设备接触不良（精选6篇）
设备接触不良 篇1
工厂电气设备接触不良故障多发且占电气故障比例较高, 由于其隐蔽性和不确定性, 接触不良故障是典型软故障, 电气维护人员处理相对棘手。萍乡轧钢厂现有高线和高棒轧制线电气设备多且自动化程度高, 流水线作业中任何设备出现问题均可导致停产, 近年轧制线电气设备接触不良故障发生率较高, 处理过程往往一时找不到方向, 造成故障重复发生, 故障不能及时彻底解决, 严重影响生产作业率。
一、接触不良故障原因及实例
轧钢过程的高温、水雾、振动等环境因素较恶劣, 造成电气设备接触不良故障发生率较高, 故障原因复杂多样。
1.接触电阻改变
电气设备长期运行后, 由于振动、腐蚀、氧化和发热, 零部件和导线连接处可能出现松动、氧化, 导致接触不良。根据电阻性导体发热量与电阻的关系Q=I2Rt, 当电流流过负载时在连接处造成局部温度升高, 温度升高后接触部位的物理性能进一步恶化, 接触电阻也进一步增大, 从而形成恶性循环。当这种循环发展到一定程度, 造成连接部位出现虚接, 不能连续提供足够的电流或电压时, 就会造成电路突然不能正常工作, 发生接触不良故障, 引起生产中断。
设备长期运行在较恶劣工作环境下, 更易发生接触不良故障, 如振动大的行车、水泵和风机的电气连接部位, 在有水蒸汽、阴暗潮湿和受热环境, 及易受机械损伤的转角处, 均需特别注意防范接触不良故障。
2013年6月, 巡检高棒穿水冷水泵时, 发现1#电机发出烧焦臭味, 停机检查发现电机接线柱螺栓已严重变色, 部分已熔化。由于烧损严重, 只能下线处理, 很明显是安装紧固不牢, 穿水冷水泵振动大导致接触不良, 陷入接触电阻增大、发热、电阻再增大、发热更厉害的恶性循环, 最后烧损, 为此做紧固处理。
2011年2月4日, PF链启动后1#卸卷无动作, 现场检查1#卸卷操作台发现NIU模块I/O报故障, 断电两次重新上电无效。检查2#卸卷和称重操作台也出现同样现象, 到PLC3对PLC故障和I/O故障清除, 并重新启动操作台模块, PLC3 CPU停电复位后故障现象依然存在。在检查处理过程中, 曾出现过网络恢复正常情况, 但几分钟后又故障依旧, 很明显是接触不良。组织人员更换1#、2#卸卷称重 (18#、19#、15#) 远程站模块组态, 互换PLC3和PLC4 GENIU网卡, 排除不是GENIU网卡的原因后, 临时用网线将远程站终端向前移并将远程站地址检查逐级排除, 最后判断出故障点在风冷线16#远程站至运卷小车旁22#远程站的网线, 临时放线替换后开机正常, 共误机325 min。仔细分析认为真正原因是网络线路受损处温度很高, 且未采取特别保护措施, 造成网线破损, 网络信号有时短接, 有时正常。
2013年上半年, 高线精轧机组多次发生过温报警、跳闸, 故障发生后用测温枪对电机现场实测, 温度只有几十度, 属于正常范围。对电机测温线路和测温仪表检查后也未发现明显问题, 且故障处理过程中温度显示又自动恢复正常, 过温误报警原因一时难以确定。在发生多次重复性故障后, 怀疑电机测温线接头氧化而接触不良, 经处理后终于恢复正常。分析认为原因是该精轧机组电机使用已十多年, 测温线路接头氧化, 引起接触不良。
2012年11月2日5时, 高棒正常生产过程中突然全线断电, 电工赶到高压配电室检查发现母联隔离开关有相间短路现象, 与此同时, 2#变电站监控电脑报警, 高棒二线6230#速断跳闸, 值班人员检查发现快速开关FSR熔断, 快开柜门被气浪冲开且变形, 为恢复高棒高配室隔离开关及处理2#变电站快速开关, 紧急抢修了3个多小时。从现场隔离开关损坏情况, 判断是高棒高配室母联隔离开关C相静触头弹簧疲劳, 压力不够导致发热拉弧, 烧坏隔离开关。
2012年11月16日, 高线中轧8#机架跳闸, 13#机架报堵转故障, 人机界面和直流装置均无8#机架故障信息。当时8#机架可立即合闸, 检查8#电机电枢绝缘电阻为1 MΩ, 仍正常, 快熔无熔断。轧制清钢后点动操作8#机架又跳闸, 发现无电枢电流, 测电枢直流电阻较大, 立即揭盖检查电机接线盒无异常, 打开侧边观察孔, 发现刷握上有拉弧痕迹, 电机内部靠内侧电枢绕组铜板与补偿绕组铜板连接处脱开, 原因应为连接处接触不良发热烧断导致。
2012年7月30日, 高棒3#飞剪突然没有动作, 检查发现GE直流装置报励磁丢失故障, 检查电机绝缘正常, 励磁线路正常, 由于3#飞剪与4#、5#和6#轧机电机共用整流变, 检查6#电机发现绝缘电阻为0, 抽动6#电机电缆线后绝缘电阻上升到5 MΩ, 临时替换该电缆恢复生产, 后发现该电缆保护管出口处一小破洞, 造成有时接地。
2.电气设备日常维护不到位
对电气设备定期进行线路清灰、线路整理和螺栓紧固, 一方面可以改善其工作环境, 但也可能产生线路拉动、螺丝滑丝的新接触不良点。
2014年11月4日, 高棒电工对在线设备进行维护、清理灰尘时, 碰到13#轧机电机编码器线路, 13#电机当场跳闸。原因一是13#电机编码器维护不到位, 线路本身已有所松动, 二是对运行中的设备清灰不当, 碰触编码器造成接触不良无速度反馈而跳闸, 影响了生产。
3.电气设备安装不当或元器件质量低劣
(1) 在日常更换电机等安装过程中, 连接垫片选择不当、螺栓紧固未到位, 会引起连接部位发热而引起故障。
2011年8月22日, 精轧13#轧机跳闸, 立即检查装置, 发现报F48编码器故障, 组织人员更换轧机编码器, 合闸启动电机, 装置报F43故障, 随即将传动柜内控, 测试装置报F61故障。将传动柜背板打开检查, 保险正常, 检查电机接线端开路, 到现场拆开电机接线盒及电机观察孔, 发现电机引线接线端螺栓烧断。
(2) 元器件质量低劣或性能下降。主要有连接部位金属材质不好、元器件参数虚标、参数变化等, 材质不好往往会造成接触压力不够、容易氧化从而造成接触不良, 元器件参数虚标或变化往往造成元器件过载过流, 进一步发热从而接触不良。
2013年1月26日, 高棒冷床运料小车突然无动作, 值班电工赶到现场, 查开关箱电源空气开关没有跳闸, 西门子变频器未跳闸, 检查现场开关箱电源三相电压正常, 电机绝缘、电机线路都正常, 就是不能正常运行, 花费较长时间逐级排查, 才找出真正原因, 运料小车总电源开关A相触头接触不良, 是典型的元器件质量不好所造成的一起接触不良故障。事后分析, 由于空气开关触头虚接, 因此静态测量正常, 但接上电机带负荷合闸后, 电流通过虚接点时一打火, 接触状态立即发生了变化而断开, 导致故障处理时间长。
