开关误合闸

2024-07-12

开关误合闸（共6篇）

开关误合闸篇1

某66 kV变电所经过两次改造, 实现了无人值班和调度自动化。该所2台主变压器一次侧均采用GFW-72/100新型负荷隔离开关 (以下简称刀闸) , 其具有开断100 A或200 A额定负荷电流的能力, 采用CT-15弹簧操作机构, 可以手动或电动操作。电动操作合、分闸一次需要7～10 s, 投运3年来刀闸运行基本正常。

1 故障现象

故障前变电所2台主变压器并列运行, 2011年7月11日21时21分47秒, 调度主站突然显示2号主变压器一次刀闸分闸, 同时2号主变压器负荷下降为零, 值班调度员下令远方遥控拉开2号主变压器一次、二次断路器, 所有负荷由1号主变压器代出。22时22分59秒, 调度主站又显示2号主变压器一次刀闸突然自动合闸, 7 s后刀闸又自动分闸, 之后不断连续合、分闸。经调度员与变电所值守人员核实确为刀闸在动作, 命令拉开该刀闸操作电源控制开关后, 刀闸停止动作。通过检查调度中心上传信息发现, 该刀闸在9 min内连续分、合闸达37次。

2 原因分析

事故发生时, 调度中心、变电所均没有任何倒闸操作和作业, 排除人员误动可能, 故障点应该在刀闸电动操作控制回路。其二次回路原理接线如图1所示。

经技术人员对2号主变压器一次刀闸二次回路现场接线仔细检查, 终于发现故障点。原来, 一期工程时设计用该刀闸与熔断器配合保护变压器, 安装时具有就地电动操作和调度远方遥控功能。其遥控功能是通过一根控制电缆将刀闸操作机构箱控制回路与RTU屏遥控单元控制回路在端子排上并接实现的 (如图1所示) , 控制电缆中有遥控公共线 (YKCOM) 、遥控合闸 (YKH) 、遥控跳闸 (YKT) 3根芯线。2010年变电所第二次改造时拆除了熔断器, 增加了主变压器一次侧66 kV六氟化硫断路器, 此刀闸仅保留了就地操作功能, 而取消了调度远方遥控功能。然而在改造施工过程中, 施工单位并没有在RTU屏端子排上将遥控电缆拆除, 而仅在靠近刀闸机构箱附近电缆沟内将电缆剪断, 遥控电缆始终带电。现场检查发现电缆剪断处断面有碳化痕迹, 将RTU端子排遥控电缆端头打开, 用万用表测量遥控公共线、遥控合闸线、遥控跳闸线3根芯线间电阻为10Ω, 说明已经短路。分析认为电缆刚被剪断时因芯线间有少部分绝缘层, 运行初期并没有问题, 天长日久, 剪断处芯线间因受潮腐蚀发生短路放电, 相当于同时接通了分、合闸回路, 致使刀闸不断分、合闸。后来检查发现另外一组刀闸存在同样问题, 所幸剪断处还没有发生受潮氧化短路。后对所有遗留电缆端头全部予以拆除, 彻底消除了隐患。

3 经验教训

此类故障危害极大, 极易造成设备损坏和变电所全部停电, 扩大事故范围, 应引起各级人员高度重视, 并做好如下防范措施: (1) 施工单位应严格按照设计图纸规范施工, 确保施工质量, 撤除废旧电缆要彻底, 不能留下事故隐患; (2) 运行、监理单位要加强新建、改造工程管理、验收工作, 把好验收关, 杜绝设备带病或工程留有“尾巴”投入运行, 同时变电运行人员要提高运行维护管理水平, 加强设备巡视, 及时发现设备异常情况, 为避免运行中刀闸误动作, 将此刀闸交流操作电源空气断路器拉开; (3) 调度监控单位应加强学习, 提高业务能力, 对异常信息要分清其性质, 及时作出准确判断, 避免失误酿成事故。

开关误合闸篇2

1 事故概况

辽河化工厂35kV变电站一个处于热备状态的少油开关, 发生过一起突然自行合闸的事故。当值班运行人员发现情况后立即向调度汇报, 经调度人员同意后, 运行人员通过控制开关远方手动分闸。分闸后, 此开关再次自行合闸, 运行人员因缺乏经验, 反复分闸, 造成了开关的跳跃。所幸开关所带线路为空线路, 对侧无负荷, 故未造成重大事故, 但反复的分合闸已导致了开关合闸线圈的烧毁。该厂以往从未发生过这种现象, 此现象引起了工程技术人员的高度重视。

