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某35千伏变电站主变高后备保护断路器控制回路绝缘降低故障处理实例
2017-04-26 18:31:18  作者:齐安新 梁泓泉  来源:中国设计师网  
  •   介绍了一起35千伏变电站高后备保护断路器控制回路绝缘降低原因的分析与处理过程。检修人员在变电站对高后备保护断路器控制回路进行了详细检查,并结合保护动作数据,对事故进行了缜密分析,发现引起主变保护误动作的原因。然后采取了针对性的措施,排除了缺陷和隐患,保证了该地区电网的稳定运行。
    关键字: 变电站

  1 引言

  电气事故的发生往往是从电气设备某一元件的故障开始,如果值班人员对事故发生的现象不能及时、准确的判断,不能采取有效科学合理的处理方法,也可引发一系列的故障,这种连锁故障如控制不好,会迅速扩大,最终导致变电站全停或电网事故,给工农业生产和人民生活带来灾难性的后果。

  继电保护及二次回路是很复杂,回路中发生故障,往往会影响一次设备乃至电力系统的安全运行。查找和处理二次回路故障,关键在于熟悉二次回路的接线和原理在于能分析、判断和缩小故障范围。有了正确的分析判断,掌握了正确的方法,才能准确无误地查出故障。

  2 故障现象

  某35千伏变电站现场运行人员反映,运行中1#主变高后备保护装置屏上,突然出现3501断路器合闸位置指示“红灯指示灯”亮,同时跳闸位置指示“绿灯”闪光亮,综自后台系统事故音响信号警笛响,但3501断路器未跳闸,变电站现场运行人员立即向调度进行了汇报。

  3 故障查找

  检修人员赶到现场变电站运行人员又反映,3501断路器位置指示灯红灯亮,绿灯闪光现象刚消失。检修人员又询问其他班次运行人员,他们反映3501断路器位置指示灯前几天也发生过这种怪异现象。事发当时。他们检查3501断路器保护控制屏上表计,3501保护装置三相电流、有功功率、无功功率都有,保护测控装置都有正常的负荷电流指示,红灯亮、绿灯闪光现象当时只持续60min左右,就自动消失而恢复正常。

  (1)检修人员现场检查3501高后备保护装置及故障录播装置,未发现保护动作记录,当时断路器未发生保护动作跳闸。现场初步判断故障不在3501高后备保护装置回路,应该在3501断路器控制回路中。

  (2)现场分析。3501断路器保护控制屏合闸位置红色指示灯亮。说明断路器其跳闸回路良好。而绿色指示灯闪光亮,同时综自后台系统警笛响,说明是由3501保护装置的跳闸位置中间继电器动作而引起的。问题的关键是,在3501断路器处于合闸状态下,合闸回路辅助开关动断辅助触点断开时是什么原因引起TWJ误动作的。

  (3)测试保护控制回路直流系统,检修人员用万用表检测,直流电源正极对地电压未“+108V”,负极对地电压为“-113V”,判断直流系统没有接地现象,也不会有直流系统两点接地引起TWJ误动作。

  (4)检修人员将3501断路器控制电源空开断开,检查断路器控制回路。检修人员首先怀疑3501断路器辅助开关未调整好,于是在断路器操作机构箱内,摇动其辅助开关传动拐臂并进行测试,发现辅助开关动合辅助触点接触良好,动断辅助触点断开良好。

  (5)检修人员检查3501断路器户外端子箱,见端子箱内部表面潮湿。其接入3501断路器回路编号“107”(合闸回路)和编号“137”(跳闸回路)的两端子上下相邻,两端子排之间绝缘材料有绝缘击穿的痕迹。检修人员观察回路编号“107”端子排上所接二次电缆芯线(铜线)的外观,有较大电流通过时发生过热变色现象。在端子排处用绝缘摇表摇测回路编号“107”和“137”电缆芯线之间绝缘电阻为0.2兆欧。检修人员再从端子排上解列回路编号“107”和“137”电缆芯线,单独用绝缘摇表摇测两端子排之间绝缘电阻为0.3兆欧。初步判断TWJ动作是由于它们之间绝缘降低而引起的。

  (6)更换3501断路器户外端子箱回路编号“107”和“137”端子,并在上下相邻两端子之间再加入一个空端子进行隔离。恢复端子排二次接线,摇测“107”和“137”电缆芯线之间绝缘电阻为30兆欧。检修人员将3501断路器控制电源空开合上,3501断路器红灯、绿灯指示灯指示正常,判断故障处理完毕。

  4 故障原因分析

  故障分析如下。3501断路器户外端子箱内,回路编号“107”和编号“137”的两端子上下相邻。由于两端子间绝缘材料老化,绝缘电阻降低,再加上端子箱内没有加热除湿设备,由于环境湿度大,它们之间绝缘被击穿。当断路器处于合闸状态是跳闸回路“137”所带的负电位,经端子箱端子间绝缘击穿处被引入到“107”的合闸回路中。又因为3501高后备保护装置的跳闸位置中间继电器TWJ为直流110V中间继电器,启动电压偏低,TWJ线圈一端接电源正极,另一端接合闸回路“107”。当合闸回路“107”有负电位后,TWJ动作。接入到事故音响信号回路的TWJ动合辅助触点闭合,使综自后台系统警笛响。接入绿色指示灯回路的TWJ动合辅助触点闭合,于是信号母线(+)SM经3501断路器保护控制屏控制开关SA的9-10触点再经TWJ动合辅助触点形成回路,使绿色指示灯闪光。一旦二次线发热,湿度降低。使编号“107”与“137”端子之间的绝缘电阻增大。两者之间绝缘有所恢复,TWJ失磁断开,又恢复到正常运行状态,绿色指示灯不在闪光。

  5 结束语

  本文深入分析断路器控制回路绝缘降低引起保护装置信号误动的原因,分析了在电网运行过程中,诸多因素会导致直流系统绝缘降低,如电缆老化、接线盒进水、电缆剥伤或压伤、电缆表皮破损、保护装置拆除时一端解线电缆的解线端未用绝缘胶布包好接地、直流母线避雷器被击穿等。为此,在电网运行过程中,直流系统接地、绝缘降低的缺陷时常发生。

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