变电站运维一体化消缺方法的探讨

2015-04-18王联合廖洁娜

电力安全技术 2015年8期

关键词：断线接点合闸

王联合，廖洁娜

（国网福建省电力有限公司泉州供电公司，福建泉州 362000）

1 实施运维一体化的必要性

随着国家电网公司“大检修”的建设，变电站生产方式发生了巨大的变化。以往，运行人员发现变电设备存在缺陷时，须通过生产管理系统填报缺陷并通知修试中心专业人员进行消缺。这种生产方式存在以下2点弊端：

(1) 专业人员对缺陷现场情况的了解十分有限，常常因工作前准备不足而导致来回奔波；

(2) 当专业人员承接的技改大修工程任务繁重时，可能无暇顾及设备缺陷，导致不能及时消缺。

总之，这种消缺模式效率低、流程繁琐、时效性差。尤其是在电气操作过程中发现I类缺陷(如控制回路断线)时，往往需等待专业人员到现场检修处理后才能继续进行停、送电操作。这不仅延误了停、送电的时间，还浪费了大量的人力、物力，严重时甚至威胁到变电设备的安全运行。

运维一体化生产方式打破了运行与检修2种工种的界限。运维人员通过理论学习、实操技能培训等手段，逐步承担起维护消缺的责任。运维人员只有学习更多、更广的专业知识，不断提升技能水平，才能最终实现“零时差”的消缺，达到运维一体化的目的；同时，也减轻了检修人员的工作负担。

下文对运维工作中几种典型缺陷的消除方法进行分析探讨，以帮助运维人员掌握基本的消缺技巧。

2 控制回路断线缺陷

断路器控制回路断线在Ⅰ类缺陷中最为常见。当运行中的设备发生控制回路断线时，一旦系统发生故障，断路器将拒动，保护将越级跳闸，从而导致事故扩大，因此断路器控制回路消缺刻不容缓。

2.1 缺陷统计

由于断路器控制回路比较复杂，涉及开关和保护2个专业，因此消缺比较困难。为此，对某供电公司所辖变电站近10年发生的断路器控制回路断线缺陷进行统计，发现该供电公司共发生控制回路断线缺陷80例，其中220 kV断路器3例，110 kV断路器8例，10 kV断路器69例。由此可知，控制回路断线缺陷集中发生在10 kV断路器，所以运维人员掌握10 kV断路器控制回路断线缺陷的分析排查方法意义重大。

2.2 原因分析

10 kV断路器控制回路断线原因统计详情如表1所示。

表1 10 kV断路器控制回路断线原因统计

由表1可知，故障主要集中在开关内部回路，且以合闸线圈烧毁次数最多(共16次)。这是因为如果手车开关摇至的运行位置不到位，分合闸造成的振动将导致柜体变形，从而使得手车底盘丝杆带动机械联锁弯板闭锁断路器合闸，进而造成合闸线圈长时间通电而烧毁。合闸闭锁电磁铁线圈烧毁故障主要集中在主变低压侧VD4开关。消缺工作前，运维人员最好带上线圈等备品。此外，二次线接触不良及开关位置辅助接点、储能行程开关等故障也占据相当大的部分。如果是电容器断路器，还经常会发生因中性点接地刀闸辅助开关切换不可靠而导致的控制回路断线。

2.3 消缺方法

以电容器断路器在分位时发生的10 kV断路器合闸控制回路(见图1)断线为例，查找故障的方法如下。

(1) 仔细查看端子排二次线及装置背板配线外观，检查二次线有无松脱，并紧固螺丝，确保控制回路可靠。

(2) 开关处于分位时，正常情况下开关柜上的分闸指示绿灯应该亮。若分闸指示灯亮，则说明TW J继电器得电，断路器的合闸回路完好。若分闸指示灯不亮，则可按下列步骤进行检查：先测端子排1D49的对地电压。若对地电压为-110 V，则可以肯定操作板出口至合闸线圈的回路完好，分闸指示灯不亮很可能是TW J继电器断线引起的。若对地电压为+110 V，则按照开关控制回路图从左到右依次检查航插插针CZ10、合闸闭锁电磁铁Y 1、断路器常闭辅助接点QF、合闸线圈HQ、试验位置行程开关S8(或工作位置行程开关S9，根据实际位置而定)两端的电位，一旦任一接点或元件两端的电位不同，则可以肯定故障发生在该接点或元件之间。

(3) 若是合闸闭锁电磁铁Y 1失电导致控制回路断线，则应检查接地刀闸的辅助转换开关是否闭合。现场常发生因开关柜工作位置行程开关S9(开关在工作位置)切换不灵造成的控制回路断线故障。来回摇动手柄可能会使控制回路断线恢复。