2 原因分析

该厂的此开关型号是SN10—35I, 其保护控制回路采用常规的电磁式继电保护, 开关的主要控制回路见图1。

针对上述控制回路, 首先对控制开关KK和防跳中间继电器TBJ进行了检查和试验。检查结果:控制开关KK转动灵活, 无卡塞、阻滞、卡死现象, 而且接点的对应关系完全正确;防跳中间继电器的常开、常闭接头动作正确, 接触电阻也在正常范围。因而排除了合闸回路的问题, 初步断定问题出在分闸指示灯回路上。经检查, 分闸指示灯LD及其串联的电阻R都正常, 无击穿或短接现象, 且回路测量正常, 亦无虚接或短路等现象, 原因估计出现在合闸直流接触器HC上。经询问得知, 事故前继电保护人员曾因合闸接触器故障而对接触器进行过更换。检查发现更换后的合闸接触器型号为CZO—40/20型, 其额定电压220V, 线圈匝数24000匝, 电阻2200Ω。更换后, 对开关进行了多次分合闸的试验, 一切正常, 开关能正常动作。而在正常情况下, 原先的合闸接触器型号为CZO—40/C型直流接触器, 其额定电压220V, 线圈匝数4200匝, 电阻288Ω。因更换后的接触器参数不同于原接触器, 因此怀疑其动作电压存在差异, 故对2种接触器的性能进行了试验。结果为:CZO—40/C最小动作电压为90V, 最小动作电流为0.3A, CZO—40/20最小动作电压为117V, 最小动作电流为0.05A。

无论何种接触器, 其动作原理都是相同的, 都是通过套在磁轭或铁芯上的线圈通过电流后产生磁势, 进而吸引活动御铁, 直接或通过杠杆传动使动、静触头接触。接触器能否动作取决于电磁线圈产生磁势的大小。而电磁线圈产生的磁势F与电磁线圈的匝数W和所通过的电流I成正比, 其关系为:F=WI。

式中:F为电磁线圈的磁势 (安匝) ;

W为电磁线圈的匝数 (匝) ;

I为通过电磁线圈的电流 (A) 。

根据上式, 可计算出2个直流接触器的最小动作磁势:

CZO—40/C:F=WI=4200×0.3=1260 (安匝) ;

CZO—40/20:F=WI=24000×0.05=1200 (安匝) ;

正常情况下合闸时, 控制开关KK的5～8接点闭合在电压为220V时, 两个直流接触器所产生的磁势分别为:

CZO—40/C:F合=WI合=4200×220/288=3208>1260 (安匝) , 接触器能可靠动作;

CZO—40/20:F合=W I合=24000×220/2200=2400>1200 (安匝) , 接触器也能可靠动作。

在分闸指示灯回路中串有电阻尺, 阻值为2500Ω, 通过指示灯回路, 流经接触器线圈的激磁电流变小, 直流接触器线圈产生的磁势也变小。在控制电压为220V时, 2个直流接触器产生的磁势分别为:

CZO—40/C:F=WI=4200×220/ (2500+288) =331<1200 (安匝) , 接触器不动作;

CZO—40/20:F=WI=24000×220/ (2500+2200) =1123安匝<1200 (安匝) , 接触器不动作, 但很接近。

可以看出, 正常情况下合闸时, 两个直流接触器所产生的磁势远大于各自的最小动作磁势, 都能可靠动作。而在分闸指示灯回路中CZO—40/C型接触器产生的磁势远小于它的最小动作磁势, 可靠不动作, 但C20—40/20型接触器所产生的磁势已非常接近于最小动作磁势, 处于临界状态, 如果控制回路电压高于220V, 就有可能使CZO—40/20型接触器误动, 从而导致开关误合闸。

经过了解, 开关误合闸时, 蓄电池所带的控制回路有调整电压的能力, 使得控制电压达250V左右, 按250V计算:

CZO—40/20的磁势为:F=WI=24000×250/ (2500+2200) =1276 (安匝) >1200 (安匝) , 接触器动作。

CZO—40/C的磁势为:F=WI=4200×250/ (2500+288) =377 (安匝) <1260 (安匝) , 接触器不动作。

可以看出, 当控制回路电压在220V～250V之间波动时, CZO—40/20型直流接触器有时动作有时不动作, 控制电压在正常220V时, 接触器正常分合, 从而掩盖了此问题。

