一起開關(guān)機(jī)構(gòu)箱加熱器故障事件分析及處理

鐘樂安

(國網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司，浙江 嘉興 314000)

1 引言

開關(guān)機(jī)構(gòu)加熱器作為變電所常備設(shè)備，是專為機(jī)構(gòu)箱內(nèi)電氣回路、繼電器等電氣設(shè)備防潮、除濕設(shè)計(jì)的，在梅雨季節(jié)等比較潮濕的季節(jié)，加熱器(常配合溫濕度監(jiān)控器可實(shí)現(xiàn)電力的防潮、防凝露加熱控制自動化)的投入能有效祛除機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的凝露，改善內(nèi)部潮濕的運(yùn)行環(huán)境，從而保證了電氣設(shè)備可靠的工作以及延長了設(shè)備的使用壽命[1]。一旦上級交流電源出現(xiàn)缺失，極易造成加熱器故障，甚至影響開關(guān)的正常運(yùn)行。通過對本文的研究，希望在今后施工和巡視檢查過程中能夠注重類似的問題，提高設(shè)備管理的針對性，從而避免此類異常事件的再次發(fā)生。

2 事件概況

運(yùn)行人員接到某變電所線路A、線路B開關(guān)機(jī)構(gòu)加熱器故障頻繁動作、復(fù)歸異常，立即到現(xiàn)場檢查確認(rèn)，線路A、線路B開關(guān)機(jī)構(gòu)加熱器電源空開合閘位置，加熱器工作正常，箱內(nèi)無滲水、受潮、積水現(xiàn)象，隨后運(yùn)行人員在現(xiàn)場多次分合加熱器電源空開后，加熱器頻繁動作、復(fù)歸故障仍然存在，立即向監(jiān)控中心匯報此情況。

3 現(xiàn)場初步檢查情況

檢修人員到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)一步檢查處理，變電所監(jiān)控后臺線路A、線路B開關(guān)機(jī)構(gòu)加熱器故障光字常亮，已停止刷屏，加熱器電源空氣開關(guān)F3合閘位置，部分加熱器已不再發(fā)熱，查閱圖紙，“加熱器故障”信號由加熱器工作監(jiān)視繼電器K38接點(diǎn)觸發(fā)，不受加熱器電源空開F3控制?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，加熱器工作監(jiān)視繼電器K38指示燈均熄滅，電源消失。

圖1 加熱器故障圖紙

檢修人員測量發(fā)現(xiàn)開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)加熱器交流電源A相失電、儲能交流電源A相失電。進(jìn)一步檢查線路A、線路B開關(guān)端子箱內(nèi)交流電源總閘刀也存在A相失電的現(xiàn)象。確定導(dǎo)致加熱器故障的原因?yàn)榻涣麟娫慈毕喙收希苯訉?dǎo)致的儲能電源缺相故障危害性更大，需要立即處理消缺。

查閱變電所交流系統(tǒng)圖，顯示220kVII段交流電源從所用電屏出來存在兩級控制開關(guān)，分別是所用電屏抽屜開關(guān)和線路C開關(guān)端子箱內(nèi)的220kV II段交流電源總閘刀2K。所用電屏抽屜開關(guān)合閘位置，測量輸出電壓正常。

圖2 變電所交流系統(tǒng)圖

220kVII II段交流電源總閘刀2K合閘位置，測量發(fā)現(xiàn)輸入端電壓正常、輸出端A相無電，拆除下蓋板后，發(fā)現(xiàn)熔絲未融斷但下樁頭有燒蝕痕跡，生產(chǎn)廠家:溫州市寶雁電器有限公司，投運(yùn)日期:2006.6.26。

運(yùn)行人員將檢修發(fā)現(xiàn)的情況告知監(jiān)控，拉開所用電屏220kV II段交流電源開關(guān)，隔離電源后，進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)2K閘刀內(nèi)A相熔絲下樁頭固定螺絲松動并且因底座螺紋磨平已無法堅(jiān)固。申請更換新閘刀后，合閘送電，加熱器故障消失，線路A、線路B間隔信號均恢復(fù)正常。

