一起整流变压器主开关动作失常的故障分析

龚炳林，沈龙保，黄龙林，刘银河

(1.中盐江西兰太化工有限公司，江西 新干 331302；2.江西省新干县窑里水库管理局，江西 新干 331314；3.中盐新干盐化有限公司，江西 新干 331302)

1 故障现象

2014-08-15，江西省某化工企业启机生产。动力设备按工艺要求投入正常生产，在具备各项条件后，准备投入电解工序。整流与变电操作人员接受工艺DCS操作人员指令，执行1号整流变压器的主开关合闸操作；该主开关合闸成功后，执行2号整流变压器的主开关合闸操作；当2台整流变压器的主开关全部合闸成功后，按程序执行整流设备升电流操作。

当整流与变电操作人员在提升电解主电流(整流电流)时，同时检查操作后台电脑，发现其监控电脑显示主屏画面上的电气主接线图异常，在1号整流变压器主开关合闸后，其后线路颜色仍为黑色。一般情况下，在主开关合闸前(即停电状态)，其后线路颜色为黑色；在主开关合闸后(即运行状态)，其后线路颜色为红色。因此，判断存在动作状态失常现象。

2 原因分析及处理

2.1 变压器简介

此变压器主开关设置于该企业110 kV变电站内，为露天布置方式，型号为LW30—126型，为户外式SF6气体断路器，电压等级为110 kV，由山东泰开高压开关有限公司生产，其配套电气操作控制柜也由该公司成套配置，安装于主开关户外现场。与该变压器主开关结合的保护控制屏及监控操作后台安装于该变电站的控制室内，由南京恒星自动化设备有限公司成套供货。

2.2 综保屏及后台设备检查分析

由于发现电气主接线图中的线路颜色异常，技术人员首先从综保屏及后台设备进行检查和分析。通过检查，发现微机保护屏上综保装置上方的红、绿指示灯均不亮；将综保装置上的“远方/就地”转换开关切换到“就地”位置后，指示灯还是不亮，也不能操作控制。其控制屏的控制回路如图1所示。

由于合闸指示灯HD(红灯)、分闸指示灯LD（绿灯)均不亮，技术人员初步判定为控制回路控制电源或指示灯回路故障。检查该综保屏内的控制电源小空开12K1/12K2出线端电压为226 V，电压正常，即该综保屏的控制电源无故障。因此，判断导致HD/LD电压不正常的原因是与HD/LD相关联的灭弧电路不通。由电气主接线图可以看出，其他线路的状态完全正常，初步判定后台设备无故障。

2.3 现场开关及保护屏检查分析

技术人员进入主开关操作现场进行检查，发现控制柜内无明显的放电痕迹及不良气味。于是，技术人员与运行人员商定，按程序退出1号整流变压器的运行负荷，将电流降为0。在进入检修状态后对该主开关进行分闸操作，后台操作不能摘牌（即操作不成功）。在综保装置上按分闸按钮，无反应；再到主开关选择“就地”操作，按分闸按钮，无反应。于是技术人员对开关的控制电路进行检查分析，其控制回路如图2所示。

图1 整流变综保屏控制回路

对控制柜进行检查：在小空开ZK1电源进线侧测得电压为236 V，正常；出线侧未测得电压，表明此开关有问题。更换小空开后，测得24号端子对1号端子(25号端子对2号端子)电压为236 V，正常；进行试操作，仍然未动作。

再对照控制电路图进行检查发现，25号端子对1号端子，电压正常；23号端子对1号端子无电压，不正常，这说明分闸按钮TA有故障。更换TA按钮，测得该点的电压正常，但试操作仍然未动作。19号端子对1号端子，电压正常；10号端子对1号端子无电压，不正常，这说明2ZJ(低气压继电器)的常闭触点有故障。检查开关的SF6气体压力在正常范围内，这说明2ZJ属非正常动作，断开其常闭触点，发现该触点存在严重的腐蚀氧化现象，引起其接通状态失常(用万用表测量该常闭触点不通)。更换相同规格的继电器后，10号端子对1号端子，电压正常(在接通电源的瞬间，听到了伴随着开关动作的声音)，8号端子对1号端子电压正常，这说明分闸线圈TQ能得到电压，现场分闸操作成功。反复多次进行通电合闸与分闸试验，均能分闸与合闸，则现场操作功能恢复正常。

另外，将此控制回路的控制电源断开，用直流电阻法来检查分析控制回路的通断情况，得到的结果与上述的电压检查方法类似，并且合闸回路也无异常。

检查变电控制室内，将主开关现场的“就地/远方”转换开关置于“远方”位置，此时综保装置上的HD和LD的相应指示正常；后台显示的电气主接线的相应线路状态恢复正常。在综保装置上和后台电脑上操作，发现合闸、分闸功能完全正常，其他各项联锁功能投入操作正常。

本次主开关动作失常的故障处理完毕，运行人员按操作规程将主开关合闸后，整流变压器投入正常生产运行。

3 结束语

本次电气主开关操作功能失常故障是工矿企业电气二次回路的典型故障，具有特殊性和代表性。产生故障的主要原因是由于化工企业现场环境恶劣，引起户外布置安装的电气设备腐蚀，导致电气二次元器件遭到损坏。在户外的主开关控制柜中，还出现了控制电源小空开(ZK1)、分闸按钮(TA)、中间继电器(2ZJ)相继损坏的现象，实属少见。

图2 断路器控制回路

处理此类故障时，需要技术人员技术熟练，思路清晰。因此，重视日常管理与维护，加强运行与维修人员的岗位练兵，努力提高分析与判断故障的能力是解决此类问题的关键。只有通过加强日常巡检，及时发现问题，将故障消灭在萌芽状态；同时提高运行和维修人员的业务理论水平、实际操作和故障处理能力，快速查找故障点，及时解决疑难问题，才能不断降低设备的故障率，使设备安全稳定运行。

1 徐义松．高压SF6断路器二次回路故障的分析判断与处理[J]．轻工设计，2011(5).

2 王德武．一起母联断路器误跳闸的原因分析和对策[J].电力安全技术，2013(7)．

3 张宝坤，何玉磊．断路器控制回路缺陷起的事故分析及改进方案[J]．电力安全技术，2011(11)．