摘要:分析了SYXZ有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中存在的連續(xù)調(diào)壓?jiǎn)栴},并提出解決方法和改進(jìn)方案,通過(guò)具體方案的實(shí)施,可以有效地防止有載調(diào)壓變壓器此類意外事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:電力變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)連調(diào)故障分析
近年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展、用電量的不斷增加以及用電負(fù)荷的日益多樣性,電力系統(tǒng)運(yùn)行的不平衡性也日見(jiàn)明顯,需要經(jīng)常對(duì)主變?cè)O(shè)備進(jìn)行調(diào)壓操作以適應(yīng)不斷變化的負(fù)荷需求。但是,在有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓過(guò)程中,由于有載分接開(kāi)關(guān)調(diào)壓控制回路中交流接觸器存在剩磁及某些輔助觸點(diǎn)可能同時(shí)發(fā)生粘連、接觸器彈簧疲勞等原因,造成變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)發(fā)生連調(diào)故障,使電壓急劇升高(或降低),從而給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成了嚴(yán)重危害。由于設(shè)計(jì)方面的原因,操作機(jī)構(gòu)的電氣回路中沒(méi)有防連調(diào)和急停裝置,一旦發(fā)生連調(diào)故障,遠(yuǎn)方操作人員將無(wú)法及時(shí)采取措施停止操作機(jī)構(gòu)以制止情況的惡化,遠(yuǎn)控操作系統(tǒng)也無(wú)法得以充分利用。
1原有SYXZ有載分接開(kāi)關(guān)電氣回路原理及存在的問(wèn)題
原有SYXZ系列有載分接開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)電氣原理圖如圖1所示。
當(dāng)變壓器在運(yùn)行中根據(jù)負(fù)荷需求正常調(diào)壓時(shí)(以正向調(diào)壓為例),工作人員按下按鈕1QA(升壓按鈕),電流通過(guò)2QA的常閉觸點(diǎn)經(jīng)2C的常閉觸點(diǎn)使1C線圈勵(lì)磁,其輔助常開(kāi)觸點(diǎn)隨即閉合,使3C線圈帶電,并由其輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合形成自保持。當(dāng)有載分接開(kāi)關(guān)完成一個(gè)分接后,順序開(kāi)關(guān)1XK斷開(kāi)使電機(jī)停轉(zhuǎn)從而完成一個(gè)完整的調(diào)壓過(guò)程(降壓過(guò)程由按鈕2QA及其相應(yīng)回路加以控制)。在故障情況下,例如1QA的接點(diǎn)發(fā)生粘連,或由機(jī)械部分凸輪軸帶動(dòng)的順序開(kāi)關(guān)1XK不能正常斷開(kāi)等原因都會(huì)導(dǎo)致有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)的連動(dòng),使電壓過(guò)高(或過(guò)低)而帶來(lái)嚴(yán)重后果。
2改進(jìn)后SYXZ有載分接開(kāi)關(guān)電氣回路原理及其可靠性
對(duì)此類有載分接開(kāi)關(guān)存在的問(wèn)題,可對(duì)電氣回路部分進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),加裝防連動(dòng)及急停裝置,即在原有電氣回路的基礎(chǔ)上,增加必要的電氣元件使調(diào)壓機(jī)構(gòu)發(fā)生連調(diào)時(shí),能準(zhǔn)確可靠地?cái)嚅_(kāi)主回路及控制回路,同時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)三相交流電源,從而達(dá)到防止機(jī)構(gòu)連調(diào)的目的。改進(jìn)后的電氣回路原理圖如圖2所示。在正常情況下,SYXZ有載切換開(kāi)關(guān),完成一個(gè)分接約需6s,因此只要與3C線圈并聯(lián)一個(gè)時(shí)間繼電器SJ,其延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)與中間繼電器ZJ線圈串聯(lián)便可有效地解決有載切換開(kāi)關(guān)的連調(diào)問(wèn)題。如果時(shí)間繼電器SJ的動(dòng)作時(shí)間整定為7s,當(dāng)切換開(kāi)關(guān)完成一個(gè)分接時(shí)(6s),1XK正常斷開(kāi),1C、3C、SJ線圈失去電壓,而此時(shí)SJ的延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)不會(huì)閉和(整定為7s),因此中間繼電器ZJ回路不會(huì)啟動(dòng)。