LW9-63型斷路器控制回路改造

管旭

（渤海船舶職業(yè)，遼寧葫蘆島 125005）

0 引言

斷路器是電網(wǎng)運(yùn)行的重要設(shè)備，它的可靠運(yùn)行是保證安全供電的重要因素，因此投入系統(tǒng)運(yùn)行的斷路器應(yīng)滿足國家電網(wǎng)《110（66～500 kV交流高壓斷路器評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的評(píng)價(jià)方法中高壓斷路器的核心指標(biāo)，即開斷性能的要求[1]。同時(shí)應(yīng)保證斷路器的操作機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、可靠，嚴(yán)禁將存有主要缺陷的斷路器，特別是有拒絕分閘缺陷的斷路器投入系統(tǒng)運(yùn)行?！对u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中當(dāng)斷路器存在核心項(xiàng)目不得分時(shí)，將對(duì)該臺(tái)設(shè)備具有否決作用。

本文中斷路器是LW9-63型斷路器，由西安高壓開關(guān)廠生產(chǎn)用于輸變電線路的保護(hù)的戶外三相交流50 HZ高壓電器設(shè)備。該產(chǎn)品于2000年07月投入系統(tǒng)運(yùn)行，到今天已經(jīng)運(yùn)行12年，隨著時(shí)間的推移，LW9-63型斷路器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)一些影響安全運(yùn)行的問題，主要體現(xiàn)在控制回路的設(shè)計(jì)方面以及機(jī)構(gòu)箱內(nèi)電氣元件的質(zhì)量方面，不滿足開斷性能的核心要求，已經(jīng)威脅到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 斷路器控制回路動(dòng)作原理

LW9-63斷路器三相裝在一個(gè)框架上每級(jí)單柱單斷口型式，配用 CT15型彈簧機(jī)構(gòu)，可以就地手控三相聯(lián)動(dòng)操作及遠(yuǎn)距離電控三相聯(lián)動(dòng)操作，不能進(jìn)行單相操作。

本文主要就LW9-63型斷路器機(jī)構(gòu)跳合閘部分動(dòng)作過程進(jìn)行分析，因此，在此結(jié)合斷路器跳合閘回路電氣動(dòng)作過程進(jìn)行闡述，斷路器機(jī)構(gòu)控制回路圖1。

2 LW9-63型在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及分析

斷路器機(jī)構(gòu)控制回路異常位置圖分析。

1）密度繼電器接點(diǎn)63GL3-4失靈

見“斷路器機(jī)構(gòu)控制回路異常位置圖”中標(biāo)注“1”。

運(yùn)行中的 1#主變二次斷路器控制屏“紅燈滅、SF6低氣壓報(bào)警”信號(hào)表示，現(xiàn)場檢查SF6氣體壓力指示為0.56 MPa，為正常數(shù)值。在對(duì)跳閘回路各點(diǎn)電位進(jìn)行測(cè)量查找中發(fā)現(xiàn)63GLX31-32接點(diǎn)兩端電位分別為+110 V和-110 V，說明63GLX31-32接點(diǎn)打開，而正常運(yùn)行時(shí)該接點(diǎn)在SF6氣壓應(yīng)為閉合狀態(tài)，進(jìn)一步測(cè)量 63GLX線圈兩端電位一致，均為-110 V，判斷為SF6氣體密度繼電器的接點(diǎn) 63GL3-4失靈，由打開轉(zhuǎn)為閉合狀態(tài)，測(cè)量63GL3-4接點(diǎn)兩端電位分別為+110 V，確證SF6氣體密度繼電器接點(diǎn)異常，導(dǎo)致運(yùn)行中的斷路器閉鎖，一旦故障必將導(dǎo)致范圍擴(kuò)大的事故。

2） 斷路器跳合閘回路遠(yuǎn)近方切換接點(diǎn)失靈

見“斷路器機(jī)構(gòu)控制回路異常位置圖”中標(biāo)注“2”。

在冬季低溫和季節(jié)變換氣溫變化范圍較大時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)行中的斷路器紅燈熄滅[2]（備用狀態(tài)的斷路器綠燈熄滅）。2005年12月，運(yùn)行中的66 kV錦配1#線斷路器紅燈熄滅，測(cè)量跳閘回路中的 43LR3-4接點(diǎn)兩端電位指示分別為+110 V和-110 V，說明43LR3-4接點(diǎn)打開，斷開了斷路器跳閘控制回路，斷路器被閉鎖，如果此時(shí)線路故障，由上一級(jí)斷路器動(dòng)作，將造成一條母線全停、一臺(tái)主變停電的大面積停電事故。

3） 斷路器儲(chǔ)能微動(dòng)開關(guān)33hb接點(diǎn)動(dòng)作性能不可靠

見“斷路器機(jī)構(gòu)控制回路異常位置圖”中標(biāo)注“3”。

LW9-63型斷路器機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)控制是由微動(dòng)開關(guān)33hb來實(shí)現(xiàn)的，由上海第二機(jī)床電器廠生產(chǎn)，型號(hào)為LXW-11G1。由于本地溫度等原因，在溫差變化較大時(shí)節(jié)，動(dòng)作性能不穩(wěn)定。結(jié)合在運(yùn)行中 33hb接點(diǎn)性能不可靠對(duì)斷路器有兩個(gè)方面的影響：

