高压开关合闸线圈不能合闸原因分析

2016-08-27 推荐阅读 阅读:

高压开关合闸线圈不能合闸原因分析(一)
断路器不能合闸原因分析

断路器不能合闸,造成断路器不能合闸的原因可能是:

1>欠压线圈不工作(电压正常)(解决办法--更换欠压线圈(;

2>按下合闸按钮,合闸线圈得电不工作(解决办法--更换欠压线圈);

3>合闸按钮接触不良(解决办法:更换合闸按钮);4>控制回路熔芯烧坏(解决办法--确认控制回路正常无短路后更换熔芯);

5>断路器未储能(解决办法--检查电动机控制电源电压必须≥ 85%);

6>合闸电磁铁控制电源电电压小于 85%(解决办法--合闸电磁铁电源电压必须≥ 85%);

7>合闸电磁铁已损坏(解决办法--更换合闸电磁铁);

8>抽屉式断路器二次回路接触不良(解决办法--把抽屉式断路器重新摇到“接通”位置。 检查二次回路是否连接可靠);

9>万能转换开关在停止位(解决办法--将开关转到左送电或右送电处);

1.“拒合”故障的判断和处理

发生“拒合”情况,基本上是在合闸操作和重合闸过程中。此种故障危害性较大,例如在事故情况下要求紧急投入备用电源时,如果备用电源断路器拒绝合闸,则会扩大事故。判断断路器“拒合”的原因及处理方法一般可以分三步。 ①检查前一次拒绝合闸是否因操作不当引起(如控制开关放手太快等),用控制开关再重新合一次。

②若合闸仍不成功,检查电气回路各部位情况,以确定电气回路是否有故障。检查项目是:合闸控制电源是否正常;合闸控制回路熔断器和合闸回路熔断器是否良好;合闸接触器的触点是否正常;将控制开关扳至“合闸时”位置,看合闸铁芯动作是否正常。

③如果电气回路正常,断路器仍不能合闸,则说明为机械方面故障,应停用断路器,报告调度安排检修处理。

经过以上初步检查,可判定是电气方面,还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。

1.1电气方面常见的故障

若合闸操作前红、绿灯均不亮,说明无控制电源或控制回路有断线现象。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常,如:操作电压是否正常,熔断器是否熔断,防跳继电器是否正常,断路器辅助接点接触是否良好等。

当操作合闸后绿灯闪光,而红灯不亮,仪表无指示,喇叭响,断路器机械分、合闸位置指示器仍在分闸位置,则说明操作手柄位置和断路器的位置不对应,断路器未合上。其常见的原因有:合闸回路熔断器熔断或接触不良;合闸接触器未动作;合闸线圈发生故障。

【高压开关合闸线圈不能合闸原因分析】

当操作断路器合闸后,绿灯熄灭,红灯瞬时明亮后又熄灭,绿灯又闪光且有喇叭响,说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。

若操作合闸后绿灯闪光或熄灭,红灯不亮,但表计有指示,机械分、合闸位置指示器在合闸位置,说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助接点接触不良,例如常闭接点未断开,常开接点未合上,致使绿灯闪光和红灯不亮;还可能是合闸回路断线或合闸红灯烧坏。

操作手把返回过早。

操作电压过低,电压为额定电压的80%以下。

1.2机械方面常见的故障

①传动机构连杆松动脱落。【高压开关合闸线圈不能合闸原因分析】

②合闸铁芯卡涩。

③断路器分闸后机构未复归到预合位置。

④跳闸机构脱扣。

⑤合闸电磁铁动作电压过高,使挂钩未能挂住。

⑥分闸连杆未复归。

⑦机构卡死,连接部分轴销脱落,使机构空合。

⑧有时断路器合闸时多次连续做分合动作,此时系开关的辅助常闭接点打开过早。

2“拒分”故障的判断与处理

断路器的“拒分”对系统安全运行威胁很大,当设备发生故障时,断路器拒动,将会使电气设备烧坏或越级跳闸而引起电源断路器跳闸,使变配电所母线电压消失,造成大面积停电。对“拒分”故障的处理方法如下:

根据事故现象,判断是否属断路器“拒分”事故。当出现表记全盘摆动,电压表指示值显著降低,回路光字牌亮,信号掉牌显示保护动作,则说明断路器拒绝分闸。

确定断路器故障后,应立即手动拉闸。当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足,异常声响强烈,应先拉开电源总断路器,以防烧坏主变压器。当上级后备保护动作造成停电时,若查明有分路保护动作,断路器未跳闸,应拉开拒动的断路器,恢复上级电源断路器;若查明各分路开关均未动作(也可能是保护拒掉牌),则应检查停电范围内设备有无故障,若无故障应拉开所有分路断路器,合上电源断路器后,逐一试送各分路断路器,当送到某一分路时电源断路器又再跳闸,则可判明该断路器为故障(“拒分”)断路器。这时不应再送该断路器,但要恢复其他回路供电。

在检查“拒分”断路器除属可迅速排除的一般电气故障(如控制电源电压过低,或控制回路熔断器接触不良,熔丝熔断等)外,对一时难以处理的电气或机械性故障,均应联系调度,作为停用、转检修处理。对断路器“拒分”故障的分析判断方法如下:

①检查是否为跳闸电源的电压过低所致。

②检查跳闸回路是否完好,如果跳闸铁芯动作良好而断路器拒分,则说明是机械故障。

③如果电源良好,若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒分,可能是电气和机械方面同时存在故障。

④若操作电压正常,操作后铁芯不动,则很可能是电气故障引起“拒分”。常见的电气和机械方面的故障分别有:

·电气方面原因有:控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良;跳闸回路断线或跳闸线圈烧坏;继电保护整定值不正确;直流电压过低,低于额定电压的80%以下。

·机械方面原因有:跳闸铁芯动作冲击力不足,说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱落;触头发生焊接或机械卡涩,传动部分故障(如销子脱落等)。

3. “误分”故障的判断和处理

如果断路器自动跳闸而继电保护未动作,且在跳闸时系统无短路或其他异常现象,则说明断路器“误分”。对“误分”的判断和处理一般分以下三步进行。 ①根据事故现象的特征,即在断路器跳闸前表计、信号指示正常,跳闸后,绿灯连续闪光,红灯熄灭,该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零,则可判定属“误分”。

②检查是否属于因人员误碰、误操作,或受机械外力振动而引起的“误分”,此时应排除开关故障原因,立即送电。

③若因为电气或机械部分故障而不能立即送电,则应联系调度将“误分”断路器停用转检修处理。常见的电气和机械方面的故障分别有:

·电气方面故障有:保护误动作或整定值不当,或电流、电压互感器回路故障;二次回路绝缘不良,直流系统发生两点接地,使直流正、负电源接通,这相当于继电保护动作,产生信号而引起跳闸。

·机械方面故障有:跳闸脱扣机构维持不住;定位螺杆调整不当,使拐臂三点过高;拖架弹簧变形,弹力不足;滚轮损坏;拖架坡度大、不正或滚轮在拖架上接触面少。

4.“误合”故障的判断和处理【高压开关合闸线圈不能合闸原因分析】

若断路器未经操作自动合闸,则属“误合”故障。一般应按如下方法判断处理。经检查确认为未经合闸操作。若手柄处于“分后”位置,而红灯连续闪光,表明断路器已合闸,但属“误合”。此时应拉开误合的断路器。

对“误合”的断路器,如果拉开后断路器又再“误合”,应取下合闸熔断器,分别检查电气和机械方面的原因,联系调度将断路器停用转检修处理。“误合”的原因可能有:

①直流回路中正、负两点接地,使合闸控制回路接通。

②自动重合闸继电器内某元件故障接通控制回路(如内部时间继电器常开接点误闭合),使断路器合闸。

③合闸接触器线圈电阻过小,且起动电压偏低,当直流系统瞬间发生脉冲时,会引起断路器误合闸。

高压开关合闸线圈不能合闸原因分析(二)
断路器合闸失灵原因分析

断路器合闸失灵原因分析

断路器合闸失灵是电气设备运行中常见的故障,值班人员若处理不当,

往往会拖延送电

造成断路器合闸失灵的原因是多方面的。诸如合闸时操作方法不当,合闸母线电压质量达不到要求,控制回路断线以及机械故障等等,但归纳起来不外乎有两方面的原因:一是电气二次回路故障,一是开关和操作机构的机构械故障。

当断路器出现拒合现象时,作为运行值班人员应能首先区分是电气二次回路故障还是操作机构的机械故障。区分二者的主要依据是看红、绿灯的指示,闪光变化情况以及合闸接触器

(1)当控制开关扭到“合闸”位置,红绿灯指示不发生变化,绿灯仍闪光而红灯不亮,合闸电流表无摆动,喇叭响,此种现象已说明操作机构没有动作,问题主要在电气二次回路上。合闸保险熔断或接触不良。

【高压开关合闸线圈不能合闸原因分析】

合闸母线电压太低,依据《高压断路器运行规程》要求,对于电磁机构操作的合闸电源,其合闸线圈通流时,端子电压不应低于额定电压的80%,最高不得高于额定电压的110%,如果合闸母线电压太高或太低,均会造成断路器拒合。

合闸操作回路元件接触不良。例如,控制开关的接点,断路器的辅助开关触点,防跳继电器的触头接触不良,都会使合闸操作回路不通,从而使直流合闸接触器线圈不能带电吸合,启动合闸操作回

如果操作回路中接线端子松动,或者合闸接触器

线圈断线等等同样会造成二次回路不通

(2)当控制开关扭到“合闸”位置,绿灯灭,红灯不亮,控制开关返回到“合闸后”的位置时,红、绿灯皆不亮,同时报出事故音响信号,此时说明开关根本没合上,可能是在操作时,操作保险熔断或接触不良。如果没有报出事故音响信号,合闸电流表指示有摆动,线路上也有负荷电流,并且机械分合指针指亦在“合”位,则说明开关已在“合闸”位置,此时应检查一下灯泡,灯座,操作保险以及断路器的常开辅助接点是否接触不良,如果出现上述情况,运行操作人员应将断路器断开消除故障后,再行合闸。