4.其他偶然因素
在生产过程中由于跑钢或无意碰撞造成电气设备接触不良也时有发生, 而碰撞发生时未注意到, 就会造成一个接触不良的隐患, 导致故障处理走弯路。
2013年10月23日3:46, 高棒穿水管堵钢, 3#飞剪剪切12次, 检查3#飞剪控制系统未发现问题, 机旁单剪时飞剪剪臂定位正常, 通知轧机过钢。5:20时许, 穿水管又堵钢, 通过分析判断是轴定位系统出现问题, 现场检查与定位有关的电机编码器, 发现编码器松动, 更换编码器的固定装置, 恢复了正常。事后分析22日23:50时, 穿水冷跑钢撞松3#飞剪编码器, 造成飞剪编码器接触不良, 而穿水冷跑钢时未注意到碰撞了电机编码器, 造成故障重复发生, 处理时走了弯路。
二、接触不良故障查找方法
电气设备接触不良故障往往重复性偶发, 且有自愈现象。其原因就在于接触不良除少数故障点比较明显外, 绝大部分都是隐蔽的、不确定的时好时坏, 这就导致故障点查找困难, 造成的误机时间长。只有掌握一定的故障查找方法, 才能尽快找出故障点, 少走弯路, 缩短故障处理时间。
(1) 图纸法。必须跟踪故障过程, 理清处理思路, 熟悉设备工作原理及电气原理图, 只有这样, 才能有针对性, 对故障相关部位进行重点检查和排查, 有必要的话, 可以在纸上写出思路, 应尽可能利用图纸。
(2) 观察法。详细检查设备相关部位, 观察有无变色、火花, 鼻嗅有无异味, 拉、拨线路有无松动, 红外测温枪检测大电流部位温度是否升高。这种情况如果发现异常点, 往往就是故障部位, 只要进行相应处理或更换就可以解决。若条件允许, 尽量对怀疑接触不良的场所营造黑暗环境, 再配合拉、拨、振动线路或电路板, 往往可以比较容易观察到接触不良的打火点。
(3) 测量法。主要有测电压、电流、电阻、测波形等。通过观察找不到明显异常点的故障, 如果相关部位有确定参考电压或电流数值, 则可以通过测量相关部位电压、电流的变化情况来缩小故障范围, 如果电压、电流稳定且正常, 则由一人进行监测, 另外的人可以对怀疑部位进行敲击、拉扯等干扰, 从而确定故障部位, 或排除怀疑对象, 这一步应小心谨慎, 以免走弯路。
(4) 替换法。有些接触不良故障既无大电流造成温度变化, 也无确定电压、电流数值, 也不方便测电阻, 在观察法无法找到故障点的情况下, 只有采取替换排除法。如网络硬件故障, 就只能在故障范围内逐级替换, 直到确定故障元件, 还有些电路的可调元件在老化情况下, 也容易发生接触不良现象, 在故障发生时可重点替换, 往往可起到事半功倍的效果。这种方法要求平时准备好替换件, 特别是非标准件不易临时制作, 因此要充分准备非标准元器件, 如结合车间级的网络情况准备好足够长、立即就能使用的网线, 在发生网络故障时, 就可以逐级用网线替换, 用较少的时间排查出故障点。
(5) 录像监测法。有些接触不良故障毫无规律, 在生产过程中偶尔发生, 有时甚至几天才发生一次, 由于没有看到故障发生过程, 可能无从下手, 连排查范围都无法确定。为了观察到故障过程, 排查接触不良故障点范围, 可以对一些关键信号点进行录像跟踪, 一旦发生故障, 可调出当时记录, 了解关键点信号是否正常, 从而确定范围并进一步找出故障部位。在厂飞剪故障处理中, 对热检信号不良的跟踪、飞剪剪刃停车位置监控等就采用了摄像监测, 便于观察故障现象和查找故障原因, 取得较好效果。
三、接触不良故障预防措施
接触不良故障在轧钢生产中发生率较高, 预防接触不良也要从接触不良的成因着手进行。
1.电气设备要定期清理、紧固
由于电气设备长期运行和恶劣的工作环境, 会造成氧化、松动等而引起接触不良, 因此利用检修时间对电气设备进行全面清灰、线缆接头进行紧固, 可以最大限度地改善电气设备工作环境、降低连接件接触电阻, 从而预防接触不良故障的发生
2.电气设备日常维护要规范、细致, 防止形成新的隐患点。如2014年11月, 高棒线由于电工在生产过程中做13#电机维护工作时碰到编码器线缆导致跳闸故障, 原因是日常维护工作不规范。
3.安装规范, 要一次到位
在更换电气设备的安装过程中, 要规范操作, 连接件如垫片材质、型号要恰当, 紧固要一次到位, 力度要合适。2010年3月4日19:30分, 电工夜巡发现烧结线13#杆B相右边电缆头螺栓有发红现象, 申请停电对螺栓进行紧急处理, 停产60多分钟。2009年12月22日, 电工班更换12#~13#杆悬式瓷瓶及针式瓷瓶及线夹螺母紧固, 电工在13#杆B相电缆头检查时未注意耐张线夹压板不一样高低, 电缆铜端子没有完全压下去, 使螺栓与线夹之间配合不好, 送电后由于螺杆头与线夹之间放电, 导致螺杆与线夹之间的接触不好引起发热。
4.定期测温检查
对有大电流流过且平时不便停止运行的电气连接点如高低压配电柜、控制柜内母线连接螺栓等, 应定期进行测温检查, 如电接触不良, 就会导致温度不正常, 就可以及时安排紧固处理, 避免接触不良进一步扩大, 进而造成处理困难。
5.合理选用元器件
电气设备元器件必须选用性价比高的质量合格产品, 关键设备还应采用性能优异的备件, 以保证电气设备运行的可靠性、安全性, 在源头上减少电气部件质量不好、性能下降而演变出来的接触不良故障。
设备接触不良 篇2
接触不良;危害;原因;预防;判断触■随高的发展, 各着种管电道气事设业不备巍产现场中被大量, 电应气用设到备生良安稳输全油运的行关是键保问障题平相之一。在多年的生产关实践过程中现很多电气, 设我备们的发问故障并不复杂接触不良是危, 及导电线题主气要问题安全运。行的一个探良的危害一、导线接触不讨导线连接时, 在
接触面上会形成接触电阻, 如果接点处理得好, 那么接触电阻就小, 如果连接不
牢或其他原因就会导致局部接触不良, 发生过热, 加剧接触面的氧化, 使接触电阻更大, 发热更剧烈, 造成温度不断升高, 形成恶性循环, 致使接触处金属变色甚至熔化, 引起绝缘材料老化、燃烧, 从而造成电气事故。
二、接触不良的原因