3 隔离开关无法电动操作缺陷

电动操作隔离开关不仅省时省力，且其电机控制回路中的电气联锁还可防止误操作，为电气操作多提供一层安全保障。

运维人员在电气操作过程中经常遇到隔离开关无法电动操作的缺陷，为节省时间，运维人员通常选择手动分合。如果运维人员能够在操作过程中自行找到缺陷原因，不仅能及时消缺，而且还可避免日后在设备运行时带电消缺。因为带电消缺不仅危险性大，且不能判断断路器辅助接点的好坏，更无法做到实际分合，所以最好能在电气操作期间就查出故障原因。当必须带电消缺时，应做好安全措施，即在机构箱内将靠电机侧的电源线解除；而当在电气操作期间进行消缺时，则可省去此项安全措施。

带电消缺可按如下步骤进行。

(1) 做好安全措施，检查机构箱内的三相电源电压是否正常，然后短接闭锁回路，插入电脑钥匙模拟分合隔离开关，再检查接触器能否吸合。若不能吸合，则用万用表检查机构箱内部回路各对接点间的电位变化，可查出故障原因可能是接线松动，门控辅助开关、行程开关等故障，或因电缆芯线号头套错造成的断线。排查故障后，再次模拟分合操作，接触器吸合。

图1 10 kV断路器控制回路

(2) 测量接触器输出三相电源电压是否正确。电机电源回路的故障一般为接触器问题，如卡涩、接触电阻大等。

(3) 检查电气闭锁回路各接点状态是否与电气设备保持一致，如不一致则更换辅助接点。

(4) 检查电机电阻是否在正常范围内，如不正常则更换电机。

(5) 在故障点查找完毕后恢复安全措施。

4 通信中断缺陷

随着变电站综合自动化的发展，基于网络通信的综合自动化逐渐取代了声光音响信号二次回路。这就使得变电设备的“一举一动”均在监控后台机的监视下，简化了二次回路；然而一旦发生通信中断，将与相关变电设备失去联系，因此必须尽快恢复变电设备的通信。与查找二次回路故障一样，掌握变电站通信网络拓扑是处理缺陷的基础，有利于更快地找出通信中断的原因；拥有处理通信中断的经验则是处理缺陷的关键，因此运维人员应通过学习和实践积攒丰富的经验。处理通信中断缺陷应遵循“一看、二测试、三分析”的原则，下面以某220 kV变电站的通信网络结构为例进行分析。

4.1 保护通信中断

4.1.1 单台保护通信中断

当单台保护发生通信中断时，以110 kV线路保护LFP-941为例，保护通过RS-232与通信管理机进行点对点通信。排查分析步骤如下。

(1) 查看保护面板运行灯是否常亮，保护是否死机。灯不亮或死机的情况较常发生在运行年限长的保护上，此时应取得调控中心同意，退出出口压板后再重启保护装置。重启后，若灯仍不亮，则可判断为电源板故障；若仍死机，则应更换CPU板。

(2) 观察管理机上该保护对应的指示灯是否与通信正常保护的指示灯一样点亮，若灯不亮，则断电重启通信管理机。

(3) 测试管理机上通信口的电平是否正常，或者直接使用笔记本电脑与其进行通信，查看是否为装置原因。

(4) 检查通信线的两端是否连接可靠。

4.1.2 多台保护通信中断

当多台保护发生通信中断时，以220 kV线路保护RCS900系列为例，RS485总线上的所有设备全部通信中断，经常是由于管理机死机所致。排查分析步骤如下。

(1) 检查管理机是否运行正常，串口电平是否正常。如不正常，需重启管理机，或将接线更换至未使用的串口并重新配置。

(2) 单台保护装置串口故障可能导致总线上的部分甚至所有设备无法通信。若管理机串口正常，则可以采用隔离法将装置逐一与总线脱离，如某装置脱离后总线能恢复正常，则说明该装置有故障。将装置与RS485总线隔离后，直接使用笔记本电脑与其进行通信，可判断该装置是否故障，

(3) 检查通信线的连接是否可靠。

4.2 测控通信中断

测控装置分别由2个以太网口接入监控A，B网，如果A，B网同时通信中断，此时无论是监控A，B网的交换机同时故障的几率，还是网线同时松动的可能性都极小。这种情况基本可判定是测控装置故障，最常见的是测控电源板故障。

如果单台测控网络通信中断，首先检查网络线连接是否可靠无松动。若由于水晶头氧化导致通信中断，则须重新做水晶头，然后再通过专用仪器测试两侧网线通断；若仍不能恢复通信，则可能是交换机侧的对应网口故障，此时可将交换机侧的网线换到空置网口，并注意核对网络线的标示牌以防造成其他运行设备通信中断。此外，交换机的故障可导致多台测控装置通信中断。

对于分成多个保护小室的变电站，光电转换器的故障将使得整个电压等级的测控和保护单网通信中断。