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隔离开关触头接触电阻对系统运行操作的影响分析

北极星智能电网在线  来源:电工技术微信公众号  作者:张炎培 郑晓婷  2016/8/9 11:49:35  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:隔离开关触头接触电阻值的增大,会对电力系统的安全运行造成影响,除了在运行中产生发热缺陷外,还会在倒闸操作中引起诸多异常现象。通过对现场操作中发生的测量与弧光异常的分析与探讨,指出加强隔离开关运行维护的重要性。

引言

隔离开关作为隔离与操作电器,在电力系统中扮演着重要的角色。对于敞开式结构的隔离开关,由于其触头长期暴露在空气中,运行条件恶劣,常发生因触头氧化导致接触电阻增大而造成发热及操作中弧光异常的故障。

本文通过对现场发生的两例异常现象进行分析,探讨了双母接线中运行方式长期固定,隔离开关接触电阻增大对系统安全运行的影响。

异常现象介绍

秦安变电站是我国第一座330kV变电站,建于20世纪70年代初。其110kV配电装置为户外中型布置,隔离开关型号为GW4-110,采用双母带旁路接线,母联1100开关兼做旁路开关。110kV主接线如图1所示。

图1110kV接线示意图

一次,在乙母线停电处理1114乙刀闸发热缺陷的倒母操作中,当等电位拉开1116乙刀闸时,B相发生较大弧光,造成B相触头明显烧伤,所幸没有造成短路;随后进行了1116乙刀闸烧伤处理(1116线路从甲母旁带运行),在110kV系统恢复固定方式的操作中,当1116线路退出旁带恢复甲母运行、合上1116开关(1100开关未断开)时,发现A相电流为零。

下面围绕这两起异常展开分析,讨论其原因和对系统安全的影响。

异常原因分析

2.11116开关A相电流为零原因

从图1可以看出,由于受接线方式限制,线路旁带时只能在甲母通过1100开关旁带,因为1116线路长期在乙母运行。在1116线路退出旁带恢复固定方式时,只能先将线路以不停电方式倒至甲母,待1100开关作为母联开关投运后,才能恢复至乙母运行。当操作中恢复至甲母运行,合上1116开关,断开旁路1100开关前,发现1116线路A相电流指示为零,当时负荷与电流分配情况见表1。

表1 1116、1100开关并联时的电流与负荷分配

由表1可知,B相总电流为164.8A,C相总电流为161.8A。若以B、C相的平均电流163.3A为基准考虑三相电流的平衡,可知其与A相电流的差值为5.4A;若以B相电流为基准考虑,其与A相电流的差值为6.6A,则1116线路A相电流应在6A左右。再根据现场测量回路精度为1级、电流互感器变比为600/1的实际情况,结合误差公式(相对误差=×100%)可知,精度为1级的计量误差在1%=即x=0.01个单位时可能没有计量,即1116线路A相电流在6A左右时没有计量,综合三相电流平衡率的分析,可判断出1116线路A相电流读数应在6A左右。

下面再分析造成1116线路A相电流分配如此小的原因。

根据电路知识可知,并联电路分支电流是由各支路电阻值所决定的,即:

由此可作1116回路与1100回路的并联等效电路,如图2所示。

图21116开关与1100开关并联等效电路

根据运行经验,正常运行时要保证刀闸在负荷情况下接头温度正常,一般要求接触电阻不应大于30μΩ,通常在20~30μΩ。因此,考虑1100回路丙、甲刀闸及开关的接触电阻之和为75μΩ来计算分析,1116线路A相电流以6A考虑,则A相总电流应在164.2A左右,这样A、B、C三相基本平衡。

用分流公式计算1116回路接触电阻为1977.5μΩ。这样,即便在考虑1116开关与丙刀闸接触电阻的情况下,1116甲刀闸A相的接触电阻也在1920μΩ左右,如此大的电阻差异势必造成电流分配严重不平衡。若1100回路的接触电阻取不同的值,在电流分配比例不变的情况下,则1116回路的接触电阻会有如表2所示的变化。

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