第一, 连接点由于长期振动或冷热变化, 接点松动, 造成导线与导线、导线与电气设备连接不牢固。主要有4种情况造成接点松动, 一是接点在安装时就未连接牢年安装了一台200k VA变压器, 2006年变压器运行不到2年即出现低压端子放电现象, 公司立即安排停电检修, 吊芯后发现是由于油箱内侧低压端子发生松动, 造成局部过热而引起的放电现象, 更换了新的端子、绝缘垫后, 端子放电现象得到处理。二是由于金属有蠕变性, 导致金属蠕变的原因是一年中气温的变化, 金属发生了热胀冷缩现象, 中油管道丹东输油气分公司低压室曾发生一次电容器爆炸事故, 在事后分析中, 公司检查了于其相连的接触器, 发现是由于气温降低, 接触器螺丝松动引起的。三是接点位于长期存在机械振动的环境, 根据多年生产运行经验, 公司每年都要定期下达电气设备维护保养计划, 定期对存在机械振动的电气设备停电检修。四是金属疲劳老化, 机械强度降低所致, 对此的做法是及时更换老化部位, 消除这个不安全因素。第二, 导线连接处有杂质。夹杂在触点之间的杂质阻碍了导体的良好接触, 形成接触电阻, 按照电气规程, 对主要电气设备我们每年都进行一次接触电阻测试, 如接触电阻过大, 将严重影响导线导电性能, 目前的做法是及时进行处理, 消除氧化层, 清除设备表面污渍。第三, 铜铝接点处理不当, 在电腐蚀作用下接触电阻会很快变大。因为接点的保护绝缘层失效后, 易产生电腐蚀, 即铜铝两种导体相接时, 在空气湿度较大的条件下, 铜铝导体之间会发生极化现象, 形成电势差, 由于电势差的长期存在, 就会在金属导体之间发生电解现象。另外金属接点在酸、碱等化学物质的作用下产生化学腐蚀也会产生接触不良。第四, 接触面不光滑或接触面小形成接触不良。接点处金属导体出现异常弯曲、变形或凹凸不平, 使接点处接触面积减小, 产生接触电阻, 结果两导线连接时造成接触面积过小形成接触不良。
三、接触不良的预防
第一, 电气线路的安装要严格、科学、合理规划, 尽量减少或避免接点。首先要实行严格的资格认证制度, 必须是具有相关知识并经培训、考核合格取得上岗证的正式电工才能承担电气线路的安装敷设。其次对电气线路的安装敷设要科学, 合理安排电线的使用, 避免接点增多或少接。特别要注意是位于管布线时, 管内严禁有接点;位于吊顶内等隐蔽处的电线, 要避免不必要的接点, 或是在接点处进行焊接或压接;不能为了节约用线东拼西凑, 在较短线路中安装较多且没必要的接点。第二, 无论是导线与导线, 还是导线与电气设备的连接都必须使接触面平滑, 并做到对接双方充分接触和紧固。如果是螺栓连接, 应将其拧紧, 尤其是处于高温、振动部位的接点安装, 应使用弹簧垫圈。绕接时, 使缠绕紧密, 一般应用钳子进行缠绕。铜芯导线绕接时, 应尽量再进行焊接处理, 铝导线不应绕接, 而采用焊接或压接, 压接套管以被连接线截面的1.5倍为宜, 对于重要的母线干线的连接点, 接好后要测量其接触电阻, 通常要求接触电阻值不应大于相同长度母线电阻值的1.2倍;对于运行中的设备连接点, 应经常检查, 发现松动或发热情况应及时处理。第三, 铜铝导线连接时应使用铜铝过渡接点, 并进行压接。压接前给铜鼻子搪锡后, 再与铝导线连接, 也可采用在铜铝接点处垫锡箔, 避免铜铝混接时产生接触电阻。为杜绝此类现象对生产安全的威胁, 近年我们逐步对存在铜铝接点的电缆进行更换。第四, 定期检查和检测接点, 防止接触电阻增大, 对重要接点要加强监视。因为金属具有蠕变性, 一旦发现问题要及时排除。
四、导线接触不良的判断
由于接触不良的现象具有普遍性, 且存在的接触电阻不易被发现, 对接触不良无法实现自动检测, 而且由于接触电阻的存在, 通过较大电流时, 有火灾危险, 因此要及时准确地通过检查, 判断某一接点存在接触不良。第一, 检查那些容易产生接触不良的接点上涂刷的变色漆是否变色, 或检查预先放置的试温腊片是否熔化。如果发现变色或试温蜡片熔化, 则说明该接点存在接触不良而过热;反之说明该接点接触良好。第二, 对未涂变色漆也未放置试温蜡片且暴露的接点, 应检查接点处金属表面光泽是否正常, 即有无氧化。如果有氧化现象则表明有高温或电火花现象, 则存在接触电阻;如果未变色则接点正常。第三, 运用先进技术进行检测。目前我们已使用红外线测温仪定期对重要接点进行放电检测, 发现隐患及时消除。因为试温蜡片只能表明在测温范围内发生了过热, 蜡片熔化后很难脱落。第四, 运行中的接点温度测量。要求温度不超过70℃, 若超过70℃, 则说明接点过热。雨天时, 温度要50℃以上, 如雨滴立即消气化或发出“滋拉”声, 说明接点温度较高, 下雨天检查接点是否发热, 容易发现, 效率高。第五, 对被绝缘胶带包裹的接点应以保护层有无变色老化等异常现象来判断是否接触电阻过大。第六, 看暴露接点是否受潮、受污染。第七, 接点是否松动, 具体看螺钉是否松动, 缠绕是否松散。
(作者单位:中油管道丹东输油气分公司)
摘要：电气设备运行是否可靠, 除依靠电气设备本身的性能外, 还要依赖电气设备之间连接用的导线。文章从生产实践出发, 总结了电气导线接触不良存在的危害、产生的原因、提出预防措施及判断依据, 着重讨论了低压电气线路中导线接触不良问题。
设备接触不良 篇3
气体绝缘全封闭组合电器 (GIS) 是电力系统中的重要设备, 由于其体积小、占地面积少、维护方便等优点, 在电力系统中得到广泛应用。目前在GIS上广泛使用的触头主要包括三种:表带触头、弹簧触头、梅花触头[1~3]。这三种触头在静电连接方面有各自的优缺点。触头接触不良造成的接地事故在电力系统中时有发生, 而其生产工艺特别是安装工艺的优劣对于设备能否安全运行至关重要[4,5]。
2 故障描述
2010年6月11日20时06分, 佛山供电局220 k V丹桂变电站220 k V GIS 1M母线气室发生内部短路故障, 母线差动保护动作跳220 k V 1M、5 M母线, 跳开220 k V丹雷甲线2868开关、罗丹乙线2428开关、1#变高2201开关、母联2012开关, 首先是AB相的相间短路, 17 ms后发展为ABC三相短路, 短路电流值为25 k A, 持续60 ms。
解体检查发现故障点位于1M母线2号气室靠近丹雷甲线间隔的波纹管附近, 该处的三相导体连接出现短路, 如图1所示, 情况如下: (1) A相导电杆与触指座的连接不在同一个中心线上, 有错位; (2) 三相导电杆触头根部与触指座屏蔽罩之间的间隙较大, 为20~25 mm, 其中A相间隙最大; (3) A相烧损最严重, B相次之, C相基本完好; (4) 波纹管有烧损。
3 原因分析
在对发生故障部位的接头解体检查的同时, 对其触头结构进行了详细研究, 并对比了厂家提供的原始装配图, 结果发现, 事故原因除安装时的人为因素外, 设计本身也存在有结构缺陷。因此, 从生产工艺和安装工艺方面对事故产生的原因进行了详细分析。
