ABB開關(guān)(ELK－SP3)機構(gòu)三相不一致的安全隱患

李宗宇

(四川超(特)高壓運行檢修公司綿陽中心，四川綿陽 621000)

0 引言

ELK－SP3型開關(guān)的集中控制是ABB的一項新技術(shù)，在實際運行中暴露出一些不足和隱患。根據(jù)運行中發(fā)生的故障情況和對該型號機構(gòu)三相不一致設計的理解，就其存在的安全隱患進行分析。

1 事故經(jīng)過

2011年2月17日運行人員在對500 kV茂譚二線送電中，在合5032開關(guān)(合環(huán))時，開關(guān)機構(gòu)三相不一致動作開關(guān)跳閘，在開關(guān)轉(zhuǎn)冷備用后合開關(guān)操作時，開關(guān)機構(gòu)三相不一致再次動作［1］。經(jīng)操作過程中的觀察和故障后檢查，在對開關(guān)進行合閘時三相均正確動作，開關(guān)保護三相不一致未動作，初步判斷為機構(gòu)三相不一致誤動作。

1.1 ABB開關(guān)機構(gòu)三相不一致原理接線圖

原理接線圖見圖1。

1.2 三相不一致工作原理

圖1 開關(guān)機構(gòu)三相不一致原理接線圖

圖2 就地控制柜控制模塊

正常情況下，開關(guān)在合位時，斷路器輔助接點73－74閉合，IN8、IN2、IN4均有電位開入，71－72輔助接點斷開，IN1、IN3、IN5無開入，開關(guān)在分位時，其輔助接點71－72閉合，IN1、IN3、IN5均有電位開入，73－74輔助接點斷開，IN8、IN2、IN4均無電位開入;IN8、IN2、IN4、IN1、IN3、IN5開入情況均被引進開關(guān)就地控制柜電腦，任有一相(兩相)無開入，經(jīng)一定延時判開關(guān)機構(gòu)三相不一致，并發(fā)三相跳閘命令到機構(gòu)使開關(guān)三相跳閘(故障后經(jīng)試驗驗證不論開關(guān)在分位還是合位只要有一相無電位開入其出口繼電器均動作)。

1.3 故障后的檢查處理情況

1)對LCC柜(就地控制柜)非全相開入IN1、IN3、IN5電位進行檢查(開關(guān)分位)，電位正常，判斷24 V電源正常，開關(guān)在分位時電位正確開入，分析可能是開關(guān)在合位時開關(guān)輔助接點未將電位引入裝置。

表1 開關(guān)輔助觸點狀態(tài)與智能模塊非全相判斷結(jié)果表

圖3 機構(gòu)內(nèi)輔助觸點進行檢查

2)運行人員打開開關(guān)C相機構(gòu)箱蓋，對開關(guān)輔助節(jié)點73－74進行了檢查，輔助接點稍有松動，對其作了緊固處理。

3)對開關(guān)機構(gòu)C相X2插把卸下進行檢查，插頭、插座內(nèi)受潮嚴重，有凝露，在用電吹風進行干燥處理后恢復(開關(guān)輔助觸點經(jīng)X2引入?yún)R控柜，再接入智能控制模塊)。

在經(jīng)過以上詳細的檢查處理后，再對開關(guān)進行合閘，機構(gòu)非全相保護未動作，開關(guān)運行正常。

2 原因分析

從檢查處理的各環(huán)節(jié)分析，引起開關(guān)機構(gòu)非全相動作原因是:開關(guān)在合位時C相電位未引入LCC柜智能控制模塊D014 IN4(見圖1和圖2)。而造成電位未正確引入的原因可能有以下3種。

1)機構(gòu)內(nèi)輔助觸點73－74(見圖1和圖3)接觸不良;

2)X2插把未緊固插頭接觸不良;

3)因受潮接地造成24 V電位不能引入。

3 設計方案安全上存在的隱患分析

開關(guān)輔助接點在接入智能模塊前經(jīng)過許多環(huán)節(jié):開關(guān)機構(gòu)端子排—開關(guān)機構(gòu)插把—開關(guān)控制柜插線板—控制柜接線端子排—開入智能控制模塊。其中，中間許多地方是插入式連接，有可能存在接觸不良的情況(在安裝調(diào)試期間，多次發(fā)生因開關(guān)分合震動造成機構(gòu)插把松動接觸不良，開關(guān)不能進行分合的情況)。

運行中，當開關(guān)在合閘位置時，常開輔助接點閉合，經(jīng)IN8、IN2、IN4開入電位作為開關(guān)三相運行的判據(jù)，若因開關(guān)某一相(兩相)常開輔助接點所接回路接觸不良或其他原因引起回路斷線等，都會導致該相(兩相)無開入，由于沒有其他輔助判別條件，裝置將判開關(guān)發(fā)生非全相運行，直接發(fā)跳閘命令，使開關(guān)三相跳閘。

4 建議采取的措施

4.1 方式1

1)改變開關(guān)接點回路接線:將開關(guān)三相常開輔助接點并聯(lián)和并聯(lián)的三相常閉輔助接點串聯(lián)，再開入就地控制柜智能模塊［2］。其接線如圖4所示。

圖4 改后三相不一致原理接線圖

圖5 開關(guān)三相不一致邏輯圖

2)判斷邏輯改為有電位開入就判開關(guān)三相不一致。

該方案的優(yōu)點:①用此接線方式和判斷邏輯，任何一相發(fā)生斷線(或其他原因無電位開入)，24 V電位不能開入裝置，不會發(fā)生因誤判斷而造成事故;②用此方案控制模塊開入量減少，接線清晰，裝置工作邏輯簡單。

該方案的不足:當開關(guān)發(fā)生三相不一致，而該回路斷線時裝置不能正確動作，如開關(guān)A、B相在合位，C相在分位時，正常情況下A相和B相的73－74常開觸點及C相的71－72常閉觸點(見圖4)應閉合，裝置判發(fā)生三相不一致，正確動作跳閘;但如果此時，C相71－72常閉觸點引入回路發(fā)生斷線時，裝置將不能進行正確判斷，這時需要通過開關(guān)保護的三相不一致實現(xiàn)正確出口跳閘。

4.2 方式2

不改接線，改判斷邏輯:當 IN8、IN2、IN4和IN1、IN3、IN5兩組開入都不一致，且發(fā)生對應變化時，判開關(guān)三相不一致。如當IN8、IN2有電位開入，IN4無電位開入，且IN1、IN3無電位開入，而IN5有電位開入時，可判開關(guān)A、B相在合位，而C相在分位，即開關(guān)三相不一致。若只有一組開入不一致或雖兩組都有不一致開入，但不對應則判三相不一致開入異常，并發(fā)信號到監(jiān)控系統(tǒng)提醒運行人員檢查處理。開關(guān)三相不一致邏輯圖(如圖5)。

5 結(jié)論

因三相不一致有兩套(機構(gòu)和保護)，發(fā)生拒動的可能性較小。而保護三相不一致有電流判據(jù)作為閉鎖，誤動可能性較小;機構(gòu)三相不一致無輔助判據(jù)，誤動的可能性較大。因此，機構(gòu)三相不一致在設計上可適當保守，主要是要避免發(fā)生誤動給電網(wǎng)安全帶來影響;在采取智能控制時，可以通過采取嚴謹、合理的故障判斷邏輯來提高裝置動作的正確性。