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斷路器故障如何導致機組抽水啟動失敗論文
摘要：4號機組抽水啟動過程中，流程執(zhí)行到：水泵并網(wǎng)，出口04開關合閘，分變頻器啟動水泵07開關，07開關分閘后監(jiān)控流程需判斷“4號機組抽水啟動小車開關07DL分閘位置”，但監(jiān)控系統(tǒng)未收到反饋信號，4號機組抽水流程執(zhí)行失敗轉(zhuǎn)事故停機流程，機組啟動失敗。07開關分閘位置直接關系機組啟動流程的執(zhí)行正確與否，失去開關正確動作位置信號將直接導致機組啟動失敗，通過認真研究分析，查出故障進行消除，確保了4號機組正常運行啟動。
關鍵詞：4號機組；07開關；分閘位置信號
1簡介
潘家口電廠是我國建設最早的大中型混合抽水蓄能電站，同時也是我國唯一的壩后式布置低水頭抽水蓄能電站。電站裝機4臺，1號機組為150MW常規(guī)機組，2~4號機組為引進的可逆式抽水蓄能機組，電站機組全部于1993年投產(chǎn)開始商業(yè)運行；2~4號機組配備1臺20MW啟動用變頻器（原變頻器為ABB產(chǎn)品，容量60MW，兼有1臺機變速運行功能，后因ABB變頻器故障增多，備件供應不足，且變速運行實際不能應用，增設了1臺國產(chǎn)南瑞變頻器，至今運行穩(wěn)定），啟動母線通過3臺手車式05、06、07開關給機組提供啟動電流。原開關為機組最初配套ABB公司開關，因達到使用周期，2013年更換為施耐德電氣華電開關（廈門）有限公司HVX17—40—31E275型開關。
2故障情況說明
2017年05月18日00：35，華北網(wǎng)調(diào)消納新能源要求潘家口電廠2號、4號機組開機抽水；2號機組并網(wǎng)后，監(jiān)控執(zhí)行4號機組抽水啟動，機組啟動至額定轉(zhuǎn)速啟動同期并網(wǎng)合出口斷路器，合閘成功分07開關退出變頻器運行，在執(zhí)行07開關分閘過程中，程序執(zhí)行到判斷“4號機組抽水啟動小車開關07DL分閘位置”信號程序段時，因07開關分閘回路故障，監(jiān)控系統(tǒng)未收到反饋信號，4號機組抽水流程執(zhí)行失敗轉(zhuǎn)事故停機流程。
3現(xiàn)場檢查與處理恢復
3。1現(xiàn)場處置情況
�。�1）現(xiàn)地在4號機手車07開關控制柜檢查開關，顯示在合閘位置，現(xiàn)地手動進行分07開關操作，開關依然無法正常分開；
�。�2）打開07開關控制柜前面板，在面板上開關本體操作機構(gòu)的機械分閘按鈕上進行分閘操作，07開關分閘成功；（注：此時開關不帶電，具備現(xiàn)地手動分閘條件，如果帶電情況下則禁止現(xiàn)地手分閘）
�。�3）向調(diào)度申請進行緊急處理，將07開關（手車開關）拉至試驗分位置，進行傳動，對操作機構(gòu)箱內(nèi)部和控制回路進行全面檢查。
3。2故障處理及問題排查
（1）對07開關控制電源進行檢查測量，根據(jù)原理圖測量“101”端子與“102”端子間的直流電壓為DC233V；（2）打開07開關控制柜面板對開關本體內(nèi)部進行全面檢查，按照圖紙對07開關分閘控制回路進行檢查，檢查過程中發(fā)現(xiàn)圖紙中的“105”號端子沒有負電，初步懷疑分閘控制回路存在斷開的情況。（3）重點對負電“102”端子至“105”號端子間部分進行全面檢查，在線圈處測量對地直流電壓為—117V，說明“102”端子至線圈一端的回路正常，對線圈負電“102”端子另一端的引線進行測量檢查發(fā)現(xiàn)引線異常斷開（斷線情況見圖2），控制回路的負電在此處永久斷開，會引起07開關分閘失敗。對07DL分閘線圈的另一根引線檢查發(fā)現(xiàn)也存在一定的破裂情況。
3。3確定故障點
07開關分閘控制回路內(nèi)分閘線圈的兩根引線中的一根異常斷開，控制回路負電壓到此處斷開，引起07開關無法正常分閘。
3。4處理步驟
�。�1）對07開關分閘控制回路斷線的引線進行更換及絕緣處理，對破裂的另外一根引線破裂處進行絕緣加固處理，經(jīng)過現(xiàn)地及遠方3次傳動，07開關分合閘動作正常，信號轉(zhuǎn)換正確。（2）對與07開關型號及結(jié)構(gòu)相似的05、06、14開關接線情況進行檢查不存在與07開關類似的接線問題存在。
4故障原因分析
07開關投運時盤柜內(nèi)部接線布置不合理，分閘線圈的引線未留有足夠的預度，07開關分合閘過程中振動較大，導致引線在開關多次的分合過程中持續(xù)受到拉伸力的作用下出現(xiàn)斷裂，最終導致4號機組抽水工況轉(zhuǎn)換失敗。
5暴露的問題
�。�1）開關本體操作機構(gòu)內(nèi)接線布置不合理，沒有考慮開關分合時振動的影響，引線沒有留有足夠的預度；（2）開關廠對質(zhì)量驗收把控不嚴，裝配工藝不過關；（3）設備檢修及維護質(zhì)量不到位。
6防控措施
采取相關措施如表1。
7結(jié)束語
潘家口蓄能電廠4號水泵水輪發(fā)電機組在水泵工況啟動過程中，由于變頻器啟動母線連接4號機07開關分閘信號不能反饋至監(jiān)控系統(tǒng)，導致監(jiān)控未收到變頻器啟動母線07開關分閘信號機組啟動失敗。通過檢查分析可以看出，原因為開關柜內(nèi)布線不合理，開關長期分合閘震動和導線受應力過大，致使開關信號線斷裂，導致開關分閘后位置信號不能正常反饋。針對此問題，電廠與施耐德電氣華電開關（廈門）有限公司進行了磋商，對接線臨時處理，暫時先恢復設備運行，擇機對開關柜進行更換處理，同時制定應對措施對同型號開關柜進行排查，及時排除設備隱患，確保了機組及配電設備的安全穩(wěn)定運行。
作者：孫紹武 單位：國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠
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