整個(gè)電氣回路仍保持正常工作狀態(tài)。但在這種情況下,一旦中間繼電器ZJ線圈損壞(如線圈燒毀、彈簧疲勞等),其常閉觸點(diǎn)將無(wú)法打開(kāi),不能有效地?cái)嚅_(kāi)主回路,從而防連調(diào)裝置的可靠性也無(wú)法得到保證。因而在此基礎(chǔ)上又在三相交流回路處串聯(lián)了一個(gè)帶有跳閘線圈的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)ZK,如圖2所示,這樣通過(guò)ZK、ZJ、SJ組成的控制回路有效地防止了有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的連調(diào)。下面仍以正向調(diào)壓為例,分析造成連調(diào)故障的主要原因及技術(shù)改進(jìn)的有效性。
2.1順序開(kāi)關(guān)1XK無(wú)法正常打開(kāi)造成連調(diào)
當(dāng)有載切換開(kāi)關(guān)完成一個(gè)分接時(shí),由于某些原因致使順序開(kāi)關(guān)1XK無(wú)法正常斷開(kāi),使1C、3C、SJ線圈不能失電,當(dāng)時(shí)間繼電器SJ線圈工作時(shí)間達(dá)到7s時(shí),其延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,ZJ線圈勵(lì)磁,ZJ的常閉觸點(diǎn)打開(kāi),斷開(kāi)電氣主回路,常開(kāi)觸點(diǎn)閉合接通ZK的跳閘線圈,使ZK自動(dòng)跳閘,斷開(kāi)三相交流回路,使連調(diào)故障得以控制。
2.2調(diào)壓按鈕1QA發(fā)生粘連造成連調(diào)
當(dāng)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)完成一個(gè)分接后,雖然順序開(kāi)關(guān)1XK正常斷開(kāi),但由于按鈕1QA發(fā)生粘連,使1C、3C、SJ線圈仍然帶電造成連調(diào)事故。由于加裝了防連調(diào)裝置,當(dāng)?shù)竭_(dá)SJ的整定時(shí)間(7s)后,其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,使ZJ帶電,相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作以斷開(kāi)電氣主回路及三相交流電源。
2.3接觸器1C、3C常開(kāi)觸點(diǎn)同時(shí)粘連造成連調(diào)故障
有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)完成一個(gè)分接后,1XK已經(jīng)斷開(kāi),但由于剩磁等原因造成1C、3C(降壓操作時(shí)為2C、3C)的常開(kāi)觸點(diǎn)同時(shí)發(fā)生粘連。在這種情況下,時(shí)間繼電器SJ、中間繼電器ZJ都將無(wú)法動(dòng)作(已失電),空氣開(kāi)關(guān)ZK不能自動(dòng)跳閘,由于三相交流回路依然接通使電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn),從而造成了連調(diào)事故。這時(shí)只要操作人員按下3QA(急停按鈕,見(jiàn)圖2),接通ZK線圈回路,跳開(kāi)電源回路,便可控制連調(diào)的繼續(xù)發(fā)生。
3SYXZ有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)防連調(diào)技術(shù)的使用效果
按照上述技改方案,對(duì)SYXZ有載切換開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的電氣主回路進(jìn)行了技術(shù)改造,并對(duì)各種情況進(jìn)行了多次模擬試驗(yàn),實(shí)際情況完全達(dá)到了理論要求,收到了良好的效果,試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用方面,已對(duì)所轄保定市區(qū)變電站中9臺(tái)SYXZ有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)改造,在試運(yùn)行階段完全達(dá)到了預(yù)期效果,不但提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性,而且大大降低了操作人員的工作量,使遠(yuǎn)控操作系統(tǒng)的優(yōu)越性在無(wú)人值守變電站的日常運(yùn)行及維護(hù)工作中得以充分發(fā)揮。
4結(jié)論
針對(duì)SYXZ有載切換開(kāi)關(guān)連調(diào)問(wèn)題進(jìn)行的上述技術(shù)改造,無(wú)論從理論分析還是實(shí)際應(yīng)用方面都確實(shí)有效地防止了連調(diào)事故的發(fā)生。這對(duì)于提高變電站遠(yuǎn)控操作的可靠性,保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行,為用戶輸送高質(zhì)量的電能資源都有十分重要的意義。