(3)当控制开关扭到“合闸”位置,绿灯灭后复亮或者闪光,合闸电流表有摆动,此种原因可能有两个方面:一是合闸电源电压太低,导致操作机构未能把开关提升杆提起,传动机构动作未完成;二是操作机构调整不当,如合闸铁芯超程或缓冲间隙不够,合闸铁芯顶杆

调整不当等等。遇到此种情况,应请专业检修人员前往修理。

(4)当控制开关扭到“合闸”位置时,绿灯灭,红灯亮以后又灭,绿灯闪光,合闸电流表有摆动,此情况说明开关曾合上过,因机构的机械故障,维持机构未能使断路器保持在合闸位置,诸如:合闸支架坡度较大或没有复位;脱扣机构扣入尺寸不够;四连板机构未过死点;合闸电源电压过高等等。

(5)如果电磁操作机构在合闸时开关出现“跳跃”,此种现象多属开关常闭辅助接点打开过早;或是传动试验时,合闸次数过多,导致合闸线圈过热等原因而造成。

总之,只要我们在平时工作中细心观察,注意积累经验、养成勤动脑筋的好习惯,解决断路器拒合现象是非常容易的。

更多低压控制内容请关注:工控商务网 低压控制

高压开关合闸线圈不能合闸原因分析(三)
高压断路器分合闸线圈烧毁故障分析

高压断路器分合闸线圈烧毁故障分析

电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故。当电气设备发生事故时,如果因断路器分闸回路断线出现断路器拒动现象,将使事故扩大,造成越级分闸致使大面积停电,甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时,虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些,但它也使得线路不能正常送电,妨碍了供电可靠性的提高。所以很有必要对断路器线圈烧毁原因进行分析,积累了事故处理经验,提出防范措施和技术改进,为断路器检修工作提供工作参考。

众所周知,跳、合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。跳、合闸线圈的烧毁,主要是由于跳、合闸线圈回路的电流不能正常切断,至使跳、合闸线圈长时间通电造成的。

【高压开关合闸线圈不能合闸原因分析】

一、分闸线圈长时间通电的原因

1.分闸电磁铁机械故障

线圈松动造成断路器分闸时电磁铁芯位移,使铁芯卡涩,造成线圈烧毁。或是由于铁芯的活动冲程过小,当接通分闸回路电源时,铁芯顶不动脱扣机构而使线圈长时间通电烧毁。

2.断路器拒分

控制回路正常时,断路器出现拒分的故障均为连杆机构问题,死点调整不当,使断路器分闸铁芯顶杆的力度不能使机构及时脱扣,使线圈过载,造成分闸线圈烧毁。

3.辅助开关分合闸状态位置调整不当

在断路器分合闸状态时,应调整辅助开关使其指示到标示的范围内,然而实际调整断路器开距和超行程等参数时,会改变断路器分合闸的初始状态,而辅助开关分合位置的初始状态未做相应的调整,将导致辅助开关不能正常切换分合闸回路而使分闸线圈烧毁。

4.分闸控制回路辅助开关接点使用不当

分闸控制回路上接有一对延时动合接点,该延时目的是为了保证断路器在合闸过程中出现短路故障时能完成自由脱扣。然而,当断路器合闸时间极短,远小于断路器的分闸时间,断路器未来得及脱扣时就已合闸到位,此时,分闸控制回路的延时接点的延时作用将失去意义。相反,该延时接点在分闸过程中,由于辅助开关动静触头绝缘间隙较小,经常出现拉弧现象,频繁拉弧,久而久之使辅助开关的触头烧毁,继而引起分闸线圈烧毁。

5. 分闸回路电阻偏大【高压开关合闸线圈不能合闸原因分析】

分闸线圈回路绝缘降低,或是线路过细造成电阻偏大,使得分闸回路电压有衰减,导致控制电压达不到线圈分闸电压动作值,分闸线圈长期带电,线圈烧毁。

防止分闸线圈烧毁的措施

(1)将分闸回路的延时动合接点改接为一对普通的常开接点,经常检查辅助开关的接点及辅助开关的拐臂螺丝,正确调整辅助开关的位置,使辅助开关与断路器分合闸位置正确、有效地配合 。

(2) 固定好分闸线圈,经常检查分闸线圈的铁芯有无卡涩。

(3) 每年的检修工作中,正确调整好断路器的连杆机构,经常检查断路器的自由脱扣是否正常,断路器的低电压动作试验是否在额定电压的30%-65%时可靠跳闸。

二、合闸线圈长时间通电的原因

1.断路器机构故障

当断路器合闸控制回路正常时,断路器本体的内导电杆、传动连杆等卡涩,或是因为断路器操作机构连板配合不好,死点调得偏高,导致断路器拒合闸,使合闸铁芯过载,引起线圈烧坏。

2辅助开关位置不当

正常合闸时,断路器的合闸接触器的线圈回路与辅助开关的常闭延时接点串联,断路器合闸后,辅助开关接点自动切断合闸回路,辅助接点打不开或拉弧,合闸接触器通过重合闸回路或绿灯回路自保持,合闸线圈长时间带电而被烧毁。

