斷路器油泵電機電源跳閘發信回路設計與實現

陽建國

國網湖南省電力有限公司婁底供電分公司，湖南婁底 417000

2009年8月14 日，民豐500kV變電站監控系統后臺機發“民早II線612斷路器重合閘閉鎖”和“民早II線612斷路器合閘閉鎖”信號。運行人員立即到現場查看，發現612 斷路器A相油泵電機電源小開關已跳開，油壓已降至20MPa（額定壓力為26MPa）。運行人員立即將小開關試合，電機正常啟動，打壓至正常值。運行人員成立民豐500kV變電站QC小組，對斷路器油泵電源小開關跳閘不發信的危害進行總結和分析。

1 斷路器油泵電源小開關跳閘不發信的危害

1.1 對電網的危害

斷路器油泵電機電源跳閘是斷路器液壓機構易發故障，若不及時發現、處理，液壓壓力進一步降低將導致分合閘閉鎖，若電網發生故障，保護動作、斷路器不能跳開，不能斷開故障電流，造成越級跳閘，延長了故障對系統的沖擊時間，擴大了事故范圍。

1.2 對設備和人身的危害

液壓壓力不夠可能造成斷路器慢分慢合，導致故障進一步擴大，有爆炸的危險，嚴重損壞設備，對人身安全也是極大的威脅。

1.3 對無人值班的影響

500kV民豐變電站正在進行無人值班改造，下一步值班模式將變為少人值班直至無人值班，屆時監控中心負責主要的監盤任務。若油泵電機電源跳閘不能發信，只有液壓壓力進一步降低時才會發重合閘閉鎖和合閘閉鎖的信號。

2 現狀調查

QC小組對民早II線612斷路器油泵電機電源跳閘不發信原因進行仔細調查，發現：

（1） 監控系統后臺機：民早II線612斷路器光字模塊無電機電源跳閘的光字牌，遙信信號未連接。

（2） 檢查機構箱：A相機構箱內油泵電源小開關SD有三個接線端142、143、144，為公共端和常開、常閉接點接線端，除廠家初期配線外，至端子箱無接線，這就說明發信點不會發信。B、C相機構箱檢查結果和A相相同。

（3） 端子箱檢查：對照圖紙和現場，發現沒有油泵電機電源跳閘發信的接入線。

由此得出斷路器油泵電機電源跳閘不發信的直接原因是：無發信回路，監控系統無信號接入。對全站其他斷路器逐一進行檢查，發現220kV旁路616斷路器油泵電機電源跳閘也不能發信，二次接線也存在同樣問題。

3 目標確定

QC小組確定此次活動目標：以民豐變220kV旁路616斷路器為試驗對象，當旁路斷路器處于檢修狀態時，進行實際信號接入，以便在油泵小開關跳閘時正確發信報警。若接入成功，再推廣及民早II線612斷路器。

4 可行性分析

對此試驗進行可行性分析，結果如下：

（1） 超高壓管理局和婁底局運行管理所對此QC活動予以大力支持。

（2） 省公司2009年下半年對旁路616斷路器有檢修計劃，為此試驗提供了必要的外部條件。

（3） 電纜有備用芯：現場檢查測控屏、端子箱、機構箱之間都有備用電纜，測控屏到監控后臺機有備用光字牌，這些是成功接線的先決條件。

（4） 監控系統后臺機由本站人員自主維護，方便對數據庫遙信點號和內容重新定義。

（5） QC小組組長由工作經驗豐富、技術扎實的技師擔任，整個小組技術力量雄厚，具備實現QC目標的能力。

5 原因分析及要因確定

QC小組采用魚刺圖對油泵電機電源跳閘不能發信的原因進行了全面細致的分析，如圖1所示，QC小組對全部末端原因進行分析。

圖1 油泵電機電源跳閘不發信原因魚刺圖

QC小組查閱了大量的資料和設計圖紙，經分析論證，油泵電機電源小開關跳閘信號未接入的主要原因是：

（1） 無設計。

（2） 無接線。

（3） 監控機無光字牌。

QC小組的主要任務是重新設計發信回路、完成接線并增加光字牌。為了實現課題目標，我們針對3項主要原因制定對策表（見表1）。

表1 對策表

6 實施對策

根據表2所示對策表進行具體實施。

6.1 重新設計

設計時，應理清思路，旁路616斷路器A、B、C三相機構箱內油泵電源小開關SD為發信點，將出線先接至旁路616端子箱，再接至旁路616測控屏。

按照圖2設計框圖思路，查閱原設計藍圖，重新設計接線圖如3所示。

圖2 設計原理框圖

圖3 設計圖

6.2 接線

旁路616斷路器檢修期間，QC小組周密計劃，制定詳細的繼電保護安全措施，根據設計圖，按以下步驟接線：

（1） 油泵電源小開關輔助接點SD完好性測試，確定常開常閉接點接入端。

跳閘時，輔助接點SD的三個接線端142、143、144用通燈測量顯示：142-144 通，142-143斷，143-144斷；結合正常時通斷情況：142-144斷，142-143通，143-144斷，確定142為公共端，144為常開接點，143為常閉接點。確定142-144常開接點為跳閘發信接入接點。

（2） 端子箱到機構箱電纜對線：以A相為例，端子箱至機構箱電纜有三組，其中616 173A有24芯，為信號電纜，有備用線若干，使用兩個通燈對線，確定該電纜中142#和144#兩根，兩側都做好記號142（A）、144（A）和142（A）’、144（A）’。B、C相按照同樣的方法對線并標記。

（3） 測控屏到端子箱對線：現有電纜EPD-122B連接測控屏和端子箱，對備用芯J22/EPD-122B對線，確定線頭并兩側都做標記。將端子箱內JCOM/EPD-122B所接端子引出作為信號電源。

（4） 測控屏到后臺機對信號和信號端子確認：查看設計圖紙，初步確定信號端子位，并用短接的方法確證，當監控機內220kV旁路616“備用”光字閃時，確定該端子編號。將J22/EPD-122B接入作為信號回路的末端接入點。

（5） 接線：按照圖5所示進行接線。

（6） 復查接線無誤。

6.3 修改光字牌，增加遙信點

將監控系統后臺機220kV旁路616“備用”信號改為“油泵電機電源跳閘”，并設置預告鈴音，重啟監控系統后臺機，信號生效，如下圖4所示。

圖4 修改后的監控系統后臺機信號（可與圖1對比）

7 結語

2010年3月8 日，旁路616斷路器B相油泵電機電源跳閘，主控室警鈴響，220kV旁路光字牌顯示：“油泵電機電源跳閘”，運行人員到現場試合油泵電機電源小開關，小開關合上后又跳開，油泵電機有異常聲音，機構箱內有焦味。立即通知超高壓局檢修人員處理，檢查結果，油泵電機已燒壞，更換恢復正常。由此可見，新增加油泵電機跳閘發信回路，縮短了故障處理時間，保證了斷路器可靠運行。

[1] 陳旭.現代配電網規劃[M].天津：天津科學技術出版杜，2013（3）．

[2] 柯洋. 電力工程技術在智能電網建設中的運用[J]. 低碳世界，2016（10）．

[3] 李皎．大數據時代到來對電力行業發展提出新要求[J]．華北電業，2012（4）．