摘要:分析了SYXZ有載調壓開關在運行中存在的連續調壓問題,并提出解決方法和改進方案,通過具體方案的實施,可以有效地防止有載調壓變壓器此類意外事故的發生。
關鍵詞:電力變壓器有載調壓開關連調故障分析
近年來,隨著國民經濟的逐步發展、用電量的不斷增加以及用電負荷的日益多樣性,電力系統運行的不平衡性也日見明顯,需要經常對主變設備進行調壓操作以適應不斷變化的負荷需求。但是,在有載調壓變壓器調壓過程中,由于有載分接開關調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生粘連、接觸器彈簧疲勞等原因,造成變壓器有載調壓開關發生連調故障,使電壓急劇升高(或降低),從而給電力系統的穩定運行造成了嚴重危害。由于設計方面的原因,操作機構的電氣回路中沒有防連調和急停裝置,一旦發生連調故障,遠方操作人員將無法及時采取措施停止操作機構以制止情況的惡化,遠控操作系統也無法得以充分利用。
1原有SYXZ有載分接開關電氣回路原理及存在的問題
原有SYXZ系列有載分接開關操作機構電氣原理圖如圖1所示。
當變壓器在運行中根據負荷需求正常調壓時(以正向調壓為例),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。當有載分接開關完成一個分接后,順序開關1XK斷開使電機停轉從而完成一個完整的調壓過程(降壓過程由按鈕2QA及其相應回路加以控制)。在故障情況下,例如1QA的接點發生粘連,或由機械部分凸輪軸帶動的順序開關1XK不能正常斷開等原因都會導致有載調壓機構的連動,使電壓過高(或過低)而帶來嚴重后果。
2改進后SYXZ有載分接開關電氣回路原理及其可靠性
對此類有載分接開關存在的問題,可對電氣回路部分進行技術改進,加裝防連動及急停裝置,即在原有電氣回路的基礎上,增加必要的電氣元件使調壓機構發生連調時,能準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,從而達到防止機構連調的目的。改進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,完成一個分接約需6s,因此只要與3C線圈并聯一個時間繼電器SJ,其延時閉合常開觸點與中間繼電器ZJ線圈串聯便可有效地解決有載切換開關的連調問題。如果時間繼電器SJ的動作時間整定為7s,當切換開關完成一個分接時(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。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,從而防連調裝置的可靠性也無法得到保證。因而在此基礎上又在三相交流回路處串聯了一個帶有跳閘線圈的自動空氣開關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壓開關的連調。下面仍以正向調壓為例,分析造成連調故障的主要原因及技術改進的有效性。
2.1順序開關1XK無法正常打開造成連調
當有載切換開關完成一個分接時,由于某些原因致使順序開關1XK無法正常斷開,使1C、3C、SJ線圈不能失電,當時間繼電器SJ線圈工作時間達到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,使連調故障得以控制。
2.2調壓按鈕1QA發生粘連造成連調
當有載調壓開關完成一個分接后,雖然順序開關1XK正常斷開,但由于按鈕1QA發生粘連,使1C、3C、SJ線圈仍然帶電造成連調事故。由于加裝了防連調裝置,當到達SJ的整定時間(7s)后,其常開觸點閉合,使ZJ帶電,相應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故障
有載調壓開關完成一個分接后,1XK已經斷開,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ZK不能自動跳閘,由于三相交流回路依然接通使電機繼續旋轉,從而造成了連調事故。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,便可控制連調的繼續發生。
3SYXZ有載調壓機構防連調技術的使用效果
按照上述技改方案,對SYXZ有載切換開關操作機構的電氣主回路進行了技術改造,并對各種情況進行了多次模擬試驗,實際情況完全達到了理論要求,收到了良好的效果,試驗數據見表1。在現場實際應用方面,已對所轄保定市區變電站中9臺SYXZ有載調壓機構進行了技術改造,在試運行階段完全達到了預期效果,不但提高了設備運行的可靠性,而且大大降低了操作人員的工作量,使遠控操作系統的優越性在無人值守變電站的日常運行及維護工作中得以充分發揮。
4結論
針對SYXZ有載切換開關連調問題進行的上述技術改造,無論從理論分析還是實際應用方面都確實有效地防止了連調事故的發生。這對于提高變電站遠控操作的可靠性,保證電網安全、穩定運行,為用戶輸送高質量的電能資源都有十分重要的意義。