3.1 生产工艺不良
发生故障的GIS接头由滑动接头和固定接头组成, 其使用情况如下:一般在1000 mm长的伸缩节 (主要用于温度补偿, 减少热胀冷缩对罐体的影响) 处使用滑动接头, 其他部位均使用固定接头, 包括300 mm长伸缩节 (主要用于调整安装公差) 处。
从厂家提供的装配图发现, 活动导电杆一端插入触指座后, 活动导电杆中心螺孔 (螺纹孔) 与导向螺杆 (螺纹杆) 相连。拧入深度要求为350-2mm。装配工艺要求在活动导电杆插入端35 mm处划标记线。导电杆拧入导向螺杆后, 导电杆上的标记线应与触指端面平齐, 这样就能保证导电杆的插入深度达到要求。活动导电杆的另一端插入另一端的触指座, 因热胀冷缩导电杆在触指内可以滑动。
每节母线罐内, 导体一端固定在支持绝缘子上, 另一端装上触头, 插接到装在支持绝缘子上的触指座中。按装配图纸的要求, 触头插入触指座的深度为 (38±2) mm, 因装配后插入触指座的深度不便检查测量, 一般换算为触头根部到触指座屏蔽罩之间的间隙为45- (38±2) = (7±2) mm, 如果装配后由于公差积累间隙大于9 mm, 可在导体与支持绝缘子连接部位加垫片进行调整 (1块垫片厚度为2 mm) 。
通过检查结构, 试验人员认为发生故障的GIS滑动接头的结构在设计上存在三点缺陷。首先, 检查发现活动导电杆拧入触指时, 导电杆表面的镀银层受到了磨损, 可见采用这种拧入的设计结构, 在活动导电杆拧入触指的过程中必然会使导电杆表面的镀银层受到损伤。镀银层受到了损伤, 自然会造成接触不良。其次, 虽然活动导电杆设计有中心螺孔, 触指座设计有导向螺杆, 但是采用这种拧入的设计结构, 在活动导电杆拧入触指的过程中仍有可能出现偏离中心的情况。特别是当触指座的导向螺杆由于安装或松动的原因本身已经偏离中心时, 活动导电杆的拧入也随着偏离中心, 自然会造成接触不够好。再次, 活动导电杆的长度设计只有295 mm, 由此导电杆的屏蔽罩端面与触指的屏蔽罩端面之间的距离只有110 mm。两个屏蔽罩之间距离较短, 散热条件不够好。
由于这种滑动接头的结构在设计上存在固有缺陷, 在安装过程中较易出现接触不够好的现象。即使从表面上看拧入深度已经达到350-2mm的安装工艺要求, 但是在拧入过程中会损伤镀银层或稍偏离中心, 造成接触不够好, 产生发热, 再加上散热条件不够好, 当负荷电流很高时, 发热越来越严重, 形成恶性循环, 最终可能造成严重后果。
3.2 安装工艺不良
根据厂家说明, 其产品的零部件加工及装配过程中存在一定的公差, 所以固定接头装配后触头的插入深度并非是一个定值, 而是一个范围, 即可以在一定范围内调整。触头的接触形式为线接触, 静触头一周设计有30片触指, 厂家认为只要保证触指的直线部分与动触头有效接触, 就能保证产品的通流能力。
从结构检查发现B、C两相的接头成一直线, 但A相接头两侧导电杆明显有高低偏差, 初步判定A相子、母接头部分存在插偏, 同时插入深度不够。因为厂家要求外面所裸露的空隙最大不能超过14.5 mm, 但现场观察及测量后, 波纹管接头的裸露空隙为25 mm左右, 远超出规定的最大值, 意味着导电杆插入触头的深度远远不够。
至此可以判断, 本次故障的另一重要原因在于安装工艺, 即GIS制造厂的现场安装人员未按照安装规范要求标识装配线, 母线接头部位子母头插入深度不够, 不能满足安装工艺的要求。当采用100 A的回路电阻测试仪进行交接试验时[6], 由于测试电流较小, 不能及时反映出接头插入不到位的问题, 给设备的安全运行埋下了隐患。当GIS设备接头正常带负荷运行时, 大电流造成触头逐步发热并熔化, 严重时会引起金属间隙局部放电甚至引发电弧, 电弧发展到一定程度后就会造成母管的三相短路[7,8]。
4 结论与建议
综上所述, 造成GIS触头接触不良的原因主要有: (1) 设备设计存在结构上的固有缺陷, 导致动、静触头之间匹配公差不符合要求, 容易造成回路电阻偏大; (2) GIS安装过程中, 内部导电杆插入深度不够, 导致设备运行中时常出现故障, 给系统的安全运行带来极大危害; (3) 高压断路器在合闸、分闸时, 流经触头的电流很大, 容易在动、静触头间发生熔焊, 导致触头表面产生氧化膜和毛刺, 由此引发事故[9~11]。因此, GIS触头接触状况的检查对于其安全运行尤为重要。
根据案例分析结果, 为了消除隐患, 建议应对GIS大电流下的回路电阻测试进行研究和尝试, 即在交接试验中严格进行回路电阻测量。测量导电回路电阻可以发现GIS设备导电回路中是否存在接触不良的缺陷;检查主回路中的联结和触头接触情况, 可以及时发现和处理GIS设备存在的缺陷和隐患。只有从试验技术上消除场测量导电回路电阻存在的种种问题, 才能更加准确和有效地测量GIS回路电阻, 检查GIS制造、安装、检修质量和运行中的健康水平, 保障GIS设备的安全稳定运行。
摘要：介绍了一起由于导电杆未安装到位, 致使导电杆与触指接触不良, 触头发热熔化, 最终造成母线导体对外壳放电的单相接地短路故障。通过对气体绝缘全封闭组合电器 (GIS) 接头结构的分析, 对GIS触头连接不良缺陷的早期发现与交接试验提出了建议。
关键词：GIS,接触状况,回路电阻
参考文献
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设备接触不良 篇4
1 故障情况
2015年9月中旬,辖区一位用户打电话到国网湖北巴东县供电公司绿葱坡供电所办公室,反映他家若只开电灯则用电正常,但只要干湿磨一合闸,电灯就变暗或熄灭了,干湿磨电动机不转,请求帮助处理。
绿葱坡供电所立即通知责任电工到现场进行处理。责任电工到达现场后,根据故障现象,首先对台区低压出线进行了认真检查,对台区低压出线的中性线和工作接地装置等各个接点进行清理,未发现断线和接触不良的情况,经重新调整紧固变压器低压侧出线螺栓、工作接地装置连接点处螺栓,并涂上导电防腐油膏恢复供电,故障点用户反映用电正常。过了几天,该村又有用户来电,反映其用电电压不稳,家用电器无法正常使用,照明用的电灯时明时暗。责任电工迅速到该台区,对低压线路进行认真地排查,未发现低压配电线路短路或断线的故障,无法排除用户反映的用电异常现象。
2 处理措施
