在一些投產較早的發電廠、變電站中閃光回路都采用由閃光繼電器組成,當控制開關在切換時接點切換不好,常常出現控制開關的5-6和13-14同時接通或7-8和11-12同時接通的現象。這樣就造成控制回路+KM與閃光回路直接相連,使得閃光小母線帶正電,造成閃光系統失去閃光作用。由于發電廠、變電站中使用的控制開關較多,故障不易發現,此時如發生開關故障跳閘將沒有閃光報警信號,影響運行人員迅速處理故障。
而閃光小母線幾乎連接所有的公用設備(中央信號部分),很大一部分未經過熔斷器控制。當某一電氣設備停電檢修時,由于閃光母線不能停電,實際上還是帶電檢修,存在檢修人員在工作或查找故障時觸電的安全隱患。
如果二次回路發生接地故障時,由于通過開關接入閃光小母線中,當閃光繼電器的動作電壓很低,會造成周期性接地現象。廠用輔機控制回路有很大一部分閃光回路沒有安裝熔斷器,只能逐一檢查有閃光回路的設備,查找十分不便,也不利于接地故障的查找。
AD11三態節能指示燈的最大的特點是取消了閃光電源,有三個接線端子,分別對應于平光控制端X1、閃光控制端X2、接地端X3。可以根據端子電壓發出常亮、滅、閃光三種不同的狀態信號。而且報警信號優先,即只要故障存在,指示燈將持續閃光,報警狀態不會自動解除。
因此在金竹山電廠輔機中,全部取消閃光電源,采用AD11三態節能指示燈,在運行中一旦發現燈光指示異常,就能迅速查明故障。
金竹山電廠#6發電機由于調峰停機,當運行操作停下#11、12引風機時,出現兩臺引風機都出現綠燈亮,紅燈閃光現象。斷路器控制回路見圖1所示,略去與問題無關的保護回路。為了與原圖對照,圖1中文字符號按原圖標注。
圖1 引風機斷路器控制回路
現場對引風機斷路器檢查,斷路器已在分閘位置,輔助接點切換已正常,防跳繼電器KTL正常。當斷開引風機操作電源,對控制回路進行檢查,當查到跳閘回路時,發現33端子上仍帶電,用數字式萬用表測量結果為110V,是直流電源的負極接入。
根據圖紙判斷可能是信號回路接入。紅燈閃光的可能原因是+WD→QF→分閘后的控制開關SA的⑦⑧→X2→HR→X3→33→某一點絕緣損壞→信號回路的92或704→—WS,(控制電源±WD與信號電源±WS都是從直流系統引出的)從而發出閃光。為了證實,當合上引風機操作電源,斷開直流信號回路總電源時,果然紅燈熄滅了,沒有閃光的現象。從而初步判斷了故障可能產生的來源,在控制電纜中的信號與跳閘回路中。
因此對接線端子排和電纜頭進行檢查,未發現問題,根據兩端端子排的所用的導線顏色不同判斷,控制電纜存在中間接頭的現象。因此進入電纜溝內查找,果然發現了中間接頭,接頭上的黑膠布濕淋淋的,有時還有水滲出現象。
原來6kV斷路器柜在90年代進行改造,柜寬由800mm型改為1000mm型,導致開關柜位置發生變動,致使這兩臺斷路器位置偏離原位較遠,控制電纜長度不夠。當時為了趕時間,只進行了簡單處理,用另一段與原電纜對接。連接處用絕緣套管套住后,就用黑膠布包扎。電纜連接頭放在電纜溝內-2m的電纜架上。
出現綠燈亮,紅燈閃光故障前幾天,因為檢修循環水進水門操作失誤,造成主廠房水淹沒了-0.2m層以下的電纜溝,使電纜連接頭被淹、絕緣套管內進水,而各股線芯接頭位置上沒有互相錯開,有幾根銅線絕緣套管已劃破,幸好只是該電纜的跳閘回路與信號回路受潮短路。當時機組運行如果正電源與跳閘回路短路,就會造成機組停運。