3合闸接触器故障

断路器合闸时,由于合闸电流比较大,控制回路不能直接控制合闸线圈,只能通过合闸接触器间接接通合闸线圈。因此,当合闸接触器发生故障时,不能及时断开,使合闸线圈通电时间过长,烧毁线圈。另外,合闸接触器的线圈电阻变大,会使合闸接触器正常通电时吸合力度不够,主触点产生拉弧,久而久之,合闸接触器的主触点接触电阻增大,间接地影响断路器合闸线圈的励磁电流,使合闸线圈的励磁力度不足,铁芯不能正确动作,使线圈过载,造成线圈烧毁。

4.合闸电源容量下降,或者合闸回路电阻偏大,使合闸瞬间合闸线圈两端电压低于80%Ue。 合闸线圈烧毁的预防措施

(1)加强合闸接触器的检查、维护。每次开关小修、周期大修都要对其进行检查动、静触头表面接触面积、接触压力等;

(2)正确调整辅助开关的位置。

(3) 要求值班员在许可工作前,除必须取下控制回路熔断器外,还应将重合闸投切回路打开,避免检修、试验工作中造成烧合闸线圈的可能。

以上分合闸线圈烧毁的原因和防范措施,都是在正常操作和设备检修中过程中发现总结出来的,只要我们对此类问题高度重视和加强管理,就可以减少此类事故发生的机率。

高压开关合闸线圈不能合闸原因分析(四)
分析断路器合闸线圈烧坏的原因及预防措施

  在变电站综合自动化系统运行的过程中,会经常出现断路器跳合闸线圈烧毁的现象,本文对断路器跳合闸线圈烧毁的现象存在的原因进行分析探讨,结果发现了一个重要线索引起断路器合闸线圈烧毁,就是合闸滚子和合闸掣子长期的摩擦从而使合闸滚子与合闸掣子在脱离时的摩擦力增大而引起的。根据这一原因,本文对延时跳开合闸的回路提出改进措施和改进意见。

