一起LTB245E1-1P型開關(guān)三相不一致動(dòng)作故障分析及處理

時(shí)間：2022-06-21 13:29:47

關(guān)鍵字： LTB245E1-1P型開關(guān) 三相不一致故障分析

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[導(dǎo)讀]摘要:針對(duì)一起220kV型號(hào)為L(zhǎng)TB245E1-1P開關(guān)在處理完控制回路斷線檢修工作,調(diào)度下令合上開關(guān)后發(fā)生三相不一致保護(hù)動(dòng)作的事件,分析查找了導(dǎo)致故障的原因,并提出了后續(xù)整改措施。

1事件背景

2023開關(guān)出廠日期為2012年10月,投運(yùn)日期為2012年12月,開關(guān)型號(hào)為L(zhǎng)TB245E1-1P,制造廠家為北京ABB高壓開關(guān)設(shè)備有限公司。

2018-02-07T20:24,在處理完2023開關(guān)控制回路斷線檢修工作后,調(diào)度下令合2023開關(guān),三相合上26ms后B相跳開,隨后本體三相不一致動(dòng)作,跳開2023開關(guān)A、C相。此后,運(yùn)行人員將2023開關(guān)操作至冷備用,并多次進(jìn)行遠(yuǎn)方試分合,未再重現(xiàn)該異常現(xiàn)象。

2現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

2.1二次檢查情況

從sER來看,2023遠(yuǎn)方合閘命令發(fā)出后到三相不一致跳開2023斷路器期間,無運(yùn)行人員操作、測(cè)控及保護(hù)動(dòng)作信息,如圖1、圖2所示,2023開關(guān)B相無故跳開。

從圖2故障錄波來看,2023斷路器三相均已合上,B相經(jīng)過26ms后分開,構(gòu)成開關(guān)非全相運(yùn)行,經(jīng)過三相不一致繼電器整定時(shí)間(2s)后,本體三相不一致動(dòng)作,跳開A、C相。

2.2一次檢查情況

檢查了2023開關(guān)分閘摯子的脫扣器及亮軸均未發(fā)現(xiàn)異物,無磨損痕跡,能夠可靠保持和脫扣。對(duì)2023開關(guān)三相進(jìn)行開關(guān)分合閘時(shí)間及速度測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表1所示。

試結(jié)果顯示,B相合閘速度低于標(biāo)準(zhǔn)下限值7.4m/s,A、C相分閘速度均低于標(biāo)準(zhǔn)下限值8.0m/s。

3原因分析

3.1二次回路分析

對(duì)控制回路異常導(dǎo)致B相偷跳的可能性進(jìn)行分析:sER中無人員操作、測(cè)控及保護(hù)動(dòng)作信息,2023開關(guān)B相僅在合閘后26ms即跳開,從時(shí)間上看遠(yuǎn)低于保護(hù)動(dòng)作、遠(yuǎn)方操作的時(shí)間,本體非全相保護(hù)正確動(dòng)作,動(dòng)作時(shí)間及時(shí)序符合設(shè)計(jì)要求。

3.2從機(jī)構(gòu)上分析

BLK222機(jī)構(gòu)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖3)原理:合閘操作時(shí),合閘線圈釋放合閘掣子4即可立即關(guān)合斷路器。合閘拐臂2帶動(dòng)分閘拐臂3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至合閘位置,在合閘過程中由于分閘拐臂3與合閘拐臂2為偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),合閘拐臂2與分閘拐臂3先脫離,分閘拐臂3在運(yùn)動(dòng)慣性和分閘彈簧的作用下做逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn),越過分閘摯子的閉鎖鋼軸,然后順時(shí)針回轉(zhuǎn)并被分閘掣子閉鎖鋼軸鎖住,保持住分閘彈簧儲(chǔ)存的能量,完成斷路器的合閘操作,合閘拐臂則自由運(yùn)動(dòng)返回到初始位置。

