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10kV母联断路器自投未成功的技术分析
2006年6月13日 8:9  来源:高压开关网

    摘要:通过对一起10kV母联断路器自投未成功的技术分析,查找自投失败的技术原因,制定技术政策,防止类似事件再次发生,造成用户停电。

    关键词:10kV母联断路器自投失败原因分析

    2004年4月9日上午9:12分,我公司张X变电站1#变压器10kV套管出线处短路,造成1#变压器掉闸。在掉闸同时,10kV母联245断路器自投67ms后不明原因掉闸,无信号显示,使10kV4#母线停电,造成所带五里店路停电51分钟。在强调电力设备可靠运行,保证用户供电的今天,停电既是灾难。245断路器自投后不明原因掉闸,是245断路器自身问题还是其他一些回路元件的问题?从表面上看245自投未成功很像断路器自身存在较大问题,但是事后经对母联245断路器自投未成功的原因进行技术检查并分析,初步确定了自投未成功的原因是控制回路存在问题,以下既是原因分析:

    1 事故记录

    245断路器为北京开关厂产ZN12-10C真空断路器,出厂日期为1996年8月1日,投运时间为1996年12月24日。断路器所配弹簧操作机构为CT18-Ⅱ,断路器小修时间为2002年10月15日。(根据北京电力公司2000颁发规定,该形式断路器无大修,小修周期为5年)。其技术参数为:合闸时间≤75ms;分闸时间≤65ms;触头行程11±1mm;触头超程8±2mm。

    根据4月9日事故当时西便门集控站开关SOE记录,当时245断路器有过合闸并分闸的过程,动作时间为63ms,记录见图1。   

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    图1西便门集控站开关SOE记录

    2 事故分析

    2.1在4月18日对245断路器停电进行检查,项目及测试数据如图2:    

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    图2SOE记录

    先期做了3次245断路器合闸时间,每次合闸时间如下:A相B相C相

    a:66.3ms65.2ms65.9ms

    b:66ms64.8ms65.6ms

    c:64.3ms63.2ms63.9ms

    

    假设断路器机构存在问题,机构在合闸中挚子没有到位,人为制造断路器合闸后又分闸,断路器合分闸时间如下:A相B相C相

    合闸64.7ms63.6ms64.3ms

    后分87.2ms88.9ms87.6ms    

    以上时间参数测量接线均是从机构合闸线圈处接线,由于SOE记录信息是从机构变换接点引出,为证实合闸时间是否符合事故当时SOE记录,把C相试验线改从变换接点接线,合闸时间如下:A相B相C相

    65.5ms64.4ms    

    可以看出,从变换接点引出试验线,时间要延长3ms左右。

    考虑到断路器是否存在手动分闸顶杆不复位,造成断路器在合闸时预先存在分闸信号,分闸回路接通,人为顶住分闸顶杆,测试合闸时间为:A相B相C相

    65.2ms64.2ms64.9ms(注:断路器合闸成功)

    

    测试245断路器低电压:合闸156V;分闸95V,符合标准。

    检查CT18-Ⅱ机构中的挚子吃度,传动环节的润滑灵活性等,均符合标准无问题。

    2.2断路器检查结果:

    通过以上测试检查以及机构传动原理分析,可以排除245断路器合闸跑空现象存在的可能性,即245断路器在分合闸过程中只能先合到位再分闸。

    4月9日事故当时的SOE记录断路器动作时间63ms与测试时间65ms基本相同,同时排除了机构空合的可能性,从另一个角度说明:当时断路器肯定合闸成功但分闸原因不明。

    2.3自投失败原因分析:

    为找到事故真正原因,根据245断路器二次原理图,连通接点1和33,短接了TBJ,再进行合闸,调阅西便门集控站的SOE记录,连续三次试验,发现245断路器合分闸时间只有36~37ms(辅助开关时间),大大短于63ms,见SOE记录:

    3 结论

    通过对245断路器机构自身的各项试验以及对245断路器自投控制回路的分析试验,我认为:造成4月9日张X变电站1#变压器出口短路245断路器自投未成功的原因,是245断路器自投成功后,但由于不明原因使TBJ接点粘连,而TBJ继电器的固有动作时间为20ms左右,所以分析为TBJ继电器是预先接通了断路器分闸回路,导致断路器合闸成功后分闸,且无信号显示。

    经过以上分析,排除了245断路器自身存在机构传动中存在误动的可能性,同时检查出245断路器控制回路中存在概率极小的误动,造成了母联断路器自投未成功。从事故原因分析,为防止类似事故再次发生,应加强断路器控制回路元件的校验检查,缩短校验周期,并制定计划加快淘汰电磁保护,使用微机保护,提高供电可靠性。   

 
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