  【关键词】断路器 合闸线圈 辅助接点
  无论断路器处于何种状态,比如:空载、带负荷载或短路故障,它都是电力系统中最重要的控制和保护设备。当断路器动作时,它能够以最快的速度将系统中的故障排除,避免造成事故对设备的伤害。断路器正常工作与否,不仅与机械结构本身的性能有关还与跳合闸线圈及跳合闸的回路息息相关。因此,确保跳合闸回路的完好无损是十分必要的。
  随着经济的发展,供电系统的微机继电保护技术在变电站中应用十分广泛,这就带了来巨大的作用,这不仅仅,提高了微机继电保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性,同时还会使变电站实现无人看守的现象。但在操作断路器合闸过程中也会出现一些不可避免的现象。例如在操作的过程中,若因操动机构及其他因素的不足,辅助开关不切换下,就会使合闸线圈及合闸接触器的通电时间过长,久而久之就会出现烧毁的现象。
  1 事故原因及分析
  SW6断路器合闸线圈烧坏的故障分析及处理方法:
  (1)断路器的合闸合不上,经过检查,合闸线圈烧坏,这就需要拆除原来坏的合闸线圈,清除内部杂物,同时及时更换新的合闸线圈,手动合分和远方电动合分都是正常的。而且合闸线圈长时间运行会导致绝缘下降。
  (2)更换工作缸行程杆密封圈,在进行工作缸回装后,没有进行检查断路器液压机的辅助开关,要明确辅助开关是否有卡滞,也没有手动结合分断路器,检查辅助开关的切换通过红绿灯亮的情况来检查断路器液压机构辅助的开关,没有监视红绿灯的情况,无法发现液压机构辅助开关切换不到位的情况,也没有及时断开控制电源,以上种种原因都能导致合闸线圈长时间带电,最终烧坏合闸线圈。
  (3)由于断路器分合震动,合闸铁心顶杆的固定螺母经常松动,经过长时间合闸的铁心顶杆长度就会变短,合闸一级阀钢球的打开行程过于小,由于合闸二级阀不动作,导致合不上闸,致使合闸线圈长时间带电烧坏。然后拆除坏的合闸线圈,清除里面的杂物,再用游标卡尺调整合闸铁心顶杆的长度,调整为合闸一级阀的打开行程是1--15mm,行程为4--5mm,回装合闸线圈。它的过程是:首先手动合分断路器,然后远方电动合分断路器。
  (4)断路器送电,合不上闸,出现“控制回路断线”等光字,检修完发现合闸线圈烧毁了,需要更换合闸线圈。断路器分几次都合不上,打开行程没问题,液压机构本身也没问题。最后检查发现三角箱支撑孔中的水平连杆生锈严重,轴销也严重生锈。即便生锈会导致阻力增大,但是由于分闸力的重量大有三吨多,所以断路器的分闸十分成功,在合闸时,它的合闸力也得有一吨多,无法克服阻力的合闸不成功。对于水平连杆且生锈的来说,连杆上的轴孔、轴销;轴销去除绣并涂上黄油后,分合几次纯属正常。另外黄油可以代替砂纸来使用,在生锈的部位点航空液压油或者是机油。这就表明了在每年春检时对生锈的连杆、轴孔、轴销应该先进行除锈,然后更换生锈零件。SW6--110断路器和SW6--220都发生过一次。在有故障保护动作时,会因阻力太大而导致不分闸造成越级跳闸,最终致使故障的范围逐步扩大,分闸速度过于低也会致使断路器发生爆炸,频发事故,如果合闸时阻力过大也会致使断路器发生爆炸,频发事故。
  2 分闸线圈长时间通电也是造成断路器合闸线圈烧坏的原因
  2.1 分闸电磁铁机械故障
  线圈过于松动会使断路器在分闸时电磁铁的位置发生变化,使铁芯卡住,从而使线圈烧毁。或者是在接通分闸回路电源时,由于铁芯活动过小,铁芯顶不动脱扣也会使断路器线圈烧毁。
  2.2 断路器拒分
  断路器的拒分故障大多是连杆机构的问题,死点调整不当,这样会使断路器在分闸铁芯顶杆时力度不够,不能使机构及时脱扣,从而使分闸线圈烧毁。
  2.3 辅助开关分合状态的位置调整不当
  辅助开关的位置非常重要,应该将辅助开关的位置调整到标准的范围之内,而实际调整断路器开距和超行程参数时会影响到断路器的分合闸初始状态,辅助开关分合位置如果不做调整,就不能正常切换分合闸回路从而使分闸线圈烧毁。
  2.4 分闸控制回路辅助开关接点使用不当
  分闸控制回路上的延时动合接点是为了使断路器在合闸出现短路时能够自由脱扣。然而,当断路器合闸的时间小于断路器的分闸时间时,分闸控制回路的延时接点的作用将失去意义。相反,辅助开关动静触头绝缘间隙较小的时候,会常出现频繁拉弧现象,时间久了之后就会使辅助开关的触头烧毁,最终导致分闸线圈烧毁。
  2.5 分闸回路电阻偏大
  分闸线圈回路绝缘降低,会使分闸回路电压衰减,使控制电压达不到线圈分闸电压动作值,致使分闸线圈长期带电而烧毁。
  3 防范措施及处理方法
  在选用与电容器相适应的熔断器,所以要加强对熔断器灭弧管的检查,并且在熔丝断后要仔细查明原因,电容器组严禁使用重合闸,为了避免造成大面积的损坏事故,在跳闸后不得强送电。要按照严格的巡视运行中电容器组,检查电容器的漏油现象及箱壳是否膨胀,套管是否清洁,是否有裂纹等。要加强运行并联电容器装置的红外测温工作,掌握运行的状况并及时处理存在的问题。加强系统电压和电网的运行管理,在变电站设消谐装置。要在电容器组件中性点加装过电压阻尼装置,以便可以降低操作过程中过的电压和涌流。
  4 结语
  与同电压等级的电力设备相比较,并联电容器的绝缘水平是相当低的,而且目前电容器的熔断质量还是要有很大的提高,并且内部元件的发热多、散热不佳,在变电站也是可靠性较低的电器。所以,要对并联电容器组的安装、巡查力度注重考虑,在发生故障后要认真分析原因,对其它电器进行排查。
  参考文献
  [1]陈天翔.电气设备运行维护及故障处理[M].北京:中国电力出版社,2010,(01).
  作者单位
  国网山东东平县供电公司 山东省东平县 271500

高压开关合闸线圈不能合闸原因分析(五)
ABB高压真空接触器合闸故障原因及处理

  摘 要 高压真空接触器由于其能够满足频繁起停、使用寿命长,得到广泛使用。在实际使用中,高压真空接触器不能可靠合闸时有发生。本文就ABB 10kV高压真空接触器合闸故障进行分析,提出相应的解决办法。

