牽引變電所主變自投失敗的常遇故障分析

雷 蕾 上海鐵路局合肥供電段

牽引變電所主變自投失敗的常遇故障分析

雷 蕾 上海鐵路局合肥供電段

牽引變電所主變自投程序涉及多臺(tái)斷路器和隔離開關(guān)，各種電氣、機(jī)械故障會(huì)引起開關(guān)拒動(dòng)導(dǎo)致自投失敗，結(jié)合日常檢修試驗(yàn)中的經(jīng)驗(yàn)，全面收集分析主變自投過程中常見的故障和解決措施，積累經(jīng)驗(yàn)，提高應(yīng)急處置水平。

主變；自投；閉鎖；分合閘

我段管轄內(nèi)110 kV普速電氣化鐵路包含八個(gè)牽引變電所，按路局要求，每三個(gè)月對(duì)所有在運(yùn)行的牽引變電所變壓器進(jìn)行計(jì)劃性倒換一次，方法可采取觸發(fā)主變非電量保護(hù)或進(jìn)線失壓保護(hù)等，由于牽引變電所兩路進(jìn)線之間設(shè)置了跨條隔離開關(guān)，主變高壓側(cè)中性點(diǎn)也通過隔離開關(guān)接地，主變自投時(shí)參與的開關(guān)數(shù)量較多，故發(fā)生過多次自投不成功的情況，每次查找到的故障也不盡相同，在這里列舉幾種情況，和大家共同探討一下。

1　主變自投程序介紹

牽引變電所正常運(yùn)行方式為1#電源帶1#主變運(yùn)行，當(dāng)1#主變故障時(shí)，按照曲列優(yōu)先的設(shè)置，自投程序應(yīng)該是：合1#主變中性點(diǎn)1003GK，合閘成功則繼續(xù)，否則結(jié)束；分1#主變高低壓側(cè)101DL、201DL、203DL，分閘成功則繼續(xù)，否則結(jié)束；分1#主變中性點(diǎn)1003GK，分閘成功則繼續(xù)，否則結(jié)束；合跨條1001GK，合閘成功則繼續(xù)，否則結(jié)束；合2#主變中性點(diǎn)1004GK，合閘成功則繼續(xù)，否則結(jié)束；合2#主變高低壓側(cè)102DL、202DL、204DL，合閘成功則繼續(xù)，否則結(jié)束；分2#主變中性點(diǎn)1004GK，自投結(jié)束，運(yùn)行方式改為1#進(jìn)線帶2#主變運(yùn)行。

在這個(gè)自投程序中，每一步開關(guān)拒動(dòng)都影響著下一步的進(jìn)行，斷路器和隔離開關(guān)除了一般的機(jī)械故障會(huì)引起拒動(dòng)外，電氣回路的故障對(duì)正常分合往往影響更大。由于各種開關(guān)之間的相互閉鎖關(guān)系，導(dǎo)致自投失敗的概率也大大增加。

2　常見故障及處理措施

例一：亳州牽引所模擬1#主變重瓦斯保護(hù)自投過程中，相繼發(fā)生101DL遙控拒動(dòng)和102DL拒動(dòng)的故障，經(jīng)電動(dòng)操作試驗(yàn)，101DL遠(yuǎn)動(dòng)拒動(dòng)，就地電動(dòng)合閘成功，判斷不是控制回路故障，后經(jīng)檢修人員查看1#主變測控保護(hù)裝置發(fā)現(xiàn)101DL先前保護(hù)動(dòng)作信號(hào)未復(fù)歸，故影響了遠(yuǎn)動(dòng)操作，將信號(hào)復(fù)歸后正常分合；對(duì)102DL試驗(yàn)分合發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)仉妱?dòng)操作均不成功，查找圖紙發(fā)現(xiàn)102DL控制回路電氣閉鎖由101DL輔助接點(diǎn)（常閉）和2#主變中性點(diǎn)隔離開關(guān)1004GK輔助接點(diǎn)（常開）構(gòu)成，即如果101DL輔助接點(diǎn)處于常開狀態(tài)或1004GK輔助接點(diǎn)處于常閉狀態(tài)，102DL控制回路無法形成導(dǎo)通回路，繼續(xù)查找確認(rèn)拒動(dòng)原因是101DL用于閉鎖102DL合閘回路的輔助接點(diǎn)故障（101DL常閉接點(diǎn)未能閉合），換一組常閉接點(diǎn)后，恢復(fù)正常。

例二：二郎集牽引所電調(diào)遠(yuǎn)動(dòng)操作倒切主變運(yùn)行過程中，1#主變低壓側(cè)斷路器201DL、203DL遠(yuǎn)方、就地均拒動(dòng)，檢修人員查看圖紙發(fā)現(xiàn)1#主變高低壓側(cè)101DL、201DL、203DL的遠(yuǎn)方、就地合閘回路均通過1#主變本體保護(hù)裝置出口，201DL和203DL同時(shí)遠(yuǎn)方、就地拒動(dòng)可能與此裝置有關(guān)，故將裝置重啟后試驗(yàn)201DL、203DL遠(yuǎn)方、就地合閘成功。

