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高压发电机组开关柜不能合闸故障案例四则
发布时间:2022-06-27 11:02:01  ▏阅读:

 

 

技术维修与康明斯知识

高压发电机组开关柜不能合闸故障案例四则

 

柴油发电机组的供电系统重要性是不言而喻的,但是供电系统在使用和运行过程中,不可避免地会出现各种故障。要求电气维修人员具有过硬的技术、丰富的经验,能及时排除故障,减少柴油发电机组停机所造成的损失。但是,供电系统的故障现象千差万别,某些故障错综复杂,而一些维修人员能力和经验不足,不能及时排除故障,导致设备长时间停用,造成不小损失。以下为康明斯公司为您准备的故障案例四则,提供维修人员参考。

 

高压发电机组开关柜示意图.png

高压发电机组开关柜外形图

 

1、故障设备案例一

 

某10kV高压发电机组开关柜,用于控制10kV康明斯1800KW柴油发电机组

● 故障现象:

用手动方式进行合闸操作时,开关柜中的主断路器不能合闸,而控制电源中的自动开关跳闸。

● 诊断分析:

(1)进行直观检查,合闸电流线圈已完全烧焦。在WGB-111N保护装置电子板上,“手动合闸”和“分闸回路”的端子引出线烧断。

(2)断路器的合闸控制回路接线见图1。进行手动合闸时,控制开关SA1的触点①、②闭合,合闸线圈KM通电,同时自保持继电器KA3线圈得电,其常开触点闭合。当SA1返回,触点①、②断开时,回路由KA3的常开触点保持通电。断路器合闸到位后,其辅助常闭触点QF断开,切断合闸回路的电流。

 高压发电机组断路器控制回路接线.png

图1 高压发电机组断路器控制回路接线

 

(3)对手动合闸回路中的部件进行检查,发现CT型手动弹簧储能操动机构已经严重锈蚀并卡死,这导致断路器的三相主触头合不上。

(4)由此产生的严重后果是:辅助常闭触点QF不能断开,合闸回路长时间通电,造成KM和KA3线圈烧坏,并导致合闸电源L+、L-短路跳闸。

● 故障处理:

更换合闸线圈KM、继电器KA3和手动操动机构。

● 验总结:

高压发电机组开关柜手动操动机构的机械部分,要定期进行润滑和保养。

 

 

2、故障设备案例二

 

某公司变电所中的5#高压发电机组开关柜(10kV,用于控制一台1600KW高压柴油发电机组)。

● 故障现象

值班电工按照调度员的命令,对5#高压柜进行送电操作。在断路器合闸过程中,听到开关柜内发出“嘣”的巨大声响,合闸操作失败。

● 诊断分析

(1)5#高压柜的电气主回路见图2,断路器为ZN28-10型手车式真空断路器。拉出手车进行检查,此时断路器实际机械位置显示为分闸位置,但是在电气间隔的显示装置中,却显示C相回路还在带电状态。

 

高压发电机组的主回路.png

 

图2 高压发电机组的电气主回路

 

(2)检查真空灭弧室的外观,透过玻璃外壳,可以看到A相和B相真空灭弧内部很正常,屏蔽罩等部件干净明亮,而C相灭弧室内部的屏蔽罩表面发黑,还有明显的烧灼痕迹,由此初步确定C相真空灭弧室的真空度已经严重下降。

(3)对断路器的三相分别进行交流耐压试验,发现A相和B相都能达到规范要求(42kV/min),而C相试验电压升至3kV时,真空灭弧室就被击穿。

(4)电力行业标准中明确规定:真空断路器在允许储存期的期末,真空灭弧室内部的气体压强不得大于6.6×102Pa;真空灭弧室随同真空断路器出厂时,真空灭弧室内部气体压强不得大于1.33×102Pa。采用真空度测试仪对断路器的真空度进行检测,A相为4×102Pa,B相3.4×102Pa,而C相为25×102Pa,这说明 C相灭弧室的真空度已经基本失效。