圖3 交流電源總閘刀燒蝕痕跡

圖4 更換交流電源總閘刀

4 故障原因和隱患危害分析

4.1 故障原因分析

造成此次故障的原因是，220kV II段交流電源總閘刀2K投運(yùn)年數(shù)較長，閘刀內(nèi)熔絲隨著運(yùn)行時間的增長，逐漸變細(xì)，熔絲上、下緊固螺絲松動，使熔絲與底座接觸不可靠，時斷時通，在長時間通流運(yùn)行后，接觸部位燒蝕，最終燒斷，同時高溫?zé)g導(dǎo)致閘刀底座螺紋燒壞，緊固螺絲無法緊固。由于220kV II段交流電源總閘刀2K的A相時斷時通，導(dǎo)致線路A、線路B開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)加熱器交流電源A相頻繁消失，造成線路A、線路B開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)加熱器工作監(jiān)視繼電器k38頻繁失電，以“加熱器故障”的形式上報到監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控后臺報加熱器故障頻繁動作、復(fù)歸的異常信號。

4.2 隱患危害分析

此次交流失電，造成線路A、線路B開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)加熱器工作監(jiān)視繼電器失電，以“加熱器故障”的形式上報到監(jiān)控系統(tǒng)，而更大的隱患“儲能電源缺相”卻沒有直接反映出來。變電所線路A、線路B開關(guān)型號為西門子3AP1F1，內(nèi)部配有加熱器工作監(jiān)視繼電器K38，能通過“加熱器故障”反映出交流缺相。而共同使用交流II段上交流電源的線路C、220kV＃2母聯(lián)、＃3主變、220kV副母分段開關(guān)，因開關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)未配備加熱器工作監(jiān)視繼電器K38，在交流缺相時，無任何異?，F(xiàn)象，但是所有機(jī)構(gòu)都不能正常儲能。該隱患將導(dǎo)致儲能電源長期缺相，在開關(guān)需要打壓時無法建壓，將可能造成“儲能超時”、“開關(guān)分、合閘閉鎖”等更嚴(yán)重的故障，影響開關(guān)的正常運(yùn)行，甚至存在線路短路故障需要跳開關(guān)，而開關(guān)拒動失靈啟動母差跳開所在母線上所有進(jìn)線開關(guān)的更大電網(wǎng)事故，關(guān)乎電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和供電可靠性[2]。同時，存在正母Ⅱ段壓變、副母Ⅱ段壓變間隔因交流電源缺相導(dǎo)致正母Ⅱ段壓變、副母Ⅱ段壓變閘刀不能電動分閘等故障。

在220kV II段交流電源總閘刀2K出現(xiàn)故障時，共有9個間隔內(nèi)設(shè)備受到不同程度的影響，所有需要使用交流電源工作的設(shè)備都不能正常工作。又由于沒有足夠的交流電源監(jiān)視手段，使變電所巡視人員難以發(fā)現(xiàn)。另外，110kV、35kV設(shè)備存在同類問題，所以綜上所述，該隱患危害性巨大。

4.3 后續(xù)處理

運(yùn)行人員立即對全站同類設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)220kV I段交流電源總閘刀1K也存在螺絲松動并伴有燒蝕痕跡的情況，但輸出電壓正常，對松動螺絲緊固處理，后續(xù)將持續(xù)關(guān)注。同時，發(fā)現(xiàn)220kV＃1母聯(lián)儲能電源缺相，檢查發(fā)現(xiàn)220kV＃1母聯(lián)交流電源總閘刀B相熔絲下樁頭螺絲松動，已經(jīng)緊固。至此，全站該類閘刀熔絲樁頭螺絲都已緊固。

5 建議

為避免該類型缺陷再出現(xiàn)，需要提高巡視工作針對性，利用日常巡視機(jī)會，結(jié)合五小箱檢查工作，定期對該類閘刀進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查閘刀內(nèi)熔絲樁頭螺絲緊固情況。

由于該類型閘刀運(yùn)行年份較長，設(shè)備工況逐步開始惡化，在后續(xù)技改項(xiàng)目中，建議將該類型閘刀更換為空氣開關(guān)，將同時期投運(yùn)變電站內(nèi)同類型老舊閘刀更換為空氣開關(guān)。建議考慮加裝儲能電源“相序監(jiān)視繼電器”，并將相應(yīng)的信號上傳監(jiān)控系統(tǒng)，或加裝分段交流電源“相序監(jiān)視繼電器”，并將相應(yīng)的信號上傳監(jiān)控系統(tǒng)。