(hù)裝置面板上“合位”燈與“跳位”燈同時(shí)點(diǎn)亮，并在1～2 min后“跳位”燈熄滅。用萬用表測量保護(hù)合閘回路出口電位由+44 V慢慢上升至+110 V，同時(shí)發(fā)現(xiàn)直流饋電屏正負(fù)母電壓不平衡，正母電壓110 V，負(fù)母電壓125 V，負(fù)母對地絕緣下降，出現(xiàn)高阻接地的現(xiàn)象。

1.2 接地故障查找

直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置的直觀反映，為合閘回路接地造成TWJ達(dá)到動作電壓，因?qū)Ψ趾祥l電纜進(jìn)行過絕緣遙測，且停電期間下雨，空氣潮濕，開關(guān)柜端子箱在此期間有打開過，幾乎可以判斷為301開關(guān)柜某處絕緣下降造成非金屬性接地。在查找故障點(diǎn)的當(dāng)天下午，氣溫下降，空氣已經(jīng)干燥起來，接地現(xiàn)象接近消失，正負(fù)母電壓差在2 V以內(nèi)。甩開保護(hù)裝置至301開關(guān)柜控制電纜后，正負(fù)母電壓恢復(fù)平衡，高阻接地現(xiàn)象消失。

1.3 負(fù)電源端查找

從接地現(xiàn)場查找接地點(diǎn)陷入僵局，且“跳位”燈點(diǎn)亮的情況仍然存在，于是，考慮另外一種造成合閘出口電壓下降的可能——負(fù)電。如圖1所示，當(dāng)一端有+110 V電壓，另一端有任意數(shù)值的負(fù)電壓，那么回路中肯定會有一點(diǎn)對地電位為+44 V。

那么負(fù)電從哪里來？分析有以下5種可能，并就5種可能分別排查。

（1）保護(hù)裝置內(nèi)部

短接如圖1所示的25X57與25X61，直接將正負(fù)電加在TWJ上，“跳位”指示燈亮，斷開，“跳位”指示燈滅，不存在延遲熄滅的現(xiàn)象，保護(hù)裝置內(nèi)部問題引入負(fù)電至合閘監(jiān)視回路可能性排除。

（2）保護(hù)盤柜接線

檢查保護(hù)盤柜內(nèi)部接線、外部接線，均沒有問題，且甩開控制電纜后各點(diǎn)電位正常，保護(hù)盤柜接線問題引入負(fù)電至合閘監(jiān)視回路可能性排除。

（3）電纜竄電

對控制電纜再次進(jìn)行絕緣遙測，單支線對地，兩單支線之間，均正常，電纜支線間竄電問題引入負(fù)電至合閘監(jiān)視回路可能性排除。

（4）301開關(guān)輔助接點(diǎn)沒斷開

實(shí)際上這個(gè)可能性很低，若301開關(guān)輔助接點(diǎn)沒斷開，“跳位”燈會長亮，不會點(diǎn)亮后又熄滅，為了可靠，對301開關(guān)輔助接點(diǎn)進(jìn)行檢查，確認(rèn)已斷開，301開關(guān)輔助接點(diǎn)沒斷開問題引入負(fù)電至合閘監(jiān)視回路可能性排除。

（5）開關(guān)柜接線

因該次改造控制電纜沒有更換，301開關(guān)柜接線并未變動，為了可靠，還是對開關(guān)柜接線進(jìn)行了核查，并測量分合閘回路各點(diǎn)電位，發(fā)現(xiàn)異常。

1.4 竄電位置查找

在保護(hù)裝置解開操作回路至開關(guān)柜的正電、負(fù)電、合閘3根單支線的前提下，如圖2所示，解開X5-861與X5-812端子接線后，合閘線圈Y9兩側(cè)端子 X6-952與 X6-953仍然帶電！解開端子X6-953上的所有接線，端子X6-953仍然帶電！解開開關(guān)柜操作回路跳閘單支線，端子帶電情況消失。說明空端子帶電的來源是操作回路跳閘單支線，且通過端子竄電。