在接到管片责任电工反映无法排除该村部分用户用电异常现象的电话后。笔者经过认真了解情况和分析,推断该故障现象应为中性点位移或中性线接触不良故障。经笔者了解,该台区前几次反映供电不正常是因线路质量差,导致线路短路所致。近几天责任电工已认真对变压器中性线进行了处理,且本次用户反映的用电电压不正常故障均在同一条三相四线制线路中,该台区其他线路均能正常运行,据此则可排除此次用电电压不稳故障系变压器中性点位移的原因。经过向用户了解,用电电压不稳的故障现象在下雨天不是很明显,但在晴天特别突出。因此,断定此条三相四线制线路产生了中性线接触不良故障。
按照上述推断,责任电工便沿故障点向变压器方向进行排查,重点检查中性线上的接头。由于线路较长,采取每发现一个接头,便启动大负荷观察有无接触不良瞬间产生火花的现象。最终在离变压器200多米的树林中,检查出中性线一连接点当启动大负荷时瞬间产生火花。停电后,放下导线检查,发现是因导线腐蚀严重,钢芯生锈导致接触不良。清除腐蚀严重的导线,重新进行连接后,恢复供电,照明灯和电动机用电运行均正常。
3 故障原因分析
产生此类线路故障的原因,主要是高山区域空气湿度大,又加之农村及乡镇居民大多长期以燃烧煤炭方式进行取暖等,使空气中的腐蚀性成分浓度较高,导致导线与导线的接头、各螺栓与导线的连接点严重腐蚀老化,增加了导线与导线、螺栓与导线各接点处的电阻。当其电阻值达到一定程度时,形成小负荷(电灯等)可运行,而较大负荷因导线接头电阻过大,不能满足流经此接头处的大电流通过的条件而无法正常运行。所以当出现导线与导线的接头、各螺栓与导线的连接点产生接触不良时,小负荷照明电灯使用正常,单相电动机启动则电灯立即变暗或熄灭,电动机不工作。
4 排查及处理方法
出现此类故障后,首先应以台区为单位,确定是一条线路还是几条(全部)线路同时有此故障现象。若是台区内线路全部同时存在此种故障现象,且负荷小的线路中有电压过高的情况,可确定为变压器中性点(线)接触不良。若是单条线路出现此种故障现象,则断定为该线路的中性线接触不良。
对变压器中性点(线)接触不良故障处理。一是应首先检查变压器低压侧出线牌号为0的瓷柱螺栓处、工作接地线接地装置的接点处、台区低压出线中性线连接点处接触是否良好,有无锈蚀。二是使用欧姆表(电阻表)测量各接点处电阻值的大小,若电阻值过大,确定为该接点处接触不良或断线。三是使用接地电阻测试仪测量该台区接地电阻值,若测出的电阻值过大,即认为该接地体引线与土壤中埋设的金属体接触不良或断线。只要清除各接点间因老化产生的氧化物,重新紧固螺栓、连接导线,解决了故障台区接地体或中性线接触不良的接点后,故障就可立即消除,各类电器均可恢复正常用电。
为避免因台区总剩余电流动作保护器中性线断线,造成台区变压器中性点发生位移,烧毁投入使用的电器,一般可采取如下预防措施。一是根据台区负荷大小情况,为台区变压器配备合格的总剩余电流动作保护器。二是管理台区的责任电工,对台区变压器各接点的接触情况应坚持按月巡视检查,对台区总剩余电流动作保护器等控制开关接线处的螺栓进行紧固,确保接触良好。三是对季节性用电负荷较大的台区,应根据用电实际情况,增加特殊巡视项目,紧固各种开关装置进出线螺栓,杜绝各接点接触不良或断线。
对单条线路中性线接触不良故障的处理。当确定电灯时明时暗(灭)故障为单条线路后,应先确定该故障线路是三相四线制线路还是单相线路。若是三相四线制线路时,应首先检查该线路其他单条线路是否同时有时明时暗(灭)故障现象。当均有此故障现象时,即可判定该故障为变压器低压母线出线至三相四线主线段中性线导线接头接触不良或断线故障。只需对该段线路的中性线接头认真检查,即可排除故障点。其方法有两种。一是停止故障线路供电,采取安全措施后,使用欧姆表对中性线有接头的导线两端进行电阻值测量,当测得电阻值较大时,该导线接头一定有接触不良或断线情况,只要将该导线接头进行重新连接处理,故障就能排除。二是不停电进行故障点查找(此方法最佳时间应在夜晚)。当启动大负荷时,观察故障线路段中各接头,因接触不良瞬间产生火花处为故障点。发现故障点后,只需将线路采取停电等安全措施后,重新接好导线接头,故障即可排除。若仍有此故障存在,仍需按以上方法继续排查,直至故障点全部排除,供电及用电电压恢复正常。
设备接触不良 篇5
插接元器件种类很多, 分类方法也很多。接插件按用途来分, 有电源接插件 (或称电源插头、插座) 、音视频接插件、印制电路连接器 (印制电路与导线或印制板的连接) 、IC插座 (IC封装引脚与印刷电路板的连接) 、电视天线接插件、电话接插件、光纤电缆连接件等;接插件按结构形状来分, 有圆形连接件、矩形连接件、条形连接件、印制板连接件、IC连接件、带状扁平排线 (电缆) 接插件等;按工作频率分, 有低频和高频连接器。高频连接器也称同轴连接器, 采用同轴结构, 与同轴电缆相连接。
由于插接件的制造材料、制造工艺、制造原理、使用环境的不同, 其安全性和可靠性往往随着使用时间的增加而逐渐降低, 使得这些连接件本身和检测其运行正常与否的检测电路都容易发生故障, 但这些故障的发生往往具有发生偶然性、不确定性, 往往故障出现一次后, 不知道下一次会在什么时候出现, 这给我们查找故障带来了极大地困难。
故障举例
我台DX型中波发射机曾经出现过多次由于插接件接触不良导致的故障, 这类故障发生具有不确定性, 查找起来也比较困难, 但是造成的后果比较严重。下面是我台发生的两起接触不良故障。
1. 由于模数转换取样信号不稳定导致的发射机关机
我台模数 (A/D) 转换取样信号的取样通路图, 从射频分配板的J29端子来的射频采样信号, 经过驱动编码板经过射频相移后, 再处理成二分之一载波频率或者载波频率输出, 经过发射机接口板, 进入到A/D转换板, 作为A/D转换板的启动脉冲编码方波, 如果转换出现错误, 会在A/D转换板的A/DPAL (U5) 上产生转换错误逻辑信号, 这个信号发出一个数据清除逻辑信号, 对调制编码器板上栓锁器U6和U7中的所有数字数据进行清除, 并且也产生了一个“转换错误”逻辑输入信号, 经过数据读取脉冲加到控制器去。驱动级编码板的主要功能是向预驱动级的14块驱动级放大器模块提供接通控制信号。但是它还有一个作用, 就是接收到一个射频驱动取样信号后, 将这一取样信号处理成用于A/D (模/数) 转换器的取样信号。
