某變電站開關事故跳閘原因分析與整改措施

成興旗

摘 要：煤礦對連續(xù)穩(wěn)定供電要求極高，瞬間失壓將會給煤礦造成重大的安全故障和經(jīng)濟損失。該文通過對某變電站羅九線507開關事故跳閘原因分析，得出了507開關跳閘原因和整改措施，應用表明提出的措施，簡單實用，避免類似事故再度發(fā)生。

關鍵詞：斷路器 跳閘線圈 重合閘

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0054-03

九里山變電站的羅九線主要是向某煤礦提供電能的。由于礦井對連續(xù)穩(wěn)定供電要求極高，瞬間失壓將會給井下造成重大的安全故障和經(jīng)濟損失。因此，解決好該變電站設備的可靠性供電是非常必要的。該文通過對一起變電站35 kV羅九線507開關事故跳閘的原因分析，提出了相應的技術改造措施。

1 事故經(jīng)過

九里山變電站的主接線如圖1所示。九里山變電站35 kV羅九線507開關運行帶羅莊變電站1#變負荷；羅莊變電站35 kV馬羅線705開關運行帶羅變2#變、羅小線負荷；35KV1#變、2#變分裂運行。

2013年09月01日19：15分，九里山變電站羅九I線507開關跳閘，重合閘動作未成功。羅莊變電站主變備自投動作，跳開1#主變，合上6kV分段603開關，6kV東母恢復供電。羅莊變電站報文顯示：19：14：48：486毫秒，東母電容器失壓保護動作，開關跳閘動作值：AB相電壓Uab=76.38V，BC相電壓Ubc=87.22V，CA相電壓Uca=84.70V；19：14：49：325 ms，主變備自投自投方式III動作，1#主變跳閘；19：14：51：730毫秒，6kV分段603開關合閘。說明羅莊變電站6kV東段母線瞬間失壓，主變備投成功，合上6kV分段603開關，保護動作正確。九里山變電站報文顯示：19：14：48：483 ms，羅九線507開關分閘；19：14：49：325 ms，羅九線507開關重合閘動作；19：14：49：343 ms，羅九線507開關重合閘失敗。檢查羅九線507開關，發(fā)現(xiàn)507斷路器合閘線圈燒毀，巡視羅九線未發(fā)現(xiàn)明顯異常。從報文記錄可以看出，九里山變電站羅九I線507開關跳閘是造成羅莊變電站東母失壓及主變備自投動作的主要原因，九里山變電站羅九I線507合閘線圈燒毀是造成重合閘未成功的主要原因。羅九線507開關跳閘原因不明。

2 故障分析

首先檢查九里山變電站主控室內(nèi)保護屏上及斷路器操作機構箱內(nèi)二次接線，二次接線均正確且連接緊固，507開關斷路器操作機構箱內(nèi)的遠方就地轉(zhuǎn)換開關確在遠方位置。其次，在主控室內(nèi)保護屏上將遠方就地開關置于就地位置，對507開關進行就地合閘，507開關斷路器合閘成功，但當機構儲能完畢后，斷路器隨即跳閘；將507開關斷路器操作機構箱內(nèi)的遠方就地轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至就地位置，在507開關本體就地電合斷路器，斷路器不能合閘。在507開關斷路器本體進行手動合閘，斷路器合閘成功，當機構儲能完畢后，將遠方就地轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至遠方位置，斷路器隨即又跳閘。將507開關斷路器操作機構箱內(nèi)的遠方就地轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至遠方位置，進入主控室內(nèi)，在保護屏上對507開關再次進行電動合閘，同時在室外觀察跳閘線圈動作情況，跳閘線圈動作，斷路器合閘后又跳閘。又查閱斷路器機構箱圖紙（圖2），拆除507開關斷路器操作機構箱內(nèi)端子排X54上分閘電源37，在507開關本體就地試合斷路器，斷路器合閘成功。

再次查閱保護屏圖紙（圖3），在保護屏上將507開關跳閘連片1LP1打開，斷開507開關裝置電源和控制電源后，用萬用表測量保護屏后保護跳閘回路，即端子排上1D28（n46）、1D29（n45）端子之間，未出現(xiàn)導通現(xiàn)象；測量手動跳閘回路，即1D18（01）、1D30（37）端子之間，未出現(xiàn)導通現(xiàn)象；送上507開關裝置電源和控制電源后，用萬用表分別測量端子排1D30（37）、1D18（01）、1D33（02）、1D28（33）端子對地電壓及極性，均正確無誤。據(jù)此判斷507開關保護裝置無問題。

