接触器的改进使煤矿一级负荷实现电脑程序操作

文/邓斐，河南能源集团永煤公司供电处

接触器的改进使煤矿一级负荷实现电脑程序操作

文/邓斐，河南能源集团永煤公司供电处

变电站电气设备的控制离不开接触器的应用，接触器的选型对煤矿安全供电有着深远的影响。通过电气设备厂家与用户单位现场使用情况结合，在多次更换接触器后，最终确定了直流接触器的型号为：施耐德 LC1D09MD DC220V，应用于江苏如高CJ2型电动隔离开关操作机构，有效解决了：因室外设备的接触器受潮，而导致整个变电站直流系统绝缘降低的问题；更重要的是，有效解决了：因接触器吸合不到位，而阻碍了多个110kV变电站不能顺利实现电脑程序操作的重大问题。加快了变电站综合自动化建设进程，保障了高压特种作业的安全性和可靠性。

直流接触器；变电站综合自动化建设；电动隔离开关；电脑程序操作

引言：

变电站直流系统为供电设备的安全运行提供了有力支撑，关系到供电设备能否正常动作而切除事故。直流系统绝缘降低是最频发的安全隐患，也是最难查找影响面最大的隐患。另一方面，变电站要实现电脑程序操作，必须在“五防”系统发出操作请求后规定的时间内执行完毕，否则操作将被取消，必须重新请求。当程序操作已经执行，但电气设备未响应，出现了超时被迫取消操作，既耽误了操作任务的完成，更需要查找出设备未响应的具体原因，排除安全隐患。自使用江苏如高电动隔离开关以来，其CJ2型操作机构内的接触器已经全面更换了两次，每次更换均是在运行过程中出现了上述两种安全隐患后，进行检查、分析、改进，而后确定了所需更换的接触器型号。

1 问题提出

1.1 直流系统绝缘降低

新桥110kV变电站自2010年开始使用如高电动隔离开关，共18台套。因厂家电动操作机构中出厂配备的接触器线圈外壳防护等级较低，在阴雨天气时总是出现因接触器线圈受潮而导致直流绝缘降低的情况发生，2013年8月将原接触器更换为防护等级较高的ABB公司生产的型号为ASL09-30-10-88的接触器。更换后站内直流绝缘没有再出现因阴雨天气导致降低的情况。此后，厂家在得到用户现场运行经验的反馈后，同步，将新出厂的设备也全部使用ABB公司生产的型号为ASL09-30-10-88的接触器。

1.2 现场操作，分合闸按钮按下后没反应

自2015年下半年以来，ABB公司生产的型号为ASL09-30-10-88的接触器运行不到两年时间，站内各电动隔离开关在操作时普遍存在按下合、分闸按钮后接触器不吸合，导致无法正常进行电动合、分闸的现象。由于现场操作都无法满足，致使电脑程序操作更加无法实现，必须解决该问题，才能向综合自动化变电站应用发展。2016年6月，已将接触器更换为防护等级较高、动作灵活的施耐德公司生产的型号为LC1D09MD DC220V的接触器。

2 具体情况及故障排查

2.1 直流系统绝缘降低的“罪魁祸首”

在阴雨天气时，变电站直流绝缘监察装置显示绝缘电阻降低，按照下雨影响面的实际情况查找，一般先室外后室内。查找室外的原因，又按照先查影响小的直流回路进行拉路查找，如故障点在该部分，当断开直流电源开关后，故障点脱离直流系统，系统绝缘恢复正常。通过拉开室外电机电源，证实了故障点在电机电源回路上。确定范围后，通过现场查看，机构箱密封严实，排除了渗水引起。经过多人现场检查，最终提出如高电动隔离开关CJ2型操作机构内的接触器有凝露现象，断开其电源后直流系统绝缘恢复正常。通过资料查询，最终确定了凝露的原因为接触器线圈外壳防护等级较低，不再适合室外设备继续使用，经研究确定全面更换优质接触器。

2.2 接触器不吸合的排疑

自2015年下半年以来，ABB公司生产的型号为ASL09-30-10-88的接触器运行不到两年时间，经多次操作发现，第一次操作时普遍存在接触器不能正常吸合的现象（大部分是分闸操作，站内18台刀闸正常16台在合位，2台在分位），站内为节约操作时间，只能采用手动按压接触器的弹簧触头使其常开接点闭合导通电机回路进行操作。但是，当天该回路进行第二次相反操作时大部分时间又不再出现任何问题（大部分为合闸操作）。