台里曾经发生过几次莫名其妙的转换错误故障, 检修结束后, B01机并机400KW试机, PB1、PB2单元出现射频封锁, PB2单元LED板显示A/D (模数) 转换错误红灯故障。经过仔细查找, 发现由于U18的模块插座插接不牢靠, 导致A/D取样信号输出不稳定, 引起A/D (模数) 转换取样输出信号时断时续, 导致发射机没有取样信号关机。故障的原因明确后, 我们将原来的方孔接插件更换为圆孔镀金接插件, 如图1所示, 方孔接插件的内部是一个弹片, 弹性会在使用一段时间后变差, 而圆孔接插件比方孔接插件压接的力更大, 接触良好, 并且弹性不会随着使用时间的增加而变差。使用一段时间, 此故障没有再发生过。
电接触不良故障深层原因思考
电接触的不可靠导致发射机软故障的发生原因之一, 是什么原因引起的电接触不好呢, 下面我分析几种可能的原因。
1. 插接件制造材料的原因
各种接触材料的性能随着时间而产生变化, 受到外界的环境、流过的电流和外界的作用力等因素的影响, 其电接触的良好性会降低, 所以要长时间保持插接件的电传导性, 选择好的插接件材料是至关重要的, 尽量选择表面有耐腐蚀金属镀层的插接件, 如果选择不好, 就会出现表面抗磨性差, 粗糙不平, 这样一来镀层就往往不能起到应有的防腐抗磨作用。再就是制作插接件的基础材料的选择, 要选择有弹性的材料, 如果选择不好, 不能保证插接件的压力, 则插接件在工作一段时间后, 会因为弹性减弱而导致接触不良。
2. 环境对元器件接触性能的影响
在接触故障中, 环境对元器件接触性能的影响可以说是比较大的, 接触面的氧化对导电是有很大影响的, 暴露在空气中的金属, 肯定会不同程度的受到氧化, 原件的氧化程度与原件使用的材料、暴露在空气中的时间、环境中灰尘和杂质的多少有关, 氧化是肯定存在的, 而且金属氧化物是不导电的, 原件一般都在使用的过程中长时间与空气接触, 在接触面上肯定部分地方已经被氧化, 只是我们的肉眼不能发觉, 这些氧化物使得实际接触面积大大减少, 进一步影响导电的良好度。
3.灰尘和杂质对接触性能的影响
虽然我们的DX-200水冷发射机的功率放大单元基本处于密闭状态, 但是, 也避免不了有少量的灰尘进入机箱内部, 这些灰尘慢慢和水分慢慢和这些集成块的引脚进行接触和反应, 形成一层氧化膜, 而且杂质覆盖到引脚的表面, 进一步影响到接触面的有效接触面积。
4.发射机接插件的热胀冷缩
发射机工作的时候, 功率放大模块除了正常工作输出的功率外, 有一部分电能转化为热能, 在功放单元中使用了一个闭环的风冷系统, 用以冷却铁氧体环合成器以及系统中的印刷电路板, 将系统中不同元部件的余热高效地带走, 这些热能通过发射机的热交换器带到发射机外部, 但是, 发射机功率放大单元工作的时候, 由于工作在密闭的环境中, 机箱内的温度免不了会升高, 这就对处在其中的插接原件造成热胀冷缩, 变相的移动了插接件的位置, 这样经过反复的膨胀收缩, 接触面的接触状况发生了很大变化。有的接触面只是表面看起来接触上了, 实际上内部已经发生断裂, 断裂的地方有很多不平的地方, 如果有一点错位, 就有可能接触不良, 所以存在很大的安全隐患。
电接触不良的查找办法
接触不良故障是比较难以发现的故障, 下面是几种查找此类故障的方法:
1.观察可疑原件的方法
在不通电的情况下, 观察故障电路的内部元器件有无变色漏液生锈等, 电路接线是否良好。搞清损坏元器件所在电路部位及其作用, 分析导致损坏的真正原因, 以及可能波及的范围, 这样才能查出引起故障的原因, 加以整修。观察法是一种初步表面检查, 通常在不通电的情况下, 观察是否有明显故障迹象, 一旦发现, 将会简化故障处理过程。外表直观检查可检查接插件是否有引脚相碰、引线断线等现象。
2.替换可疑原件的方法
对可疑的元器件、印刷电路板、接插件等, 用同类型的部分通过试换来查找故障的方法。脱焊有问题的有源器件, 使用好的元器件来代替, 以观察其现象。对有疑问的印刷电路板或大器件, 可从设备中拆除, 然后使用好的印刷电路板或大器件替换。进行器件替代后, 如对故障现象无影响, 说明被替代的器件没有问题, 是好的;反之, 如故障现象消失, 说明被替代的器件有问题。变动有疑问电路中的半可变元件, 或者触动有疑问元器件管脚管座焊片、开关触点等;或者把有疑问的印刷电路板等插入式部件, 反复进行拔出插入操作, 以及把有疑问的元器件重新焊接, 观察其对故障现象的影响, 以暴露接触不良、虚焊等故障原因, 及时加以整修。这种方法对焊点虚焊, 元器件运行在临界状态、不稳定, 环境温度、电压变化影响其工作等故障有很好的应对作用。
3. 数字示波器查找法
由于接插件接触不良造成的故障具有偶然性的特点, 其故障现象不易捕捉, 可以利用数字示波器的波形存储功能来捕捉偶然的故障信号和故障毛刺信号。
在面板上有4个白色存储 (STORAGE) 按键, 若按这四个按键则立即改变示波器的操作模式。以下步骤教您如何使用这些存储按键。
(1) 连接信号到示波器并得到稳定波形显示。
(2) 请按Autostore (自动存储) 键。
注意此时在状态上, STORE将取代原来的RUN。为了容易观测, 所有存储的波形都以半亮度显示在屏幕上, 最近一次出现的波形则以全亮度显示在屏幕上, Autostore在许多应用中非常有用。可以将显示各种变化波形的最坏情况, 捕获并存储波形, 测量噪声 (noise) 和抖动 (jitter) , 捕获偶发事件。
(3) 利用位置 (position) 旋钮, 将扫描轨迹往上或往下移动一格。
最后捕获的波形以全亮度显示, 先前捕获的波形则以半亮度显示。利用光标 (Cursors) 描述波形特性, 清除显示画面, 请按Erase键, 欲退出自动存储 (Autostore) 模式, 请按Run或Autostore键。
4. 万用表测量的方法
这种方法是用万用表的欧姆挡对接插件的有关电阻进行测量。对接插件的连通点测量标准是, 其连通电阻值应小于0.5Ω, 否则认为接插件接触不良。对接插件的断开点测量标准是, 其断开电阻值应为无穷大, 若断开电阻接近零, 说明断开点有相碰现象。将万用表置于“R×10”挡, 两支表笔分别接接插件的同一根导线的两个端头, 测得的电阻值应为零。若测得的电阻值不为零, 说明该导线有断路故障或多股导线中大多数导线断开。再将万用表置于“R×10k”挡, 两支表笔分别接接插件的任意两个端, 可测量两个端的导线之间的绝缘情况。在检测过程中, 万用表的指针都应停在无穷大位置上不动。如果发现某两个端头之间的电阻不是无穷大, 则说明该两个端头之间的导线有局部短路性故障。
解决方法
1.注意备件的存储条件
