摘要:分析了SYXZ有載調(diào)壓開關(guān)在運行中存在的連續(xù)調(diào)壓問題,并提出解決方法和改進(jìn)方案,通過具體方案的實施,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)壓開關(guān)連調(diào)故障分析
近年來,隨著國民經(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)運行的不平衡性也日見明顯,需要經(jīng)常對主變設(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)壓過程中,由于有載分接開關(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可能同時發(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)定運行造成了嚴(yán)重危害。由于設(shè)計方面的原因,操作機構(gòu)的電氣回路中沒有防連調(diào)和急停裝置,一旦發(fā)生連調(diào)故障,遠(yuǎn)方操作人員將無法及時采取措施停止操作機構(gòu)以制止情況的惡化,遠(yuǎn)控操作系統(tǒng)也無法得以充分利用。
1原有SYXZ有載分接開關(guān)電氣回路原理及存在的問題
原有SYXZ系列有載分接開關(guān)操作機構(gòu)電氣原理圖如圖1所示。
當(dāng)變壓器在運行中根據(jù)負(fù)荷需求正常調(diào)壓時(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2QA的常閉觸點經(jīng)2C的常閉觸點使1C線圈勵磁,其輔助常開觸點隨即閉合,使3C線圈帶電,并由其輔助常開觸點閉合形成自保持。當(dāng)有載分接開關(guān)完成一個分接后,順序開關(guān)1XK斷開使電機停轉(zhuǎn)從而完成一個完整的調(diào)壓過程(降壓過程由按鈕2QA及其相應(yīng)回路加以控制)。在故障情況下,例如1QA的接點發(fā)生粘連,或由機械部分凸輪軸帶動的順序開關(guān)1XK不能正常斷開等原因都會導(dǎo)致有載調(diào)壓機構(gòu)的連動,使電壓過高(或過低)而帶來嚴(yán)重后果。
2改進(jìn)后SYXZ有載分接開關(guān)電氣回路原理及其可靠性
對此類有載分接開關(guān)存在的問題,可對電氣回路部分進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),加裝防連動及急停裝置,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)壓機構(gòu)發(fā)生連調(diào)時,能準(zhǔn)確可靠地斷開主回路及控制回路,同時自動斷開三相交流電源,從而達(dá)到防止機構(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有載切換開關(guān),完成一個分接約需6s,因此只要與3C線圈并聯(lián)一個時間繼電器SJ,其延時閉合常開觸點與中間繼電器ZJ線圈串聯(lián)便可有效地解決有載切換開關(guān)的連調(diào)問題。如果時間繼電器SJ的動作時間整定為7s,當(dāng)切換開關(guān)完成一個分接時(6s),1XK正常斷開,1C、3C、SJ線圈失去電壓,而此時SJ的延時常開觸點不會閉和(整定為7s),因此中間繼電器ZJ回路不會啟動。整個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),其常閉觸點將無法打開,不能有效地斷開主回路,從而防連調(diào)裝置的可靠性也無法得到保證。因而在此基礎(chǔ)上又在三相交流回路處串聯(lián)了一個帶有跳閘線圈的自動空氣開關(guān)ZK,如圖2所示,這樣通過ZK、ZJ、SJ組成的控制回路有效地防止了有載調(diào)壓開關(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順序開關(guān)1XK無法正常打開造成連調(diào)
當(dāng)有載切換開關(guān)完成一個分接時,由于某些原因致使順序開關(guān)1XK無法正常斷開,使1C、3C、SJ線圈不能失電,當(dāng)時間繼電器SJ線圈工作時間達(dá)到7s時,其延時常開觸點閉合,ZJ線圈勵磁,ZJ的常閉觸點打開,斷開電氣主回路,常開觸點閉合接通ZK的跳閘線圈,使ZK自動跳閘,斷開三相交流回路,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)壓開關(guān)完成一個分接后,雖然順序開關(guān)1XK正常斷開,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的整定時間(7s)后,其常開觸點閉合,使ZJ帶電,相應(yīng)觸點動作以斷開電氣主回路及三相交流電源。
2.3接觸器1C、3C常開觸點同時粘連造成連調(diào)故障
有載調(diào)壓開關(guān)完成一個分接后,1XK已經(jīng)斷開,但由于剩磁等原因造成1C、3C(降壓操作時為2C、3C)的常開觸點同時發(fā)生粘連。在這種情況下,時間繼電器SJ、中間繼電器ZJ都將無法動作(已失電),空氣開關(guān)ZK不能自動跳閘,由于三相交流回路依然接通使電機繼續(xù)旋轉(zhuǎn),從而造成了連調(diào)事故。這時只要操作人員按下3QA(急停按鈕,見圖2),接通ZK線圈回路,跳開電源回路,便可控制連調(diào)的繼續(xù)發(fā)生。
3SYXZ有載調(diào)壓機構(gòu)防連調(diào)技術(shù)的使用效果
按照上述技改方案,對SYXZ有載切換開關(guān)操作機構(gòu)的電氣主回路進(jìn)行了技術(shù)改造,并對各種情況進(jìn)行了多次模擬試驗,實際情況完全達(dá)到了理論要求,收到了良好的效果,試驗數(shù)據(jù)見表1。在現(xiàn)場實際應(yīng)用方面,已對所轄保定市區(qū)變電站中9臺SYXZ有載調(diào)壓機構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)改造,在試運行階段完全達(dá)到了預(yù)期效果,不但提高了設(shè)備運行的可靠性,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)越性在無人值守變電站的日常運行及維護(hù)工作中得以充分發(fā)揮。
4結(jié)論
針對SYXZ有載切換開關(guān)連調(diào)問題進(jìn)行的上述技術(shù)改造,無論從理論分析還是實際應(yīng)用方面都確實有效地防止了連調(diào)事故的發(fā)生。這對于提高變電站遠(yuǎn)控操作的可靠性,保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行,為用戶輸送高質(zhì)量的電能資源都有十分重要的意義。