通过分析刀闸电动操作电气回路排除电机回路故障，初步判断以下两方面问题和一个疑是问题：1、控制回路中的电容在分合闸时可能对线圈两端的电压有影响，导致线圈吸合电压达不到要求；2、接触器内部的滑道存在卡涩问题。疑是问题：电气回路中的电容C充放电是否会引起接触器第一次动作失败。

2.2.1 故障排查：

2016年3月21日，站内利用Ⅰ、Ⅱ城新线检修需操作刀闸的机会进行以下试验：

第一次操作拉开Ⅰ城新2甲刀闸时，提前将万用表两根表笔（直流1000V档位）分别放在KM1 9、10两个接点上，此时电压为0。按照正常的操作步骤按下分闸（SB3）按钮听到五防锁“滴”的一声后松开该按钮（五防锁提示“滴”的声音为控制回路中已有电流通过，正常情况下接触器应吸合），接触器未吸合但五防锁这一步骤已通过，同时观察万用表在按下分闸按钮的一瞬间电压为220V。通过此现象，证明按下分闸按钮一瞬间接触器得到了正常的动作电压，但没有吸合。

在五防电脑上重新上传该步骤后按下分闸（SB3）按钮听到五防锁“滴”的一声不松开该按钮，持续7s左右后接触器线圈吸合（观察万用表接触器线圈电压一直为220V），同时电机回路正常运转，松开该按钮后，通过自保持回路电机一直运转，刀闸到位后通过行程开关断开电机回路，电动分闸正常。

当天早上进行的Ⅰ城新2-I、Ⅱ城新甲、Ⅱ城新2-Ⅱ三个刀闸分闸操作均通过此方法进行（持续按下分闸按钮3-7s左右的时间，接触器动作后松开）接触器均能正常动作，电机运转正常。

中午进行的Ⅰ城新2甲、Ⅰ城新2-I、Ⅱ城新甲、Ⅱ城新2-Ⅱ四个刀闸合闸操作时，按下合闸（SB1）按钮五防锁提示“滴”的一声后接触器吸合正常，操作顺利，未出现需长时间按合闸按钮的情况。

2.2.2 通过此次试验得出以下结论：

1、控制回路中的电容在分合闸时不会对控制电压有影响，仅起到保护行程开关触点的作用。

2、接触器不能正常吸合的原因为内部的滑道存在卡涩现象，导致7秒钟后才吸合。

3、分、合闸接触器在两个不同的电气回路中，出现第一次操作不成功，当天该回路进行第二次相反操作时大部分时间又正常的现象并不是必然的，而是恰好同一刀闸的电气控制回路中的接触器一个良好，一个滑道有卡涩情况导致。

2.2.3 疑是问题中得知的知识点

电容的主要作用是保护分合闸回路中串联的行程开关的触点，其原理是：当电机在旋转过程中（刀闸即不在合位，也不在分位），分合闸回路中的行程开关均处于常闭，此时对电容充电；当电机旋转到位是，断开分（合）闸回路中与操作相对应的行程开关。由于靠行程开关的触点断开电机负荷电流（该负荷电流与行程开关触点的工作电流相比很大），可能会打火（产生电弧），烧损行程开关的触点，直接影响行程开关触点的使用寿命。而在电机旋转过程中充电的电容C与两个行程开关（SQ1、SQ2）常闭触点构成了的回路，在电机旋转到位时，断开的行程开关触点两端形成了相反的电容电压，该电压可抵消DC220V电源电压，从而起到对行程开关触点灭弧的保护作用。

3 两次更换接触器的最终效果

2016年6月，经过和江苏如高厂家技术人员结合，最后更换了防护等级较高、动作灵活的施耐德公司生产的型号为LC1D09MD DC220V的接触器，有效的解决了安全隐患，确保了110kV变电站顺利实现电脑程序操作的技术条件满足，加快了变电站综合自动化建设进程，保障了高压特种作业的安全性和可靠性。此后，厂家在得到用户现场运行经验的反馈后，将新出厂的设备也全部使用施耐德公司生产的型号为LC1D09MD DC220V的接触器。