3.3斷路器合后即分的主要原因

(1)合閘速度過快導(dǎo)致斷路器在合閘操作時(shí)分合閘拐臂逆時(shí)針快速旋轉(zhuǎn),分合閘拐臂分離后,分閘拐臂越過分閘掣子在慣性的作用下減少旋轉(zhuǎn),因轉(zhuǎn)動(dòng)速度超出了正常的范圍,導(dǎo)致分閘拐臂反向撞擊分閘掣子時(shí)撞擊力過大,引起分閘掣子不能可靠地鎖定分閘拐臂而發(fā)生分閘動(dòng)作。掣子結(jié)構(gòu)如圖4所示,在斷路器正常合閘過程中,銜鐵存在不同程度的振動(dòng)并撞擊鎖桿,由于銜鐵異形彈簧、鎖桿恢復(fù)彈簧的存在,鎖桿振動(dòng)幾乎很小,分閘掣子完全能鎖住分閘拐臂使斷路器完成正常合閘操作。當(dāng)分閘拐臂以非正常的能量(速度)沖擊分閘掣子時(shí),沖擊力導(dǎo)致銜鐵振動(dòng)較大,銜鐵碰撞鎖桿,造成鎖桿運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致舌片失去閉鎖,并最終導(dǎo)致斷路器分閘。

(2)個(gè)別掣子彈簧零件性能降低,導(dǎo)致掣子抗沖擊能力減弱,無法鎖住合閘拐臂,發(fā)生合后即分的現(xiàn)象。

(3)合閘速度偏低,分合閘拐臂脫離時(shí),分閘拐臂未能依靠速度慣性越過分閘掣子的閉鎖鋼軸,造成合后即分的現(xiàn)象。對(duì)于合閘速度偏低問題,分析有如下幾種可能原因:1)斷路器安裝時(shí)對(duì)中孔不對(duì)中或偏移,造成速度偏低:2)調(diào)試時(shí)傳感器安裝不到位,測(cè)試不準(zhǔn)確導(dǎo)致合閘速度偏低:3)彈簧的變化導(dǎo)致速度偏低。壓縮彈簧在壓縮一定時(shí)期后,其剛性呈下降趨勢(shì),剛性下降的多少和快慢主要與其內(nèi)部殘余應(yīng)力的處理程度有關(guān)。通常情況下彈簧內(nèi)部的殘余應(yīng)力主要在彈簧工作的初期釋放,彈簧工作一定時(shí)間后彈簧特性變化趨于緩慢并穩(wěn)定在一定水平。BLK222機(jī)構(gòu)的合閘彈簧和配套的分閘彈簧是瑞典進(jìn)口彈簧,針對(duì)彈簧變化問題,瑞典供應(yīng)商在每根彈簧出廠前100%做過3次全壓縮處理,用以消除彈簧內(nèi)部的殘余應(yīng)力。

3.4最終原因分析

直接原因:2023開關(guān)B相合閘速度減小,若合閘速度減小,可能導(dǎo)致合閘拐臂帶動(dòng)分閘拐臂至運(yùn)動(dòng)末端,無法將其送至分閘摯子上,導(dǎo)致機(jī)構(gòu)分閘彈簧能量無法保持,得到釋放后機(jī)構(gòu)分閘。

間接原因:2023開關(guān)合閘彈簧儲(chǔ)能卷緊過程中,彈簧長(zhǎng)期受力有疲勞現(xiàn)象,減小合閘彈簧的力,減小了機(jī)構(gòu)彈簧合閘力及合閘速度。同樣可以看出2023開關(guān)C相分閘彈簧也存在疲勞現(xiàn)象,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整也需通過壓緊分閘彈簧來獲得更大的分閘速度。

4處理情況

對(duì)2023開關(guān)A、B、C三相速度進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試后卷緊了2023開關(guān)B相合閘彈簧,調(diào)整壓緊了2023開關(guān)A、C相的分閘彈簧,處理復(fù)測(cè)后三相機(jī)構(gòu)分合閘速度均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,如表2所示。