由于機組是調峰停機,幾小時后又要開機,因此只能進行臨時處理,將電纜連接頭的黑膠布及損壞的絕緣套管剝掉。用干凈的布擦干凈后,用電吹風吹干使絕緣恢復。將各股線芯接頭位置應互相錯開,絞接好,用黃蠟綢帶包扎、再用自粘膠帶包扎、最后用黑絕緣膠布包扎,外層用相色帶包扎。經過處理后,二次回路絕緣電阻達到20MΩ,試驗開關跳合閘正常。
當控制電纜發生故障后,因導線燒壞需要有接頭時,要嚴格按檢修工藝標準施工。
金竹山電廠對6kV真空斷路器進行試驗(手車式斷路器放在試驗位置)時,發現#8送風機的跳閘線圈LT已經燒壞,更換跳閘線圈。
將斷路器仍放在試驗位置,合上#8送風機操作電源的快分開關,發現#8送風機的綠燈亮、紅燈在閃光。用控制開關可以將斷路器合上,此時綠燈熄滅、紅燈亮,將控制開關扭向分閘位置時,紅綠燈指示燈又不亮,檢查發現操作電源的快分開關又跳閘了。
手動斷開斷路器后,合上#8送風機操作電源的快分開關,就地操作合閘按鈕SB1,合閘正常,但按分閘按鈕SB2時,快分開關也跳閘。送風機斷路器控制回路見圖2,略去與問題無關的保護回路。
圖2 送風機斷路器控制回路
根據故障的特點,懷疑WDZ-1T微機綜合保護可能出現問題,將微機綜合保護裝置抽出后,短接微機綜合保護裝置⒄、⒅及⒂、⒁端子,試驗斷路器跳合閘都正常。
因此重點對微機綜合保護裝置進行檢查,發現微機綜合保護裝置中的防跳繼電器KTL已燒壞,用萬用表電阻檔檢查發現微機綜合保護裝置的⒂與⑿已經接通,即KTL的電流線圈與KTL的電壓線圈相通。
故障的回路是+WD→QF→SB2(或控制開關SA的①②)→保護裝置的⒂→KTL電流線圈→KTL電流線圈與電壓線圈短路→KTL電壓線圈→QF→—WD,從而發生短路,快分開關跳閘。更換一套WDZ-1T微機綜合保護后,試驗正常。
這起拒分事故發生的起因是,調試人員連續對斷路器進行了幾十次跳合閘試驗,造成跳閘線圈燒壞,斷路器不能跳閘,但仍繼續操作控制開關進行分閘,從而使微機保護裝置中的防跳繼電器KTL電流線圈通電時間較長,也燒壞。由于防跳繼電器KTL電流線圈與電壓線圈是繞在一起的,線圈燒壞后發生短路。當操作控制開關或SB2進行分閘時,造成直流系統正負極之間短路,使操作電源的快分開關跳閘。
合上#8送風機操作電源的快分開關,出現綠燈亮、紅燈在閃光的原因是由于#8送風機開關在斷開位置,通過+WD→QF→控制開關SA⑤⑥(分閘后)→X1→HG→X3→斷路器輔助常閉觸頭QF→KMC→QF→—WD,因此綠燈亮。
而紅燈閃光的原因是+WD→QF→分閘后的控制開關SA的⑦⑧→X2→HR→X3→微機保護14端子→KTL電流線圈→KTL電流線圈與電壓線圈短路→QF→—WD,從而發出閃光。
因此對斷路器進行跳、合閘試驗,不要連續頻繁操作,操作斷路器控制開關在合閘或跳閘位置的不能太長,有2-3s的時間即可。
尤其在指示燈沒有發生變化(即斷路器沒有合閘或跳閘)時,絕對不能長時間地操作控制開關的手柄不返回,這樣極有可能造成跳閘與合閘線圈損壞的事故,當出現跳閘線圈燒壞的情況時,不能僅僅更換跳閘線圈,一定要注意檢查防跳繼電器,因為長久操作跳閘極易造成防跳繼電器的電流與電壓線圈損壞。
(本文選編自《電氣技術》,原文標題為“根據三態指示燈指示異常快速查找回路故障”,作者為寧華。)