張義蓮

國網(wǎng)上海嘉定供電公司

1 問題描述

2014年9月10日，嘉定供電公司運維檢修部變電（配電）二次運檢班在110kV惠平站進行繼電保護驗收時，對10kV惠13倉位進行繼保整組試驗，惠13開關(guān)分閘后引起電氣控制回路中的控制電源小開關(guān)跳開，經(jīng)將控制電源小開關(guān)合上，再次試驗,發(fā)現(xiàn)開關(guān)多次合分閘后跳控制電源小開關(guān)的問題。之后按正確操作步驟重復(fù)對其他倉位進行多次試驗時，發(fā)現(xiàn)有多倉位存在此問題。

2 問題查找

2.1 開關(guān)各項指標(biāo)測試

本站的10kV開關(guān)型號為ZN73G-12/1250-25，為西安西開中低壓開關(guān)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。對開關(guān)進行了相關(guān)試驗，結(jié)果見表1。

表1 開關(guān)試驗各參數(shù)

從表1可以看出，開關(guān)各項數(shù)據(jù)指標(biāo)合格。

2.2 開關(guān)內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)檢查

將開關(guān)面板打開對其內(nèi)部進行檢查，開關(guān)內(nèi)部情況如圖1所示。開關(guān)內(nèi)部各部件仔細(xì)檢查無誤。

圖1 開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.3 故障元器件：斷路器輔助節(jié)點

在對開關(guān)副接點進行檢查時發(fā)現(xiàn)副接點小室內(nèi)有燒壞發(fā)黑跡象，如圖2所示。

圖2 開關(guān)副接點燒壞

正常的開關(guān)副接點如圖3所示。

圖3 正常開關(guān)副接點

經(jīng)檢查，惠平站10kV開關(guān)的輔助接點都有不同程度的燒壞，開關(guān)輔助接點可能是因拉弧短路而燒壞發(fā)黑。

2.4 缺陷原因分析

將燒壞的開關(guān)副接點拆開進行檢查分析，完整的開關(guān)輔助接點如圖4所示,圖中71，72,73,74為輔助接點的編號；開關(guān)輔助接點的剖面圖如圖5所示，圖中73與72、71與74在同一小室內(nèi)；圖6為開關(guān)輔助接點圖5的展開圖。圖7為開關(guān)輔助接點在二次回路中的接線原理圖。

圖4 開關(guān)輔助接點整體圖

圖5 開關(guān)輔助接點剖面圖

圖6 開關(guān)輔助接點展開圖

圖7 開關(guān)跳閘造成輔助接點弧光短路

結(jié)合圖紙上開關(guān)跳閘回路及監(jiān)視回路，分析結(jié)果如下：當(dāng)故障或手動開關(guān)跳閘時，跳閘回路的輔助接點HK由閉合狀態(tài)變到斷開狀態(tài)，輔助接點分開引起拉弧現(xiàn)象,由于此輔助開關(guān)質(zhì)量問題(7374和7172），滅弧效果差，造成此時連接在同一小室內(nèi)的73和72點因為開關(guān)副接點拉弧形成短路，又因為73相當(dāng)于連接正電源，72連接跳閘監(jiān)視回路的負(fù)電源，如圖7所示，此連接相當(dāng)于控制直流電源正負(fù)兩點直接短路，于是造成了開關(guān)電氣控制回路的故障，控制電源小開關(guān)跳開。

圖7中跳閘線圈TQ是感性的，開關(guān)跳閘時，跳閘線圈由接通電源帶電狀態(tài)，瞬間突然斷開電源到失電狀態(tài)，其兩端很容易產(chǎn)生過電壓，而跳閘回路是由開關(guān)的輔助接點HK來切斷跳閘電流的，因為此開關(guān)的輔助接點質(zhì)量不好，滅弧效果差，不能正常切斷弧光短路電流，因而在同一小室內(nèi)的兩端接點直接正負(fù)電源相通，造成短路，以致控制電源小開關(guān)跳開，同時輔助接點燒壞。

結(jié)論：惠平站10kV開關(guān)柜開關(guān)副接點存在質(zhì)量問題，在斷路器正常操作時有弧光短路現(xiàn)象，造成開關(guān)電氣控制回路故障。

3 缺陷消除

3.1 開關(guān)質(zhì)量不合格

由上述分析得知，開關(guān)質(zhì)量不好，輔助接點的滅弧功能差，不易斷弧，易發(fā)生弧光短路現(xiàn)象。因此，為保證開關(guān)能正常的滅弧，開關(guān)滅弧質(zhì)量必須合格，滅弧功能試驗必須滿足指標(biāo)要求。

3.2 接線設(shè)計不合理

輔助接點連線設(shè)計存在問題，控制電源小開關(guān)正負(fù)兩極的端線連接在同一小室內(nèi)，當(dāng)滅弧效果不好時，弧光短路易造成開關(guān)電氣控制回路故障現(xiàn)象。為防止此類現(xiàn)象發(fā)生，接有正負(fù)不同極性的輔助開關(guān)觸點應(yīng)避免接在輔助開關(guān)的同一小室內(nèi)，而且距離不宜相隔太近。

4 總結(jié)

繼電保護二次回路的缺陷工作需要透過表象，從根本上找出問題所在。通過對一起10kV開關(guān)柜開關(guān)副接點燒壞的故障進行分析，查找出開關(guān)副接點因拉弧而燒壞，找到了產(chǎn)生故障的源頭，消除了事故發(fā)生的隱患。

在10kV開關(guān)跳閘回路中，為保證開關(guān)在斷開時能正常滅弧，要重視開關(guān)的滅弧質(zhì)量，在連接正負(fù)電源的開關(guān)副接點的兩個觸點不宜接在同一小室內(nèi)。因此在日常的定期校驗中應(yīng)對開關(guān)輔助接點動作時的滅弧功能做嚴(yán)格的測試，而且設(shè)計時應(yīng)考慮合理且全面，避免存在開關(guān)輔助接點因在同一小室內(nèi)易引起正負(fù)電源直通，形成短路，造成開關(guān)電氣控制回路故障的隱患。