技術維修與康明斯知識

高壓發電機組開關柜不能合閘故障案例四則

 

柴油發電機組的供電系統重要性是不言而喻的，但是供電系統在使用和運行過程中，不可避免地會出現各種故障。要求電氣維修人員具有過硬的技術、豐富的經驗，能及時排除故障，減少柴油發電機組停機所造成的損失。但是，供電系統的故障現象千差萬別，某些故障錯綜復雜，而一些維修人員能力和經驗不足，不能及時排除故障，導致設備長時間停用，造成不小損失。以下為康明斯公司為您準備的故障案例四則，提供維修人員參考。

 

高壓發電機組開關柜外形圖

 

1、故障設備案例一

 

某10kV高壓發電機組開關柜，用于控制10kV康明斯1800KW柴油發電機組。

● 故障現象：

用手動方式進行合閘操作時，開關柜中的主斷路器不能合閘，而控制電源中的自動開關跳閘。

● 診斷分析：

（1）進行直觀檢查，合閘電流線圈已完全燒焦。在WGB-111N保護裝置電子板上，“手動合閘”和“分閘回路”的端子引出線燒斷。

（2）斷路器的合閘控制回路接線見圖1。進行手動合閘時，控制開關SA1的觸點①、②閉合，合閘線圈KM通電，同時自保持繼電器KA3線圈得電，其常開觸點閉合。當SA1返回，觸點①、②斷開時，回路由KA3的常開觸點保持通電。斷路器合閘到位后，其輔助常閉觸點QF斷開，切斷合閘回路的電流。

 

圖1 高壓發電機組斷路器控制回路接線

 

（3）對手動合閘回路中的部件進行檢查，發現CT型手動彈簧儲能操動機構已經嚴重銹蝕并卡死，這導致斷路器的三相主觸頭合不上。

（4）由此產生的嚴重后果是：輔助常閉觸點QF不能斷開，合閘回路長時間通電，造成KM和KA3線圈燒壞，并導致合閘電源L＋、L－短路跳閘。

● 故障處理：

更換合閘線圈KM、繼電器KA3和手動操動機構。

● 經驗總結：

高壓發電機組開關柜手動操動機構的機械部分，要定期進行潤滑和保養。

 

 

2、故障設備案例二

 

某公司變電所中的5＃高壓發電機組開關柜（10kV，用于控制一臺1600KW高壓柴油發電機組）。

● 故障現象

值班電工按照調度員的命令，對5＃高壓柜進行送電操作。在斷路器合閘過程中，聽到開關柜內發出“嘣”的巨大聲響，合閘操作失敗。

● 診斷分析

（1）5＃高壓柜的電氣主回路見圖2，斷路器為ZN28-10型手車式真空斷路器。拉出手車進行檢查，此時斷路器實際機械位置顯示為分閘位置，但是在電氣間隔的顯示裝置中，卻顯示C相回路還在帶電狀態。

 

 

圖2 高壓發電機組的電氣主回路

 

（2）檢查真空滅弧室的外觀，透過玻璃外殼，可以看到A相和B相真空滅弧內部很正常，屏蔽罩等部件干凈明亮，而C相滅弧室內部的屏蔽罩表面發黑，還有明顯的燒灼痕跡，由此初步確定C相真空滅弧室的真空度已經嚴重下降。

（3）對斷路器的三相分別進行交流耐壓試驗，發現A相和B相都能達到規范要求（42kV/min），而C相試驗電壓升至3kV時，真空滅弧室就被擊穿。

（4）電力行業標準中明確規定：真空斷路器在允許儲存期的期末，真空滅弧室內部的氣體壓強不得大于6.6×102Pa；真空滅弧室隨同真空斷路器出廠時，真空滅弧室內部氣體壓強不得大于1.33×102Pa。采用真空度測試儀對斷路器的真空度進行檢測，A相為4×102Pa，B相3.4×102Pa，而C相為25×102Pa，這說明 C相滅弧室的真空度已經基本失效。