圖2 301開關(guān)分/合閘控制原理圖

1.5 分析端子問題

拆下X6端子排，發(fā)現(xiàn)X6-949至X6-959端子都存在不同程度的銹蝕，仔細(xì)檢查單個(gè)端子，發(fā)現(xiàn)端子接線柱附近絕緣材料開裂，相鄰端子接線柱銹蝕產(chǎn)生的銅綠貫穿絕緣材料，相鄰端子通過銅綠接通，至此，確認(rèn)端子竄電位置。

檢查固定端子排的銅排，發(fā)現(xiàn)銅排也銹蝕嚴(yán)重。之前負(fù)母對地絕緣下降情況，應(yīng)為端子絕緣性能下降，潮濕天氣時(shí)，端子與銅排之間形成高阻接地的現(xiàn)象。

1.6 更換新端子排及端子后恢復(fù)正常

更換X6端子排及固定銅排，搖測絕緣正常后，重新進(jìn)行接線，故障現(xiàn)象消失，回路各點(diǎn)電位正常。

2 關(guān)于保護(hù)“跳位”、“合位”燈的思考

這是一起因開關(guān)柜端子絕緣下降造成回路竄電，引起的操作回路異常事件，也再次證明監(jiān)視回路的重要性。通過TWJ、HWJ來監(jiān)視合閘回路與跳閘回路，判斷操作回路斷線、回路電壓異常等問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱性故障。

開關(guān)跳位時(shí)，若“跳位”燈異常，除該燈本身故障外，其他可能的原因包括各種閉鎖：其他開關(guān)、刀閘的閉鎖、本開關(guān)輔助接點(diǎn)閉鎖、儲能接點(diǎn)閉鎖、現(xiàn)地/遠(yuǎn)方旋鈕閉鎖等，TWJ故障，合閘線圈故障，操作電源不正常，接線松動及保護(hù)操作箱或操作板問題，一般都伴隨著“操作回路斷線”信號。若“合位”燈異常，可能的原因包括HWJ故障，回路竄電等。

開關(guān)合位時(shí)，若“合位”燈異常，除該燈本身故障外，其他可能的原因包括各種閉鎖：開關(guān)輔助接點(diǎn)閉鎖、現(xiàn)地/遠(yuǎn)方旋鈕閉鎖等，HWJ故障，跳閘線圈故障，操作電源不正常，接線松動及保護(hù)操作箱或操作板問題，一般都伴隨“操作回路斷線”信號。若“跳位”燈異常，可能的原因包括TWJ問題，回路竄電等。

了解“跳位”、“合位”燈異?，F(xiàn)象背后可能存在的原因，有助于快速找出異常點(diǎn)，排除異?，F(xiàn)象。

3 關(guān)于現(xiàn)場開關(guān)柜相關(guān)問題的思考

本次異常事件主要是開關(guān)柜端子竄電造成的，根據(jù)開關(guān)柜接線情況，覺得可以從以下幾個(gè)方面改進(jìn)：

（1）廠家內(nèi)部配線，出現(xiàn)很多端子的一個(gè)端口接兩根線的情況，這樣加大了端子絕緣材料的負(fù)擔(dān)，為端子絕緣材料開裂的原因之一。應(yīng)盡量避免端子的一個(gè)端口接兩根線的情況，盡可能優(yōu)化端子接線，如必須兩根線接一個(gè)端口也要兩根線壓在一個(gè)接線頭里接入端子。

（2）開關(guān)柜端子箱的合閘回路與跳閘回路在端子排上的布置應(yīng)適當(dāng)隔開，至少間隔一個(gè)端子。

（3）保證開關(guān)柜端子箱運(yùn)行環(huán)境干燥，可以考慮加裝加熱除濕裝置，防止運(yùn)行環(huán)境不好，潮濕天氣時(shí)，因開關(guān)柜內(nèi)端子或元器件絕緣下降造成直流系統(tǒng)絕緣下降的問題。

（4）做好開關(guān)柜端子箱的防塵、除塵工作，防止潮濕環(huán)境時(shí)，因積塵導(dǎo)致端子竄電，甚至短路。

[1]國電南京自動化股份有限公司.GPS690U線路及變壓器保護(hù)測控屏電氣設(shè)計(jì)文件[Z]，2014.

[2]上海平高高壓開關(guān)有限公司.南長線35 kV GIS變電站二次圖[Z]，2008.

TV738

B

1672-5387（2017）08-0066-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.019

2017-03-30

陳東君（1988-），女，助理工程師，從事電廠電氣檢修工作。