  关键词 高压真空接触器;F-C回路;合闸失败;缓冲滑块
  中图分类号 TM62 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)116-0068-02
  0 引言
  在发电企业中,高压真空接触器与高压熔断器配合(即F-C回路),能满足负荷在400KW以下的磨煤机、空压机、循环冷却水泵等设备的频繁起停,且价格较低,得到广泛使用。ABB高压真空接触器,在经过数百次操作后,会出现合闸失败,分闸正常的现象,本文针对ABB高压接触器V12/Z合闸失败可能的原因进行分析和处理。
  1 高压接触器简介
  ABB公司高压真空接触器分为V7和V12两种系列,V7高压真空接触器额定电压从3.6KV到7.2KV;可与6A-315A熔断器配合使用;V12高压真空接触器额定电压为12KV, 可与6A-200A熔断器配合使用。熔断器尺寸及撞击器型号符合DIN43625和BS2692(1975)标准,电气性能符合IEC60282-1(1974)和GB15166.2(1994)标准。
  高压真空接触器主要由真空灭弧室、机械驱动机构、合闸电磁铁、宽电压供电模块、高压熔断器、接触器框架、系列位置接点等组成。合闸时,电磁铁励磁,带动机械驱动机构使接触器合闸,同时分闸弹簧储能;分闸时,自保持脱扣,在储能弹簧力作用下机械驱动机构使接触器分闸。根据是否配有接触器小车,分为固定式高压接触器和移开式高压接触器。
  2 高压真空接触器合闸失败原因
  2.1 电气原因:
  2.1.1 保护装置故障或切换开关故障
  高压接触器的合闸回路串有接触器两组常闭接点,正常情况下,接触器分合闸均通过保护装置出口,如果保护装置故障或切换开关故障,均可导致合闸失败。为了排除这种情况,可直接将接触器拉至检修位置,使用试验操作台将合闸电压加在接触器合闸端子上(脉冲电压),如果能够正常合闸,则故障出现在接触器以外的控制回路上。
  2.1.2 位置接点和开关常闭接点不通导致的接触器不能合闸
  使用试验操作台将合闸电压加在接触器合闸端子上,如果接触器不能合闸,则故障点存在于接触器本体。此时必须拆除接触器正面塑料护板,拆开电子电源模块插件,用万用表分别测量接触器插件两个合闸端子到电子电源模块的直阻,如果直阻均在1Ω以下,则可排除合闸回路所串联的位置接点和开关常闭接点不通导致的接触器不能合闸;如果直阻在10欧姆以上,就是接点接触不良,应检查接点接触情况,必要时更换辅助接点。
  2.1.3 电源模块故障
  排除辅助接点接触不良后,应测量合闸线圈直阻和绝缘(V12/Z有两个合闸线圈。如果合闸线圈正常,还不能正常合闸,则故障原因便可能是电源模块有问题。电源模块故障,是一种常见故障,电源模块是浇注的密封件,无法现场检测,只能更换。如果更换电源模块后,仍不能合闸,则应进一步检查接触器机械部分。
  2.2 机械原因
  2.2.1 机械自保持装置故障
  ABB高压接触器V12/Z合闸时,如果机械自保持装置故障,则高压真空接触器也不能合闸,但有瞬间合闸,又立即分闸这种特征。对于这种情况,应检查手动打跳连杆或分闸线圈连杆是否卡涩,导致机械自保持装置始终处于脱扣状态,从而使接触器在弹簧力作用下分闸。
  2.2.2 机构卡涩
  某发电厂V12/Z共有80余台,由意大利ABB公司生产,属免维护设备。2012年有5台该型号开关先后出现不能可靠合闸现象,联系中国ABB公司技术人员现场检查。ABB公司技术人员认为该类型开关现场不具备解体条件,只有送至厦门ABB公司才可维修,5台开关返厂维修后,分合闸正常。
  2013年又有6台V12/Z高压开关不能可靠合闸,联系ABB公司厦门公司现场处理,ABB公司仍坚持返厂维修。由于返厂周期长、费用高,发电厂电气专业人员决定自己检查、摸索、处理。
  使用开关特性测试仪对六台故障接触器进行分合闸试验,发现接触器在连续分合闸3到5次后,便不能合闸。停一小时后,再次合闸3到5次,又不能合闸,如此反复。正常接触器连续分合闸20次以上,仍能够分合闸。对每台故障真空接触器电气回路进行了细致检查,未发现异常,从而决定将突破口放在机械机构上。
  将一台故障接触器解体,发现接触器真空灭弧室固定在FC开关框架中部,上部是熔断器;下部是接触器动机械驱动机构,即安装有合闸电磁铁和分闸弹簧,带动真空灭弧室动触头运动的转动板,经固定转轴与FC开关框架相连。合闸时,合闸电磁铁励磁,带动转动板绕固定转轴一侧向上旋转,使接触器合闸,同时转动板另一侧绕固定转轴向下旋转,带动一个不锈钢撞针垂直接触FC开关小车底板一带有斜面的水平滑块,缓冲接触器合闸时的冲击力。分闸后,撞针脱离滑块斜面,缓冲滑块在自身弹簧力作用下,回到最初位置。如果缓冲滑块卡涩,将会使合闸阻力增加,有可能导致合闸力量不够,从而不能可靠合闸。在分闸状态,检修人员用手推动滑块,感觉阻力很大,清除合闸缓冲滑块轨道灰尘,并使用润滑油进行润滑。再次对接触器进行分合闸试验,接触器分合闸可靠,合闸时间、分闸时间符合标准要求,对其余5台不能可靠合闸高压接触器合闸缓冲滑块作相同处理,重新做试验,高压接触器完全正常,可以断定原六台不能可靠合闸高压接触器是因为合闸缓冲滑块卡涩,导致接触器在合闸时阻力过大所致。
  高压真空接触器分闸状态时,缓冲滑块位置。
  高压真空接触器合闸状态时,缓冲滑块位置。
  高压真空接触器的电气控制回路明了,如果现场工况差,合闸缓冲滑块容易积灰卡涩,位置又隐蔽,容易被忽视,而生产厂家往往技术保密,说明书从不提及该部分功能,导致高费用返厂维修高压真空接触器。
  3 结论
  ABB高压真空接触器合闸故障,电气原因简单直接,可以现场测试消除;机械原因较复杂多样,重点检查自保持装置和合闸缓冲滑块。以上观点供同行参考。
  参考文献
  [1]ABB高压真空接触器使用说明书.