对于每一批到货的备件, 与货物清单核对无误后, 及时整理、记录、入库排放整齐, 并贴上清晰醒目的备件名称标识;把备份电路板工厂编号和版本号与原板对照, 并检查备板是否与原板完全相同, 内容包括:元器件、跳线、开关等, 并与图纸进行对照。将备板上的跳线和开关置于和原板相同的位置, 并调整备份电路板上可调电位器, 使其与原板电位器的阻值一致。检查备件有无损坏, 如有损坏的, 检查备板上的焊点是否有虚焊、漏焊、脱焊的地方。制定严密的备件管理制度, 由专人负责管理。备件库在夏季要定期除潮, 保持空气干燥, 以防备件锈蚀。定期对备用电路板进行上机试验, 使其元器件保持可用。
2.选用材料质量可靠的插接件
接插件的选择主要有两个注意点:
(1) 外部镀层的选择。
应选择在大气中具有较高的稳定性, 常温下能很好的抵抗水、空气、酸、碱、灰尘的侵蚀, 有良好的导电性。耐温, 由于接插件在工作的时候, 电流在接触点处产生热量, 导致温升, 因此一般接插件的工作温度应该为环境温度与接插点温升两者之和。耐潮湿和灰尘, 一般接插件的外部镀层起到对以铁为基础的电化学保护作用, 但是镀层必须保持密封, 因为, 一般的镀层对于铁质的基底都是阴极性镀层, 只有在密封的状态下, 才不容易和外界的碱性和酸性液体发生化学电离。耐振动, 耐振动和冲击是接插件的重要特性, 它是检验接插件机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。
(2) 电气特性的选择
接触电阻, 高质量的接插件应该具有低而稳定的接触电阻。抗电强度, 衡量电连接器接触件之间接插件和外壳之间耐受一定电压的能力。绝缘电阻, 衡量电连接器接触件之间接插件和外壳之间绝缘性能的好坏, 一般为数百兆欧和数千兆欧。
(3) 注意发射机房的温度和湿度的控制
发射机所处的机房要保持干净, 尽量减少灰尘进入发射机内部, 而且要注意机房内湿度的控制, 尽量保持在低湿度范围内, 减少湿气对发射机中插接件的腐蚀。
(4) 检修的时候加大对接插件的检查力度
检修发射机的时候重点要对芯片和底座、保险与底座、功率放大器与合成母板、接线端子与印刷电路板之间的接插件是否有开裂、聚集灰尘、虚接的情况发生。
结论
现代DX型数字化调幅中波广播发射机是由许多板卡构成的, 板卡与板卡之间的连接、芯片与板卡之间的连接都需要接插件, 所以接插件在中间扮演的角色是举足轻重的, 如果选用的不好, 直接影响到发射机的正常工作, 所以一定要引起足够的重视。
设备接触不良 篇6
目前,国家电网公司35 k V及以上变电站均实现了调控中心集中监控和无人值守,在无人值守变电站运行过程中,当告警信息采集不全或装置无法正确的反映一次设备异常情况时,就会导致异常缺陷发展为事故并造成事故扩大。本文以某330 k V变电站发生的边开关侧刀闸运行中发生接触不良的缺陷为例,对发生此类缺陷时是否会对站内保护装置的正常运行产生影响进行了分析,并针对此类问题给出了解决措施。
1 事件概述
2014 年10 月30 日,监控员在对某330 k V变电站监控巡视的过程中发现,该变电站3362 开关A相遥测值显示为0,B、C两相遥测值正常,该间隔无异常遥信光子动作。经运维人员到站检查发现,变电站综自后台3362 开关A相遥测值及3362 开关PSL632 断路器保护A相采样值为0,330 k V Ⅱ 母母差保护中3362 开关支路A相采样值也为0,但保护装置并无告警,装置运行正常。在通知检修人员及保护人员到场检查后确定原因为:3362 开关Ⅱ母侧33622 刀闸A相接触不良,故3362 开关A相遥测值及3362 开关断路器保护A相采样值都为0,图1 是该330 k V变电站主接线图。
2 缺陷发生时保护装置无异常告警原因分析
2. 1 3362 开关断路器保护无异常告警分析
3362 开关断路器保护装置为国电南自PSL632C断路器保护装置,经查阅国电南自PSL632C保护装置说明书[1],该装置逻辑中设置有CT不平衡判据,当无电流突变量满足启动条件,而此时自产零序电流3I0大于零序电流启动定值3I0set时,20 s后报CT不平衡告警,同时装置告警节点闭合,变电站后台和调控中心监控系统同时报“PSL632C保护装置异常”信号。经查阅该变电站3362 开关PSL632C保护装置定值得出,该装置“零序电流启动定值”为0. 2 A,3362 电流互感器CT变比为2 500 /1。缺陷发生时,3362 开关B、C相电流一次值为63 A、62 A,折算为二次值后为0. 025 2 A、0. 024 8 A。由于正常运行时三相电流成正序分布,当A相无采样值时,此时有:
根据式( 1) 计算可知,缺陷发生时3I0< 3I0set,所以不满足“CT不平衡”判据,故PSL632C保护装置无告警信号,运行正常。
2. 2 330 k V母差保护无异常告警分析
2. 2. 1 南瑞继保RCS915E母差保护
经查阅南瑞继保RCS915E母差保护说明书[2]可知,该装置设置有两个TA断线告警判据,分别为:
( 1) 任一支路3I0> 0. 25Iфmax + 0. 04In时延时5 秒发TA断线报警信号,该判据可由控制字选择退出;
( 2) 差流大于TA断线整定值IDX ,延时5 s发TA断线报警信号;
当满足上述两个判据其一时,RCS915E母差保护装置“TA断线告警”节点闭合,变电站后台与调控中心监控系统同时报“RCS915E母差保护CT断线告警”信号。
经查看该变电站330 k V Ⅱ母RCS915E保护定值得出,该站“TA断线电流”定值IDX = 0. 15 A,“TA断线不平衡”判据退出,所以不满足“TA断线”判据1。同时,由于母线保护范围内并无故障,流入330 k V Ⅱ母的电流与流出330 k V Ⅱ母的电流相等,Ⅱ母母差保护中并无差流,所以不满足“TA断线”判据2,故RCS915E母差保护装置运行正常且无告警信息。
2. 2. 2 深圳南瑞BP - 2B母差保护
经查阅深圳南瑞BP - 2B母差保护说明书[3]可知,该装置“TA断线”判据为母差装置有差流且有一支路电流Ix大于“TA断线”告警门坎值Idx,当满足“TA断线”判据时,BP - 2B母差保护装置“TA断线告警”节点闭合,变电站后台及调控中心监控系统同时报“BP - 2B母差保护CT断线告警”。由于母线保护范围内并无故障,流入330 k V Ⅱ母的电流与流出330 k V Ⅱ母的电流相等,Ⅱ母母差保护中并无差流,所以此时不满足“TA断线”判据,故BP - 2B母差保护装置运行正常且无告警信息。