3 结束语

开关误合闸篇3

某电厂2号发电机变压器单元由于高压侧断路器损坏,在小修过程中完成对该断路器更换,在启机试验时监控系统报三相合闸不同期,现地检查到断路器本体引到发变组保护接点动作正常,断路器三相在合位,主变高压侧无负序电流。次日该发变组单元并网后监控系统报三相合闸不同期,且信号未复归。经初步检查汇控柜接线端子排发现,将B相接点回路拆除后,监控系统上报的信号复归,初步确定问题可能发生在断路器B相辅助接点上。

1 事故发生的过程

某电厂开关站主变高压侧断路器为新东北电气SF6断路器,主变保护采用国电南自凌伊DGT-801C变压器保护装置,高压侧开关操作机构采用FX33操作箱控制。2011年5月22日2#主变高压侧断路器在开机并网过程中监控系统下位机报高压侧断路器三相合闸不同期报警,但变压器保护装置未动作,现地检查保护装置中的开入发现三项不一致接点在断开状态。从计算机监控系统一览表中各事件的时间顺序及其表达可知:监控系统上位机发开机命令,LCU同期装置进行同期判断后,发合闸命令至主变高压侧断路器,70ms后高压侧断路器合闸,从监控系统系统反映的电流值来看,并网时负序电流基本没有,且保护装置中的三项不一致接点并未开入,所以保护装置动作正确,当发变组解裂停机时三相合闸不同期信号复归。

2 事故的分析及处理过程

2.1 第一次的事故分析

2011年5月22日的这起事件虽然未对电力生产带来重大影响,而且现场对开关进行了同步测试、分合闸时间测试,试验结果正常,开关没有任何问题。

由于问题是在模拟开停机过程当中出现的,而且当时主变保护并未动作且三相不一致接点未开入,认为可能是由于刚更换的新型断路器在合闸的过程触头行程不一致,导致监控系统报三相合闸不同期。

2.2 第二次的事故分析

2011年6月1日,2G执行正常发电流程,监控系统同期合202高压侧断路器时监控系统报三相合闸不同期且未复归,现地检查三相送出电流正常,保护三相不一致未动作。为查清事情原因,解决隐患,随后向调度申请该出线间隔转冷备。

2011年6月3日错过晚高峰后,现场对开关辅助接点状态转换进行了同步测试,试验结果正常,开关辅助接点没有任何问题。于是检查汇控柜内监控系统用的三相合闸不同期接点,发现只要开关在合位,三相合闸不同期回路就会导通,开关站现地控制单元及上位机就会报三相合闸不同期报警。于是怀疑开关辅助接点回路之间有短路或者接地现象,由于监控系统开入回路的电压为24V,属于低压,因此直接用万用表测量导体对地电阻值,导线绝缘正常。随后甩开断路器辅助触点所带的外回路,测试触点的导通状况发现,在断路器分、合状态下断路器的辅助触点的常开、常闭触点的转换正常,基本能够排除断路器辅助触点的问题。于是考虑断路器辅助触点的分合不同期的问题,由于202开关合闸后监控系统报断路器三相合闸不同期,在断路器合闸长时间后并不能自行复归,所以认定接线错误的概率较大。三相不一致报警的电路如图一所示。

在之前的初步检查中,发现问题出在B相上面,于是着重对B相辅助接点的送出回路接线进行检查。首先把监控系统使用的三相不同期回路的短接线打开(X2:78、X4:78),然后把开关三相分别合上,发现监控所用的三相不同期回路导通,拆除B辅助接点的(X3:80)接点后报警复归。由此确定问题出在202开关辅助接点的回路上面。接着分别测量202开关辅助接点的常开、常闭触点回路,发现常闭触点开关无论在分位还是在合位,常闭辅助触点均导通,随后虽将开关本体到汇控柜的引出线拆除,但通过对线发现202开关B相辅助接点的常开常闭触点的一侧互换,结果形成如图二所示的回路。

图二所示的电路刚好满足开关在合位时监控三相不同期回路导通。202开关合闸,三相不同期回路导通,上位机报主变高压侧断路器三相合闸不同期。随后将常开、常闭两侧的引出线互换断路器,分合试验正常。

3 防范措施

(1)通过对该问题的处理,我们应该重视对新投入设备的二次、继电保护控制及操作回路的检查。对重要的回路,应定期检查回路绝缘,检查回路中接点有无黏连、接触不良等现象,同时尽可能地在设备投入前检查回路正确无误,消除或尽量减少由于接线错误对电力生产的影响。

(2)重视行业间的信息交流,同行间应多沟通,事故原因多通报。这样可以减少同类事故的发生,加快同类事故处理的速度。

(3)加强对开关本体的引出线标识的维护。特别是在设备的改造过程中容易忽视,应该特别引起注意。

参考文献

[1]高士涛,朱莹,张俊波.监控后台遥信信号误报的分析及处理[J].继电器,2007,35(20):80-81.