● 故障处理

更换C相真空断路器。

● 经验总结

真空断路器是以真空作为绝缘介质和灭弧手段的断路器,它是电力系统中重要的控制和保护电器。如果存在故障和缺陷,就起不到控制和保护作用,甚至引发电网故障和人身事故。所以要定期或不定期地观察、检测真空断路器的真空度和绝缘性能,对达到使用寿命,或有异常现象的真空灭弧室,要及时地进行更换。

 

3、故障设备案例三

 

10kV高压发电机组开关柜,用于1台2000KW康明斯柴油发电机组。

● 故障现象

在合闸操作过程中,出现不能电动合闸的故障现象。

● 诊断分析:

(1)进行手动操作,可以正常合闸,这说明机械传动部件没有问题。

(2)检查合闸控制电路,继电器、合闸线圈、辅助触点、连接导线等,都在完好状态。

(3)断路器合闸失灵故障,除操作机构及电气回路故障外,操作电源的问题也不容忽视。这台断路器的合闸电源是直流蓄电池组,已经运行了好几年,几个月之前已经发现有一只蓄电池电压严重下降。

(4)测量合闸母线电压,为215V,电压似乎不低。但这是空载电压,合闸时冲击电流很大,达到100A以上,如果有蓄电池组有故障,其电源内阻就会加大,导致端电压大大下降。

(5)经实测,在合闸瞬间,蓄电池组的端电压不足100V,此时合闸铁芯虽然能动作,但因电磁力不够,机构提升不到位,开关合不上闸。

● 故障处理:更换有故障的蓄电池。

该用户同机房内另有一台10kV高压发电机组开关柜,用于控制10kV另一部2#康明斯发电机组。对线路检修完毕后,准备合闸送电。当微机发出合闸指令后,断路器发生跳跃现象,持续不断地“合闸一分闸”,致使送电时间延迟几个小时,造成了用户的经济损失。

检查直流操作电源,在完好状态。检查合闸接触器、中间继电器、连接导线,没有发现异常情况,而且合闸接触器已经动作。再检查断路器的操动机构,发现托架与滚轮轴咬合吃度过小,导致合闸机构不能挂牢而脱落,合闸位置不能维持。调整合闸机构后,故障得以排除。

● 经验总结:

(1)在使用直流操作电源的柴发机房电气设备中,应当使用免维护蓄电池组。还要对免维护蓄电池进行定期检测,及时修理或更换不符合要求的蓄电池,以保证操作系统正常工作。

(2)断路器在合闸时,如果出现跳跃现象,常见原因是:蓄电池电压不足、硅整流元件损坏、断路器的辅助常闭触点过早断开、继电器触点粘连、操动机构位置调整不正确等。

 

 

4、故障设备案例四

 

某高压发电机组开关柜,第二次操作时不能合闸

● 故障现象

对高压发电机组开关柜的微机保护装置进行改造后,把真空断路器放在试验位置试车,第一次合闸、分闸动作都正常,但进行第二次合闸时,发现断路器不能合闸。

● 诊断分析:

(1)检查微机保护装置的插接件,已经插接到位。

(2)检查合闸回路接线,没有接触不良的问题。

(3)对控制回路进行测量,发现断路器在第一次合分闸之后,即使未按合闸按钮,微机保护装置的合闸输入回路仍有合闸信号。而在正常情况下,如果不按合闸按钮,微机保护装置不应该有合闸信号。

(4)对控制电路进行仔细检查,发现断路器原来就有防跳回路,但是在进行微机改造时,在微机保护装置中又设置了防跳回路。这两套防跳功能共存时,可能发生冲突。

● 故障处理

打开断路器的面板,通过跳线将断路器本体的防跳功能去掉,而保留微机保护装置内部的防跳功能。重新操作后,多次合闸和分闸都很正常。

● 经验总结

如果断路器在第二次操作时合不上闸,可能是电路中有持续的合闸信号,也就是防跳闭锁环节在起作用。

 


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