相比于斷路器，隔離開關(guān)的故障次數(shù)更多，如“遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)亍鞭D(zhuǎn)換開關(guān)接點(diǎn)接觸不良，分合閘控制回路不通，還包括定值的設(shè)置等原因。

例三：阜陽北牽引變電所交接驗(yàn)收時(shí)模擬1#主變超溫啟動(dòng)自投，事件記錄提示1001GK分閘失敗，實(shí)際1001GK已經(jīng)分開，經(jīng)電動(dòng)操作試驗(yàn)分合正常。后又進(jìn)行幾次自投試驗(yàn)，有時(shí)成功，有時(shí)失敗，確認(rèn)故障還是在1001GK上，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)與分析查找，發(fā)現(xiàn)在備自投裝置內(nèi)1001GK的動(dòng)作時(shí)間被錯(cuò)誤設(shè)置為0.5 s，而隔離開關(guān)的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為5～6 s，自投程序發(fā)出分閘命令后，過快地判斷為執(zhí)行失敗，但此時(shí)隔離開關(guān)未分合到位，造成錯(cuò)誤判斷，終止了自投程序。

除了跨條隔離開關(guān)外，主變中性點(diǎn)隔離開關(guān)分合是整個(gè)自投程序的第一步和最后一步，也影響著自投程序的順利執(zhí)行。

例四：阜南牽引所1#主變自投試驗(yàn)過程中，當(dāng) 1#系統(tǒng) 101DL、201DL、203DL斷開、跨條1001GK閉合后，發(fā)生2#主變中性點(diǎn)1004GK拒合故障，導(dǎo)致自投失敗。試驗(yàn)1004GK遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)胤趾暇＃袛嗖皇强刂苹芈饭收稀Ｕ{(diào)取事件記錄發(fā)現(xiàn)雖然跨條1001GK已經(jīng)閉合，但顯示合閘失敗，咨詢保護(hù)廠家確認(rèn)1001GK合閘信號(hào)光耦損壞，導(dǎo)致閉合信號(hào)發(fā)送錯(cuò)誤，故1004GK未能執(zhí)行閉合。

例五：袁寨牽引所1#主變自投試驗(yàn)過程中，由于檢修人員將中性點(diǎn)1003GK、1004GK的機(jī)構(gòu)箱提前打開，確保隔離開關(guān)拒動(dòng)情況下能迅速用操作手柄將隔離開關(guān)搖至正常運(yùn)行的位置，當(dāng)自投過程到 1004GK閉合的步驟時(shí)，發(fā)生了1004GK拒動(dòng)，后經(jīng)過檢查回路和圖紙才發(fā)現(xiàn)，1003GK、1004GK電氣操作和手動(dòng)操作之間的閉鎖關(guān)系與其他隔離開關(guān)不同，只要打開機(jī)構(gòu)箱的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)面板，電機(jī)回路就自動(dòng)被斷開了，所以也就造成了1004GK的拒動(dòng)。

除了模擬主變故障試驗(yàn)自投外，還有模擬進(jìn)線失壓時(shí)也會(huì)發(fā)生各類問題導(dǎo)致自投失敗，如在取下進(jìn)線壓互小保險(xiǎn)的同時(shí)，未取下母線壓互小保險(xiǎn)，這樣保護(hù)裝置會(huì)判斷為PT斷線而閉鎖失壓保護(hù)；或是在取下進(jìn)線壓互小保險(xiǎn)時(shí)未取下抽壓裝置的小保險(xiǎn)，而是取下進(jìn)線三相壓互的小保險(xiǎn)，這樣保護(hù)裝置也由于自身定義無法滿足導(dǎo)致失壓保護(hù)無法啟動(dòng)。當(dāng)然，上述兩種情況只會(huì)出現(xiàn)在模擬失壓故障的情況下，真正發(fā)生進(jìn)線失壓故障的情況下是不會(huì)影響保護(hù)正常啟動(dòng)的。

3　結(jié)束語

目前我局110kV普速電氣化鐵路牽引變壓器的布置方式基本如此，雖然曲列優(yōu)先的形式很大程度上優(yōu)化了所內(nèi)運(yùn)行方式，提高了設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，但是自投過程中涉及的斷路器、隔離開關(guān)、保護(hù)裝置以及二次元件等都會(huì)給自投成功帶來影響。所以，我們要做好經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，掌握各類故障原因，確保變壓器自投順利進(jìn)行。

責(zé)任編輯：宋飛 張萼輝

來稿時(shí)間：2016-05-20