变电站隔离开关异常分析及处理方法研究

引言

隔离开关即闸刀的主要作用是在设备检修时,用来隔离有电和无电部分,造成明显的断开点,使检修的设备与电力系统隔离,以保证工作人员和设备的安全。在变电运维中,隔离开关是转变运行方式的主要工具,直接影响着系统供电的可靠性和安全性。正常运行过程中,隔离开关很少发生异常状况,但在倒闸操作过程中经常出现设备异常、操作异常情况。因此,运维人员必须掌握基本的隔离开关常见异常处理方法,提高倒闸操作效率。

1隔离开关电动操作原理分析及操作失灵处理方法

隔离开关电动操作控制回路如图1所示,220kV间隔一次接线图如图2所示。1G回路接通需满足:隔离开关在分闸位置(分相开关为三相均在分位)2G刀闸处分位,1GD、3GD1接地刀闸在分位:或2G刀闸在合位,1GD、3GD1接地刀闸在分位,通过测控装置防误逻辑判别后,通过切换开关选择"就地/远方",选择"就地"位置时,1oK1—2、1oK5—6接通,选择"远方"位置时,1oK3—4、1oK7—8接通,遥控分合或就地分合接点接通后,接通刀闸机构箱内的分合闸接触器,进行1G刀闸的分合闸操作,YK1—2为解除电气闭锁接点。

远方操作合闸回路:交流电源A相二测控装置内的防误闭锁触点二远近控选择开关1oK3—4触点(1oK置"远方")二分闸接触器KM2动断触点二合闸接触器KM1线圈二合闸行程开关SL1二热继电器动断触点二急停按钮SB2二交流电源N。当合闸接触器KM1线圈带电动作后,其动合触点闭合,实现KM1线圈自保持,完成合闸。隔离开关合到位后合闸行程开关SL1断开,切断合闸回路,合闸停止。分闸回路与此相似。

隔离开关常见操作异常包括操作机构拒分、拒合,分合闸不到位以及电动操作失灵等。隔离开关电动操作失灵时,应检查下列项目:(1)电机电源是否正常,电源保险是否熔断或接触不良。(2)控制电源是否正常,控制电源开关是否投入。(3)控制箱内远近控方式是否对应。(4)电机热偶继电器是否动作未复归。(5)开关辅助、限位接点及闭锁回路接点是否闭锁良好。

(6)各电气元件是否有损坏。

1.1辅助接点接触不良导致隔离开关无法电动操作

2017-03-06T07:00,xx变现场操作时,xx线7143闸刀和2号主变7023闸刀无法操作,闸刀控制电源和电机电源经检测均有电。

联锁检测:xx变现场因不具备测控联锁条件,只具备电气联锁和五防联锁条件,所以判断7143闸刀和7023闸刀无法操作是因为不满足电气联锁条件。

处理:经过现场检查,发现xx线7144接地闸刀和2号主变7024接地闸刀机构箱内闸刀辅助接点不到位,导致两把闸刀的电气联锁条件不满足,无法进行操作。现场将7144接地闸刀和7024接地闸刀的辅助接点复位后恢复正常操作。闸刀辅助接点如图3所示,闸刀操作连杆从动装置带动辅助接点开关动远方操作合闸回路:交流电源A相二测控装置内的防误闭锁触点二远近控选择开关1oK3—4触点(1oK置"远方")二分闸接触器KM2动断触点二合闸接触器KM1线圈二合闸行程开关SL1二热继电器动断触点二急停按钮SB2二交流电源N。当合闸接触器KM1线圈带电动作后,其动合触点闭合,实现KM1线圈自保持,完成合闸。隔离开关合到位后合闸行程开关SL1断作。当从动装置松动导致无法跟随动作时,接地闸刀辅助接点无法准确变位,导致虽然接点闸刀分位,但是常闭接点无法闭合,使主刀电气联锁无法满足,断开了主刀操作回路。在现场遇到类似异常时,在保证安全的情况下,可以考虑自行手动将辅助接点开关复位,恢复操作。在操作结束后,再通知检修进行处理,并在工作日志中做好记录。

1.2行程开关位置不正确导致闸刀无法电动操作

2017-05-09T14:30,xx变现场验收时,45733线路闸刀无法就地电动操作,闸刀控制电源和电机电源经检测均有电。

联锁检测:满足电气联锁条件和五防联锁条件,经过现场检查,发现45733线路闸刀机构箱内限位开关位置不正确,导致无法正常操作。

处理:现场用操作手柄摇至实际的绿色分闸与图中标示的分闸位置一致后恢复正常操作。

如图4所示,45733闸刀行程开关辅助接点串入闸刀控制回路。当行程开关位置不正确时,其辅助接点将闸刀控制回路断开,造成闸刀无法电动操作。此类闸刀行程开关建议整体更换。

2闸刀异常巡视要点及发热处理方法

运行中的隔离开关可能出现的异常情况有:(1)接触部分过热。(2)绝缘子破损、断裂,导线线夹出现裂纹。(3)因严重污损或过电压,产生闪络、放电,击穿接地。(4)支柱式绝缘子胶合部分因质量欠佳和自然老化造成绝缘子掉盖。

2017年2月12日晚,运维人员在220kV的xx变进行熄灯巡视兼红外测温时,发现3号主变7033闸刀C相主变侧桩头处有发热现象,如图5所示。异常点温度:C相为94.3℃,环境温度为10℃。正常点温度如图6所示,正常点温度:B相为23.4℃。

图7所示为可见光下桩头外观。

综合现场情况,确定该桩头确实过热后,根据变电运维班异常处理流程,在第一时间将缺陷情况向班组长及运行专职进行汇报。班组长立即与监控中心进行沟通,随后调度发令将3号主变停役,检修人员进行消缺工作。经验收合格后,运维人员联系调度恢复送电。送电完成后,各项监测数据正常,后台无遗留告警信号,至此异常处理结束。

本次隐患发现及时,避免了一起220kV主变中压侧近区短路故障导致主变损坏的事件发生,确保了设备的安全健康运行。

在红外测温中,对于较易产生异常温升的大电流设备需要特别关注,特别是对于容易因发热造成损坏的设备存在异常温升时,在红外测温中要结合外观观察,仔细分析该设备的缺陷状况。

3结语

隔离开关是电力系统重要的电气设备,能进行倒闸操作,具有隔离电压和分合小电流的能力。由于变电站的电动闸刀多为户外式,经常出现设备异常、操作异常情况。此外,目前缺乏变电站对隔离开关本身及电动操作过程中的技术监测手段,无法对闸刀异常作出及时判断。本文结合检修后验收及日常巡视工作,对隔离开关的常见异常状况进行了诊断剖析,并提出了相应的处理方法,为隔离开关的现场应用、日常维护以及异常维护提供了借鉴。