[2]严昌锋,胡作新.高坝洲电厂220kV高压开关三相不一致事故的分析和处理[J].湖北水力发电,2007,(05):19-21.

低压负荷开关来电自动合闸的改造篇4

山东省巨野县供电公司的低压配电屏配置, 配电变压器容量在160 kV·A以下的, 有一部分选择了CT系列接触器作为开断负荷的开关设备。配电变压器容量在200 k V·A及以上的, 低压开关设备多选用DW15系列断路器, 其二次控制大部分采用按钮开关。当10 kV配电线路停电时, 开关设备 (接触器或断路器) 的吸合线圈因失压而跳开;当电源侧来电时, 因控制部分使用的是按钮开关, 如果没有外力的作用, 按钮开关不会动作, 也就不会通电, 开关设备吸合线圈因得不到电压, 不能自动合闸。

10 kV配电线路在运行中, 由于各种因素, 如线路检修、计划停电、业扩报装接电和各种外力因素造成的短路等, 都会造成10 k V线路干线及部分线路停电。按照传统的模式, 此时必须人工合闸, 这就增加了电工工作难度和工作量, 特别是在夜里或者遇到阴雨天气, 会造成送电不及时, 给居民生活、工厂生产带来不便和损失。

巨野县供电公司通过长期的分析、调研, 实施了对低压侧开关设备来电自动投运的改造, 实现了来电自动合闸的功能。此改造投资小, 效果明显, 有效节省了人力、物力, 提高了工作效率, 为公司实现人性化服务提供了技术支持。

2 改造措施

解决以上问题, 只需在二次控制回路上加装一只时间继电器, 如图1所示。其工作原理:当线路恢复供电时, 利用时间继电器的动断触点KT, 把二次控制回路导通, 为开关设备接触器 (图1中KM) 的线圈供电, 使其吸合, 这时接触器动合触点KM闭合, 时间继电器的动断触点断开, 完成自动合闸。工作人员可以根据实际情况, 自行设定时间继电器动作时间。

开关误合闸篇5

近现代电力技术飞速发展, 变电站的一, 二次设备也不断更新发展。就二次保护设备来说, 目前微机保护凭借其高灵敏性和可靠性而被广泛采用, 逐步取代了常规的电磁式保护和集成电路保护, 成为未来继电保护发展的总体趋势。当然, 微机保护这些新设备在实际应用中也会有不足之处, 需要在日常运行中不断积累经验, 进行改进。

本文对于某型手车开关的设计不合理性进行了详细的分析, 提出了对策, 并在后续新上设备上进行了改进, 获得了良好的效果。

1 故障现象

220kV运村变电站是2004年投运的一所设备相对较新的变电站, 其35kV设备采用南瑞RCS系列保护装置, 断路器采用FP4025D型手车式断路器。该型手车型断路器在设计中加入了一些防误操作措施。其中为防止开关在合闸位置时, 误将手车摇出工作位置 (类似于带负荷拉开闸刀) , 在手车摇柄插孔处设计了一块挡板, 与该挡板连接的连杆接通跳闸机构的三点机构, 因此在需要将手车由工作位置摇至试验位置时, 必须首先拨动挡板, 接通分闸机构, 也即运行人员在摇动手车前, 首先在机构上重新分闸一次, 通过这一措施有效防止了带负荷拉闸误操作。

在一次运村变35kV运潘线 (I期设备) 的送电操作中, 操作人员将手车摇至工作位置后, 在保护装置控制面板绿灯 (监视合闸回路) 已亮的正常情况下, 在现场进行合闸操作, 切换KK开关进行合闸后, 发现开关未能正确合闸, 值班员立即拉开控制电源, 但发现控制面板绿灯熄灭, 装置发控制回路断线信号, 值班员估计为合闸线圈烧毁。待检修人员到达后, 在拆下开关面板后, 发现机构内部的合闸线圈HC确已烧坏, 内部绕组已经熔化粘连, 在更换新的合闸线圈后控回断线信号复归, 回路恢复正常。而类似的操作过程中, 这样在合闸过程中烧毁合闸线圈的不正常情况屡次发生, 均未找出原因所在。