高压开关合闸线圈不能合闸原因分析(六)
断路器分合闸瞬间的不同期对电网稳定运行的影响

  摘要:若断路器的分合闸时间超过规程,就可能导致电力系统的非全相运行进而导致继电保护的误动作,因此断路器的分合闸时间直接关系到电网故障持续时间的长短,对电力系统持续可靠运行有着十分重要的影响。电力系统的各种运行状况、检修与维护导则等也对高压断路器的电气和机械性能提出了较高要求。在分析断路器分合闸动作时间及过电压的基础上,深入研究造成高压断路器的动作时间不同期的原因及三相不同期超标的处理,为电网安全、稳定、可靠运行提供依据。

  关键词:断路器;分合闸不同期;电力系统稳定
  作者简介:李亚明(1987-),男,河北沧州人,国网冀北电力有限公司检修分公司,助理工程师;张建勋(1971-),男,满族,北京人,国网冀北电力有限公司检修分公司,工程师。(北京 102488)
  中图分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)36-0229-02
  高压断路器在电网中主要起控制及保护两方面作用。控制作用指根据电力系统运行的需要,将部分线路或电气设备投入或退出运行,如变压器的投入或退出;保护作用指的是在电力线路或电气设备发生故障时,断路器接到继电保护装置发出的跳闸信号,将线路或故障电气设备从电网中迅速切除,确保电力系统的正常运行。要求这种不同期程度越小越好,断路器分合闸严重不同期,将造成线路或用电设备的非全相接入或切除,可能产生危及设备绝缘的过电压,对断路器的触头也会带来损伤,并造成发电机、变压器同期并列不良。因此对断路器进行三相同期性试验是很有必要的。[1]电压等级在220kV及以上的电力系统中,高压侧多为分相操作的断路器,有时由于机械性能或误操作而导致三相不能同时合闸或跳闸,造成了电力系统的非全相运行。这虽然不会导致过电流或者过电压运行,但会在系统中产生零序和负序分量,从而对发电机转子和通讯系统产生影响。[2,3]另外,电力系统不对称运行产生的零序分量和负序分量,会对相应的继电保护装置产生影响,严重情况下会导致保护装置误动。
  本文在分析断路器分合闸动作时间及过电压的基础上,深入研究造成高压断路器的动作时间不同期的原因及三相不同期超标的处理,为电网安全、稳定、可靠运行提供依据。
  一、断路器动作时间分析
  1.断路器的合闸时间
  当电网中薄弱环节发生瞬间故障时,如果断路器合闸时间比规定值长,则会导致重合闸时间延长,严重情况下会导致系统解列。如果合闸时间小于规定时间,则会导致电流间隔时间变短,此时有可能因为重合闸不成功而导致线路非正常停电。[4,5]图1为断路器合闸过程。从接到合闸指令瞬间起,到所有极的触头都接触瞬间的时间为断路器的合闸时间,此段时间为t1。
  2.断路器的分闸时间
  断路器的全开断时间t4包括固有分闸时间t2和燃弧时间t3。其中,从系统发生故障到继电保护发出跳闸指令的时间为保护的固有动作时间。从接到分闸指令瞬间起,到所有极的触头都分离瞬间的时间为固有分闸时间t2,从分离瞬间到电弧熄灭为止是断路器燃弧时间t3。表2是常见断路器的分断时间和全断开时间。
  二、断路器分合闸时间不同期的故障
  断路器分合闸不同期可能存在多种原因,比如断路器液压操作机构油路管道中存在气泡引起的不同期;断路器超行程造成分合闸时间不同期。[6]断路器拉杆卡涩而造成分合闸时间不同期等,下面就液压操作机构油路管道中存在气泡引起的不同期做试验。
  某变电站220kV SF6断路器因故障发生跳闸,由故障录波器测得三相合闸不同期时间为49ms,检修人员根据断路器机械特性测试仪测量断路器的分、合闸时间的数据如表3所示。由试验数据可以得到B相的Ⅰ、Ⅱ断口合闸时间与A、C相的合闸时间差值明显大。排除试验接线、测试仪器、天气环境等因素的影响,检查SF6气体压力正常,电路无其他缺陷,转换开关行程符合规定。检查发现在液压操作机构油路管道中存有残余气泡,在将油路管道气体排净后再进行试验,得到的试验数据如表4所示。
  三、断路器动作时间对电力系统稳定运行的影响
  电网安全可靠运行需要对系统多方面因素进行综合考虑。改善电网结构,保证系统充足无功裕度,加强坚强智能电网建设是稳定运行的基础;低周减载、无功补偿等是电网稳定运行的重要措施。而选择动作时间符合规程、机械性能良好的断路器,维持继电保护装置固有动作时间的稳定,以最大程度满足电力系统稳定运行的要求,也是十分重要的,为此对断路器的动作时间做出如下要求。
  1.断路器相间分闸、合闸不同步时间