3 刀闸接触不良对保护装置的影响分析
3. 1 对断路器失灵保护的影响分析
3. 1. 1 刀闸接触良好时断路器失灵保护动作分析
在3 /2 接线的变电站中,为了保证在某一开关失灵时能够可靠地切除故障,在断路器保护中配置有断路器失灵保护[4]。图2是典型的330 k V变电站中3 /2“线线串”接线图,当L1 线路上K1点发生故障时,线路保护应当跳开3312、3310 两个断路器。如果此时边断路器3312 失灵时,3312 断路器失灵保护应动作跳开Ⅱ母上连接的所有断路器。如果在Ⅱ母上K2 点发生短路故障,母线保护动作跳开连接于母线的所有断路器。假如此时3312 断路器失灵,则3312 失灵保护应将3310 断路器跳开,同时发远方跳闸命令跳开对侧3311 断路器,此时故障点才能被隔离。再来看3310 断路器失灵保护,当线路L1 上K1 点发生故障时,若此时3310 断路器失灵,则3310 断路器失灵保护应动作跳开3311、3312 两个断路器,同时发远方跳闸跳开对侧3311、3321 断路器,此时故障点将被隔离[5]。
3. 1. 2 刀闸接触不良时断路器失灵保护动作分析
当33122 刀闸和33121 刀闸A相发生接触不良的缺陷时,3312 电流互感器TA1 中会间歇流过电流,所以3312 断路器保护中A相电流采样值并不能真实反映一次电流情况,当发生故障时保护将不能快速隔离故障点,具体分析如下:
( 1) 如图2 所示,假如此时线路L1 上K点发生A相接地故障,线路保护应动作跳开3312 断路器3310 断路器。若此时3312断路器A相拒动,则需要失灵保护动作去跳开3310 断路器并发远方跳闸跳开对侧3311 断路器。由于33122 刀闸接触不良,此时3312 断路器保护中可能没有A相电流的采样值,不满足失灵保护启动条件,所以3312 断路器失灵保护无法启动,失灵保护将不能正确动作,故障点不能被及时隔离。
( 2) 如图2 所示,当Ⅱ母上K2 点发生短路故障时,Ⅱ母母差保护应动作跳开连接在Ⅱ母上的所以断路器( 包括3312 断路器) 。若此时3312 断路器A相拒动,则需要失灵保护动作去跳开3310 断路器并发远方跳闸跳开对侧3311 断路器。由于33122 刀闸接触不良,此时3312 断路器保护中可能没有A相电流的采样值,不满足失灵保护启动条件,所以3312 断路器失灵保护无法启动,失灵保护将不能正确动作,故障点不能被及时隔离。
3. 2 对断路器死区保护的影响分析
3. 2. 1 刀闸接触良好时死区保护动作分析
在3 /2 接线的变电站中,在断路器与电流互感器之间发生短路故障时,往往在保护动作跳开断路器后,故障并未切除。如图3 所示,当K3 点发生短路故障时,Ⅱ 母母差保护动作跳开3312断路器后,故障点并未隔离。当线路K4 点发生短路故障时,L2线路保护动作跳开3310 断路器后,故障点并未隔离。此时,虽然可以通过断路器失灵保护来切除故障,但断路器失灵保护动作延时较长,所以设置了动作时间比失灵保护更快地死区保护[6]。
3. 2. 2 断路器死区保护是否正确动作分析
当33121 刀闸和33102 刀闸A相发生接触不良的缺陷时,3312 电流互感器TA1 和3310 电流互感器TA2 中会间歇流过电流,所以3312 断路器保护和3310 断路器保护中A相电流采样值并不能真实反映一次电流情况,当发生故障时保护将不能及时隔离故障点,具体分析如下:
( 1) 如图3 所示,假如33121 刀闸A相接触不良,当K3 点发生A相接地故障时,Ⅱ母母差保护动作跳开连接于Ⅰ母的所有断路器后( 包括3312 号断路器) ,此时故障点并未隔离,需要3312断路器死区保护作跳开相连的3310 断路器并发远方跳闸跳开对侧3311 断路器。可是由于33121 刀闸A相接触不良,所以断路器死区保护可能无法采集到A相电流,不满足死区保护动作条件,所以死区保护无法正确动作,故障点不能被及时隔离。
( 2) 如图3 所示,假如33102 刀闸A相合闸不到位,当K4 点发生A相接地故障时,L2 线路保护动作跳开3310 断路器后,此时故障点并未隔离,需要3310 断路器死区保护动作跳开3312 断路器并发远方跳闸跳开对侧3311、3321 断路器。可是由于33102刀闸A相接触不良,此时3312 断路器死区保护可能无法采集到A相电流,不满足死区保护动作条件,死区保护不能正确动作,故障点不能被及时隔离。
4 解决措施
根据上述分析可知,当3 /2 接线中出现刀闸合闸不到位的情况时,此时合闸不到位的支路电流互感器中将不会流过电流,这将导致断路器失灵保护和断路器死区保护无法正确动作。而由于调控中心监控员对遥测值采取定期巡视的方式,所以在发生刀闸合闸不到位的缺陷时,监控员无法及时发现缺陷,进而存在安全风险。为了解决此类问题,本文提出了两个解决措施。
4. 1 PSL632C断路器保护装置增加低负荷TA断线判据
根据上述分析可知,由于PSL632C保护装置TA不平衡判据为自产零序电流3I0大于零序电流启动定值3I0set,而由于定值整定的零序启动电流值比较大,所以不能反映负荷较小的支路刀闸接触不良的情况。对于此种情况,可以在PSL632C保护装置中增加低负荷CT断线判据,当正常运行时线路负荷较低时,可以投入低负荷TA断线告警控制字,其逻辑如图4 所示。
4. 2 调控中心监控系统增加遥测值归零告警
调控中心D5000 监控系统中,只有当遥信变位时告警窗才会有告警信息并伴随语音告警,而按照国家电网调控中心《调控机构设备集中监视管理规定》要求,遥测值只需定期巡视即可。所以当发生刀闸接触不良时,监控员并不能及时发现缺陷。为了解决此问题,可以在调控中心监控系统中增加遥测值归零告警,当开关处于合位而无遥测值时,告警窗能够弹出“XX间隔遥测值归零”告警,并伴随有语音提示。
5 结束语
本文以某330 k V变电站刀闸接触不良缺陷为例,分析了在发生此类缺陷时会导致PSL632C断路器保护失灵保护和死区保护不能正确动作,并给出了在PSL632C保护装置中增加“低负荷TA断线判据”和调控中心监控系统增加“遥测值归零告警”的解决措施,为采用3 /2 接线方式的330 k V集中监控无人值守变电站安全稳定运行提供参考,避免由于刀闸接触不良缺陷导致事故范围扩大事件的发生。
参考文献
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