● 故障處理

更換C相真空斷路器。

● 經驗總結

真空斷路器是以真空作為絕緣介質和滅弧手段的斷路器，它是電力系統中重要的控制和保護電器。如果存在故障和缺陷，就起不到控制和保護作用，甚至引發電網故障和人身事故。所以要定期或不定期地觀察、檢測真空斷路器的真空度和絕緣性能，對達到使用壽命，或有異常現象的真空滅弧室，要及時地進行更換。

 

3、故障設備案例三

 

10kV高壓發電機組開關柜，用于1臺2000KW康明斯柴油發電機組。

● 故障現象

在合閘操作過程中，出現不能電動合閘的故障現象。

● 診斷分析：

（1）進行手動操作，可以正常合閘，這說明機械傳動部件沒有問題。

（2）檢查合閘控制電路，繼電器、合閘線圈、輔助觸點、連接導線等，都在完好狀態。

（3）斷路器合閘失靈故障，除操作機構及電氣回路故障外，操作電源的問題也不容忽視。這臺斷路器的合閘電源是直流蓄電池組，已經運行了好幾年，幾個月之前已經發現有一只蓄電池電壓嚴重下降。

（4）測量合閘母線電壓，為215V，電壓似乎不低。但這是空載電壓，合閘時沖擊電流很大，達到100A以上，如果有蓄電池組有故障，其電源內阻就會加大，導致端電壓大大下降。

（5）經實測，在合閘瞬間，蓄電池組的端電壓不足100V，此時合閘鐵芯雖然能動作，但因電磁力不夠，機構提升不到位，開關合不上閘。

● 故障處理：更換有故障的蓄電池。

該用戶同機房內另有一臺10kV高壓發電機組開關柜，用于控制10kV另一部2#康明斯發電機組。對線路檢修完畢后，準備合閘送電。當微機發出合閘指令后，斷路器發生跳躍現象，持續不斷地“合閘一分閘”，致使送電時間延遲幾個小時，造成了用戶的經濟損失。

檢查直流操作電源，在完好狀態。檢查合閘接觸器、中間繼電器、連接導線，沒有發現異常情況，而且合閘接觸器已經動作。再檢查斷路器的操動機構，發現托架與滾輪軸咬合吃度過小，導致合閘機構不能掛牢而脫落，合閘位置不能維持。調整合閘機構后，故障得以排除。

● 經驗總結：

（1）在使用直流操作電源的柴發機房電氣設備中，應當使用免維護蓄電池組。還要對免維護蓄電池進行定期檢測，及時修理或更換不符合要求的蓄電池，以保證操作系統正常工作。

（2）斷路器在合閘時，如果出現跳躍現象，常見原因是：蓄電池電壓不足、硅整流元件損壞、斷路器的輔助常閉觸點過早斷開、繼電器觸點粘連、操動機構位置調整不正確等。

 

 

4、故障設備案例四

 

某高壓發電機組開關柜，第二次操作時不能合閘

● 故障現象

對高壓發電機組開關柜的微機保護裝置進行改造后，把真空斷路器放在試驗位置試車，第一次合閘、分閘動作都正常，但進行第二次合閘時，發現斷路器不能合閘。

● 診斷分析：

（1）檢查微機保護裝置的插接件，已經插接到位。

（2）檢查合閘回路接線，沒有接觸不良的問題。

（3）對控制回路進行測量，發現斷路器在第一次合分閘之后，即使未按合閘按鈕，微機保護裝置的合閘輸入回路仍有合閘信號。而在正常情況下，如果不按合閘按鈕，微機保護裝置不應該有合閘信號。

（4）對控制電路進行仔細檢查，發現斷路器原來就有防跳回路，但是在進行微機改造時，在微機保護裝置中又設置了防跳回路。這兩套防跳功能共存時，可能發生沖突。

● 故障處理

打開斷路器的面板，通過跳線將斷路器本體的防跳功能去掉，而保留微機保護裝置內部的防跳功能。重新操作后，多次合閘和分閘都很正常。

● 經驗總結

如果斷路器在第二次操作時合不上閘，可能是電路中有持續的合閘信號，也就是防跳閉鎖環節在起作用。

 

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