2 故障原因分析

装置合闸回路部分简略图 (部分接点省略) 如图1所示。

正常情况下, 通过切换KK开关手动合闸时合闸回路应为:KK开关合闸接点接通→HBJ继电器励磁动作→HBJ常开接点接通使HBJ继电器自保持→合闸线圈HC得电→开关合闸, DL常闭接点断开, 切断合闸回路→合闸线圈HC失电。

合闸线圈HC通电, 使弹簧机构动作释放储能合闸。合闸后, 开关常闭辅助接点DL打开, 断开合闸回路。合闸保护继电器HBJ也继而失电, 使其常开接点HBJ也返回到断开位置。合闸保持继电器HBJ的作用就是和其常开接点HBJ配合保持住合闸回路, 防止合闸过程KK开关合闸接点接通时间过短, 而不足以使合闸线圈可靠动作。而开关常闭辅助接点DL的作用, 则是在开关一经合闸后就立即断开合闸回路, 防止合闸回路长时间通电而造成合闸线圈的烧毁。

因此从分析情况判断, 合闸线圈被烧毁的原因应该是由于合闸回路中的开关常闭辅助接点DL没能及时断开合闸回路, 致使合闸线圈HC长期带电而烧毁。根据分析原因工作人员检查了DL辅助接点, 但是经检查辅助接点分合到位, 没有什么问题。随即工作人员又去检查了机构, 怀疑是否因机构拒动导致辅助接点无法打开。检查后发现开关分闸三点机构由于被手车摇柄插孔处挡板连接的连杆顶死 (始终接通分闸机构) , 所以开关无法进行合闸操作, 导致辅助接点DL无法返回, 合闸线圈HC长时间带电而烧毁。工作人员对手车插孔挡板进行检查, 发现挡板因频繁操作机构老化, 在操作手车后, 挡板经常因卡涩而无法自然返回到正确位置, 导致了误将分闸机构顶死。

如果合闸时机构拒动或其他原因使合闸不成功时, 辅助接点断不开合闸回路, 那么就会烧坏合闸线圈, 致使原本是机构方面的问题却扩大到烧坏合闸线圈。所以, 操作该型开关时, 最好有一位操作人员在现场, 在发现合闸不成功时, 应立即拉开控制回路开关, 断开合闸回路以防烧坏线圈, 但这样给值班员的工作带来了很大的麻烦, 同时也不能完全避免线圈再次被烧坏。

3 应对措施与总结

针对改型开关手车插孔挡板设计上的特点, 为了防止再出现类似问题, 提出了以下几种应对办法:

3.1 在日常操作中, 值班员在操作手车后应确认挡板返回至正确位置后才能进行合闸操作。

3.2 在合闸回路中串入手车挡板接点, 在挡板未返回至正确位置时, 合闸回路无法接通, 装置会发出控制回路断线信号来提醒值班员, 有效避免了合闸线圈因机构原因烧毁。

3.3 控制回路在合闸时只考虑到防止合闸接点接通时间过短而加装了HBJ自保持继电器, 却没考虑到合闸不成功时怎样断开回路。有一个简单的设计, 也即把HBJ瞬动接点改为瞬时闭合定时打开接点, 让它在一定时间后断开回路, 也可以有效防止线圈被烧坏。

最终在运村变II期手车设备中, 厂家采取了上述第二种改进方法 (如图2示) , 在以后的日常运行中, 再没有出现合闸线圈被烧毁的情况。可见, 新设备在具备诸如联锁之类各种功能的同时, 也不可避免会出现一些不足之处, 需要通过改进措施来完善

摘要：220kV运村变35kVI期手车开关, 由于设计存在不合理, 在日常操作中频繁出现合闸线圈烧毁的问题, 为变电运行维护工作带来了很大的麻烦, 本文通过对控制回路的详细分析, 找出了设计的不合理处, 并且提出相应的解决办法。

关键词：手车开关,合闸线圈,控制回路

参考文献

[1]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-9612A型线路继电保护装置说明书[Z].南京:南京南瑞继保电气有限公司, 2000.

[2]苏州阿海法开关有限公司.FP4025D型开关说明书[Z].苏州:苏州阿海法开关有限公司, 2001.