  如果断路器相间分闸存在不同步问题,那么对电网安全稳定运行将产生很大危害。分闸不同步时间大于规程,则等于电力系统一定时间内的非全相运行。由此产生的不对称电流则可能导致继电保护装置误动作。如果断路器相间含闸存在不同步问题,则会直接影响到系统中性点的运行,同样会对电网造成严重危害。IEC标准规定断路器相间合闸不同步时间应在5~10ms之间。国产LW6-220型断路器分闸不同步时间3ms,合闸不同步时间为5ms。
  2.电流间隔时间
  断路器无电流间隔时间必须符合标准规定才能确保电网的安全稳定运行,否则当线路发生故障,需要重合闸时,由于短时间内断路器刚刚切除过一次系统故障,此时灭弧室内断口处的介质强度有所下降,当需要再次切除故障时,灭弧能力可能受到影响。在切除瞬时性故障线路的情况下,则要求断路器能在断开电源、故障消失后尽快合闸恢复供电。我国标准规定110kV以下电压等级的断路器无电流间隔时间为0.5s,110kV断路器无电流间隔时间为0.3s。
  3.预计穿时间
  所谓预击穿时间是指断路器在刚合前,静触头与动触头间因放电提前导通,即在刚合前由于产生电弧而导致导通的时间。断路器在切断短路故障时因产生电弧而提前接通,电弧长度会随着预击穿时间的增长而变长,电弧所产生的能量可以将灭弧室断口处的油气化,同时由于电流间相互存在的电动力均阻碍断路器进行合闸,使其关合能力降低。为保证电力系统的安全稳定运行,要求选择的断路器有良好的动作时间特性和严格的预击穿时间。   四、结论
  日常巡视过程中应检查断路器操作机构工作情况,同时掌握不同断路器操作机构的分、合闸动作方式。结合历年(次)断路器的例行试验数据以及当前断路器的运行状况对其进行综合分析判断。当出现异常情况时,应重点检查分合闸线圈铁心是否吸合良好,分、合闸控制回路是否正常,如控制回路的端子排接线是否有松动,转换开关行程是否合适等。
  定期对实验仪器进行校验,以确保仪器的使用精度。同时也应避免由试验人员、试验方法及试验仪器造成的误差,在每次检修后要按照严格的作业流程对断路器进行正确的试验,用试验数据判断和发现问题,以提高检修质量,维护好断路器。断路器在系统中有着重要作用,由于非全相运行时各序电压和电流会造成系统不同期现象,由此可能导致电网中的继电保护误动作或越级跳闸,造成严重事故。运行中既需要由非全相判别回路和灵敏的负序电流元件组成的非全相运行保护,也必须考虑在保护动作时间整定时躲过断路器分合闸瞬间的不同期现象(一般t=0.2~0.5s便可躲过)。下面对断路器的使用提出如下几点建议,以保证电力系统安全稳定运行:
  (1)在调整时,要使断路器各种动作时间均符合电网运行技术条件的规定,并应反复测量、验证,使参数在运行中不会随意变化,保证断路器性能稳定。
  (2)在进行新建、扩建及更换老旧设备时,应首先选用燃弧时间短、动作特性好、预击穿时间短的断路器,同时,断路器的性能应稳定,以保证电力系统可靠持续供电的要求。
  (3)断路器经过大修后,在进行测量、调整各个动作时间参数时应与继电保护装置相互配合,使其达到技术条件的要求。同时,继电保护装置的固有动作时间也应保持稳定,在电力系统安全稳定的计算分析中,要以断路器产品使用说明书中所给定的最不利的数值作为依据。
  (4)断路器在新安装投入使用时要保证施工工艺质量,在检修预试时,要保证检修质量,维护要及时,不要因灭弧室内断口间的绝缘强度不够或下降,在分、合闸过程中使开断性能变坏,或加大了预击穿时间,从而影响断路器关合性能。
  由于断路器在分合闸过程中内部物理过程十分复杂,到目前为止仍然不能用完整的数学模型加以描述。只能在反复试验、维修中修改设计参数,使断路器性能不断完善,以满足电力系统安全、可靠、持续供电的要求。
  参考文献:
  [1]王小华,荣命哲,吴翊,刘定新.高压断路器故障诊断专家系统中快速诊断及新知识获取方法[J].中国电机工程学报,2007,(3).
  [2]宋杲,崔景春,袁大陆.1999~2003年高压断路器运行分析[J].电力设备,2005,(2).
  [3]徐国政,等.高压断路器原理和应用[M].北京:清华大学出版社,2000.
  [4]张健,石结银.对断路器分(合)闸保持回路的一点改进[J].电力自动化设备,2004,24(9):97-98.
  [5]龚蔚.高压断路器在线监测和状态评估系统的研究[D].沈阳:东北大学,2008.
  [6]李琦.高压断路器机械特性在线监测研究[D].北京:华北电力大学,2011.

高压开关合闸线圈不能合闸原因分析

http://m.zhuodaoren.com/tuijian363709/

推荐访问:合闸线圈经常烧的原因 分合闸线圈

推荐阅读推荐文章

推荐内容

上一篇:智能张拉、压浆技术的运用 下一篇:挂袋木耳大棚