在507開關斷路器本體手動分閘后，恢復斷路器操作機構箱內(nèi)端子排上X54端子分閘電源37，在斷路器操作機構箱內(nèi)端子排上，將X53端子（合閘電源07）直接與正電源短接，開關仍然無法正常合閘?，F(xiàn)場檢查斷路器機構扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量在4 mm，大于規(guī)定范圍內(nèi)（1.5～3.5 mm之間）。通過調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)，在斷路器本體進行手動合閘試驗，斷路器合閘正常。在斷路器本體手動分閘后，將507開關斷路器操作機構箱內(nèi)的遠方就地轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至就地位置，在507開關本體就地電合斷路器，斷路器不能合閘；將斷路器操作機構箱內(nèi)的遠方就地轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至遠控，在控制屏上進行合閘，斷路器成功合閘。保持507開關在合閘位置2小時后，在保護屏上將507開關斷開，再次在保護屏上進行507開關斷路器的分合閘試驗，507開關斷路器分合成功。第三次分合507開關斷路器，合閘失敗。檢查507開關斷路器操作機構箱內(nèi)遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕，發(fā)現(xiàn)接線端子有腐蝕現(xiàn)象，判斷其內(nèi)部接點老化粘連。將507開關斷路器操作機構箱內(nèi)遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕更換后，確定接線正確后，在保護屏及斷路器本體對507開關多次進行電動分合閘試驗，均未發(fā)生異常。

由此，初步判斷507開關斷路器操作機構箱內(nèi)遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。

聯(lián)系開關廠家技術人員進一步對507開關進行試驗。10∶20分，507開關做好安措。開關廠家技術人員將507開關操動機構箱內(nèi)轉(zhuǎn)換開關旋至近控位置，合閘、分閘各兩次，觀察機構動作情況，并用手扳動分閘脫扣板，檢查扇形板和半軸的扣接量，略大于規(guī)定的4 mm，需要進行調(diào)整。打開右側(cè)擋板，將主連桿兩端螺母松開，旋轉(zhuǎn)連桿一圈，觀察扣接量合格后，緊固連桿螺栓，安裝擋板。近控合、分斷路器兩次均正常。將507開關斷路器操作機構箱內(nèi)的遠方就地轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至就地位置，在507開關本體就地電合斷路器，斷路器正常合閘，將遠方就地轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至遠方位置，斷路器又隨即跳閘。在507開關本體就地試合斷路器，斷路器合閘，拆除507開關斷路器操作機構箱內(nèi)端子排X54上外部引線37（分閘電源），用萬用表測量端子排X54上對地電壓為負電，正常，測量外部引線37為正電。在保護屏上將507開關跳閘連片1LP1打開，用萬用表測量端子排1D29（n45）無電，測量端子排1D28（33）端子對地電壓為正電。隨即拆除1D28端子上的外部引線33線，測量33線對地電壓，發(fā)現(xiàn)其帶正電，不正常。通過電纜查找，發(fā)現(xiàn)此線為母差聯(lián)跳回路，隨即將此根電纜兩端引線均拆除，對此電纜用導通法進行檢查，發(fā)現(xiàn)此電纜的正電源與33線之間存在時通時斷現(xiàn)象，故判斷此電纜內(nèi)存在短路故障?；謴?07開關跳閘連片1LP1以及507開關斷路器操作機構箱內(nèi)端子排X54上外部引線37（分閘電源），507開關不再跳閘，在保護屏上進行507開關電動分合閘，均正常。附1：LW34—40.5型SF6斷路器檢測記錄，附2：微機保護校驗記錄。endprint

分閘線圈、合閘線圈在額定電壓下試驗（表2）。

分閘線圈在小于30%額定電壓154V時測試，連續(xù)3次未分閘；在65%額定電壓143V時測試，分閘線圈可靠動作。

合閘線圈在85%額定電壓187V時測試，可靠動作（表3）。

由上述檢測、試驗和校驗分析得出：507開關斷路器操作機構箱內(nèi)遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。母差聯(lián)跳回路電纜損壞是造成此次事故的原因之二。507開關斷路器機構扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量過大是合閘失敗的原因之三。

3 整改措施

由于礦井是一級供電負荷，瞬時停電可能造成較大安全事故和經(jīng)濟損失。除此次事故外，這幾年我變電站所使用的某集團生產(chǎn)的斷路器運行情況分析，有多個開關出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，同時還存在其他問題，如：行程開關不到位，儲能電機一直處于儲能的狀態(tài)，斷路器端子箱密封不嚴進水等問題。為了保證供電系統(tǒng)的可靠性， 由此次事故中吸取教訓，研究決定采取以下措施進行整改：

（1）盡快與廠家聯(lián)系，對開關斷路器進行評估，對存在問題的設備進行更換；

（2）按規(guī)程規(guī)定制定標準的一、二次設備檢修周期，一、二次設備部分檢驗內(nèi)容，一、二次設備全部檢驗內(nèi)容等，并嚴格執(zhí)行。

（3）逐步更換該廠家生產(chǎn)的斷路器遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕；

（4）調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)。

（5）檢查母差聯(lián)跳回路電纜生產(chǎn)批次，將此批次電纜統(tǒng)一進行更換。

（6）組織學習，接受教訓，防止此類事故再次發(fā)生。

4 結語

高質(zhì)量的供電設備性能和合理的檢修周期、內(nèi)容是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎，是礦井生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。在變電站設計中，供電設備是否安全可靠，機構是否合理，必須把它們做為一個有機整體，統(tǒng)籌考慮。該文提出的技術改造措施，已得到了應用，效果良好。

參考文獻

[1] WCH-821微機充電保護測控裝置操作及使用說明書[Z].許繼電氣股份有限公司，2008.