一是，運(yùn)行中發(fā)生33hb接點(diǎn)接通，將啟動(dòng)電機(jī)在儲(chǔ)能良好狀態(tài)下，再次運(yùn)轉(zhuǎn)（空轉(zhuǎn)），由于33hb接點(diǎn)異常接通后，一直處于接通狀態(tài)，電機(jī)超時(shí)保護(hù) 48T繼電器達(dá)到整定時(shí)間后，啟動(dòng)49MX繼電器，斷開88M啟動(dòng)繼電器回路，同時(shí)由于49MX在合閘回路中的接點(diǎn)打開，線路故障后，斷路器跳閘，而不能進(jìn)行一次重合閘，對(duì)用戶用電產(chǎn)生不良影響。

二是，線路故障后，斷路器跳閘后進(jìn)行一次重合閘動(dòng)作，此時(shí)發(fā)生微動(dòng)開關(guān)33hb接點(diǎn)在機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能完畢后不能斷開，同樣由于其處于接通狀態(tài)，啟動(dòng)電機(jī)超時(shí)保護(hù)48T繼電器，閉鎖斷路器合閘回路，使強(qiáng)送電不能進(jìn)行，同樣對(duì)用戶用電產(chǎn)生不良影響。

4） 斷路器機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能啟動(dòng)繼電器 88M 繼電器接點(diǎn)失靈

見“斷路器機(jī)構(gòu)控制回路異常位置圖”中標(biāo)注“4”。

造成此問題的主要原因是機(jī)構(gòu)箱上蓋板密封不良，由此造成電機(jī)儲(chǔ)能控制88M繼電器在潮濕或直接被雨水沖淋，控制合閘回路中88M21-22接點(diǎn)接觸不良時(shí)，導(dǎo)致接點(diǎn)接觸電阻增大或直接導(dǎo)致斷路，斷路器指示紅燈熄滅，不能進(jìn)行合閘動(dòng)作。

3 對(duì)斷路器控制回路進(jìn)行改造

對(duì)西高LW9-63型斷路器在投入運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵技術(shù)問題，為了保障變電所的安全運(yùn)行，結(jié)合問題開展針對(duì)性的改造。

1） 更換SF6密度控制器

將原裝密度繼電器更換為西安華偉電力電子技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的MKZ-Lu型SF6密度控制器。采用直接由SF6密度控制器接點(diǎn)控制SF6低壓閉鎖繼電器63GLX，同時(shí)可以在SF6壓力表的面板直觀讀取壓力數(shù)值，更有利于簡化低壓監(jiān)視回路工作狀態(tài)。

2） 短接跳合閘回路遠(yuǎn)近方切換43LR3-4接點(diǎn)

將 43LR遠(yuǎn)方操作跳合閘接點(diǎn)短接。短接43LR3-4接點(diǎn)后，避免了43LR遠(yuǎn)近方切換開關(guān)元件失靈造成的跳合閘回路失靈。但 43LR3-4短接后，產(chǎn)生一個(gè)問題，即在遠(yuǎn)方——控制室可以通過斷路器操作把手或由繼電人員在保護(hù)安裝處對(duì)斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)方操作，而此時(shí)如有檢修人員對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查等工作時(shí)，由于機(jī)械部分運(yùn)動(dòng)可能會(huì)對(duì)檢修人員身體造成傷害。

比較由于遠(yuǎn)近方切換開關(guān)元件失靈造成故障的越級(jí)跳閘擴(kuò)大事故與后面的問題，還是選擇短接 43LR遠(yuǎn)方操作跳合閘接點(diǎn)更有利于系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3） 更換儲(chǔ)能33hb微動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)提高性能可靠性

對(duì)上海第二機(jī)床電器廠生產(chǎn)的LXW-11G1更換為日本產(chǎn)微動(dòng)開關(guān)，提高元件可靠性。調(diào)整好微動(dòng)開關(guān)安裝時(shí)的位置，但是應(yīng)注意安裝完畢后注意檢查固定是否良好。

4） 短接儲(chǔ)能電機(jī)保護(hù)繼電器 49MX在合閘回路中的接點(diǎn)

將合閘回路中的 49MX31-32接點(diǎn)短接，主要目的是考慮斷路器分合閘彈簧儲(chǔ)能完成后，由于微動(dòng)開關(guān) 33hb的接點(diǎn)在改造后仍然不能保證斷開，致使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)超時(shí)保護(hù)49MX繼電器動(dòng)作，使斷路器在具備分合閘能力時(shí)，卻不能進(jìn)行分合閘動(dòng)作，影響強(qiáng)送電等操作。同時(shí)由于合閘回路中串接的88M31-32接點(diǎn)，能夠保證由于合閘彈簧在儲(chǔ)能過程中，斷路器不具備分合閘能力時(shí)的操作閉鎖，因而能夠起到對(duì)斷路器的保護(hù)作用。

控制回路改造后機(jī)構(gòu)控制部分原理見圖3。

4 改造控制回路后的效果

在對(duì)西安高壓開關(guān)廠產(chǎn)LW9-63型斷路器控制回路各部分進(jìn)行改造后，未發(fā)生上述影響斷路器正常運(yùn)行的現(xiàn)象，避免了因此可能造成的電網(wǎng)大面積停電事故。大大提高了斷路器運(yùn)行穩(wěn)定性，保障了變電所的安全運(yùn)行[3]。

電氣原理圖設(shè)備用途說明見表1。

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