[2] WBT-820系列微機備自投裝置技術及使用說明書[Z].許繼電氣股份有限公司，2007.

[3] LW30-126六氟化硫高壓交流斷路器安裝使用說明書[Z].泰開集團山東泰開高壓開關有限公司，2005.endprint

分閘線圈、合閘線圈在額定電壓下試驗（表2）。

分閘線圈在小于30%額定電壓154V時測試，連續(xù)3次未分閘；在65%額定電壓143V時測試，分閘線圈可靠動作。

合閘線圈在85%額定電壓187V時測試，可靠動作（表3）。

由上述檢測、試驗和校驗分析得出：507開關斷路器操作機構箱內(nèi)遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。母差聯(lián)跳回路電纜損壞是造成此次事故的原因之二。507開關斷路器機構扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量過大是合閘失敗的原因之三。

3 整改措施

由于礦井是一級供電負荷，瞬時停電可能造成較大安全事故和經(jīng)濟損失。除此次事故外，這幾年我變電站所使用的某集團生產(chǎn)的斷路器運行情況分析，有多個開關出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，同時還存在其他問題，如：行程開關不到位，儲能電機一直處于儲能的狀態(tài)，斷路器端子箱密封不嚴進水等問題。為了保證供電系統(tǒng)的可靠性， 由此次事故中吸取教訓，研究決定采取以下措施進行整改：

（1）盡快與廠家聯(lián)系，對開關斷路器進行評估，對存在問題的設備進行更換；

（2）按規(guī)程規(guī)定制定標準的一、二次設備檢修周期，一、二次設備部分檢驗內(nèi)容，一、二次設備全部檢驗內(nèi)容等，并嚴格執(zhí)行。

（3）逐步更換該廠家生產(chǎn)的斷路器遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕；

（4）調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)。

（5）檢查母差聯(lián)跳回路電纜生產(chǎn)批次，將此批次電纜統(tǒng)一進行更換。

（6）組織學習，接受教訓，防止此類事故再次發(fā)生。

4 結語

高質(zhì)量的供電設備性能和合理的檢修周期、內(nèi)容是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎，是礦井生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。在變電站設計中，供電設備是否安全可靠，機構是否合理，必須把它們做為一個有機整體，統(tǒng)籌考慮。該文提出的技術改造措施，已得到了應用，效果良好。

參考文獻

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[2] WBT-820系列微機備自投裝置技術及使用說明書[Z].許繼電氣股份有限公司，2007.

[3] LW30-126六氟化硫高壓交流斷路器安裝使用說明書[Z].泰開集團山東泰開高壓開關有限公司，2005.endprint

分閘線圈、合閘線圈在額定電壓下試驗（表2）。

分閘線圈在小于30%額定電壓154V時測試，連續(xù)3次未分閘；在65%額定電壓143V時測試，分閘線圈可靠動作。

合閘線圈在85%額定電壓187V時測試，可靠動作（表3）。

由上述檢測、試驗和校驗分析得出：507開關斷路器操作機構箱內(nèi)遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕老化、接點粘連是造成此次事故的原因之一。母差聯(lián)跳回路電纜損壞是造成此次事故的原因之二。507開關斷路器機構扇形板和分閘脫扣半軸的扣接量過大是合閘失敗的原因之三。

3 整改措施

由于礦井是一級供電負荷，瞬時停電可能造成較大安全事故和經(jīng)濟損失。除此次事故外，這幾年我變電站所使用的某集團生產(chǎn)的斷路器運行情況分析，有多個開關出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，同時還存在其他問題，如：行程開關不到位，儲能電機一直處于儲能的狀態(tài)，斷路器端子箱密封不嚴進水等問題。為了保證供電系統(tǒng)的可靠性， 由此次事故中吸取教訓，研究決定采取以下措施進行整改：

（1）盡快與廠家聯(lián)系，對開關斷路器進行評估，對存在問題的設備進行更換；

（2）按規(guī)程規(guī)定制定標準的一、二次設備檢修周期，一、二次設備部分檢驗內(nèi)容，一、二次設備全部檢驗內(nèi)容等，并嚴格執(zhí)行。

（3）逐步更換該廠家生產(chǎn)的斷路器遠控就地轉(zhuǎn)換開關和分合閘按鈕；

（4）調(diào)整分閘半軸脫扣板的螺栓，將其扣接量控制在合格范圍內(nèi)。

（5）檢查母差聯(lián)跳回路電纜生產(chǎn)批次，將此批次電纜統(tǒng)一進行更換。

（6）組織學習，接受教訓，防止此類事故再次發(fā)生。

4 結語

高質(zhì)量的供電設備性能和合理的檢修周期、內(nèi)容是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎，是礦井生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證。在變電站設計中，供電設備是否安全可靠，機構是否合理，必須把它們做為一個有機整體，統(tǒng)籌考慮。該文提出的技術改造措施，已得到了應用，效果良好。

參考文獻

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[3] LW30-126六氟化硫高壓交流斷路器安裝使用說明書[Z].泰開集團山東泰開高壓開關有限公司，2005.endprint