高壓發(fā)電機組開關(guān)柜不能合閘故障案例四則
發(fā)布時間：2025-03-26 點擊：39
技術(shù)維修與康明斯知識
高壓發(fā)電機組開關(guān)柜不能合閘故障案例四則
柴油發(fā)電機組的供電系統(tǒng)重要性是不言而喻的，但是供電系統(tǒng)在使用和運行過程中，不可避免地會出現(xiàn)各種故障。要求電氣維修人員具有過硬的技術(shù)、豐富的經(jīng)驗，能及時排除故障，減少柴油發(fā)電機組停機所造成的損失。但是，供電系統(tǒng)的故障現(xiàn)象千差萬別，某些故障錯綜復雜，而一些維修人員能力和經(jīng)驗不足，不能及時排除故障，導致設(shè)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(fā)電機組開關(guān)柜外形圖
1、故障設(shè)備案例一
某10kv高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，用于控制10kv康明斯1800kw柴油發(fā)電機組。
●故障現(xiàn)象：
用手動方式進行合閘操作時，開關(guān)柜中的主斷路器不能合閘，而控制電源中的自動開關(guān)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(guān)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(fā)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(fā)現(xiàn)ct型手動彈簧儲能操動機構(gòu)已經(jīng)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(chǎn)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(gòu)。
●經(jīng)驗總結(jié)：
高壓發(fā)電機組開關(guān)柜手動操動機構(gòu)的機械部分，要定期進行潤滑和保養(yǎng)。
2、故障設(shè)備案例二
某公司變電所中的5＃高壓發(fā)電機組開關(guān)柜（10kv，用于控制一臺1600kw高壓柴油發(fā)電機組）。
●故障現(xiàn)象
值班電工按照調(diào)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(guān)柜內(nèi)發(fā)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(tài)。
圖2高壓發(fā)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(nèi)部很正常，屏蔽罩等部件干凈明亮，而c相滅弧室內(nèi)部的屏蔽罩表面發(fā)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(jīng)嚴重下降。
（3）對斷路器的三相分別進行交流耐壓試驗，發(fā)現(xiàn)a相和b相都能達到規(guī)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(yè)標準中明確規(guī)定：真空斷路器在允許儲存期的期末，真空滅弧室內(nèi)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(nèi)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(jīng)基本失效。
●故障處理
更換c相真空斷路器。
●經(jīng)驗總結(jié)
真空斷路器是以真空作為絕緣介質(zhì)和滅弧手段的斷路器，它是電力系統(tǒng)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(fā)電網(wǎng)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(xiàn)象的真空滅弧室，要及時地進行更換。
3、故障設(shè)備案例三
10kv高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，用于1臺2000kw康明斯柴油發(fā)電機組。
●故障現(xiàn)象
在合閘操作過程中，出現(xiàn)不能電動合閘的故障現(xiàn)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(tài)。
（3）斷路器合閘失靈故障，除操作機構(gòu)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(jīng)運行了好幾年，幾個月之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)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(nèi)阻就會加大，導致端電壓大大下降。
（5）經(jīng)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(gòu)提升不到位，開關(guān)合不上閘。
●故障處理：更換有故障的蓄電池。
該用戶同機房內(nèi)另有一臺10kv高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，用于控制10kv另一部2#康明斯發(fā)電機組。對線路檢修完畢后，準備合閘送電。當微機發(fā)出合閘指令后，斷路器發(fā)生跳躍現(xiàn)象，持續(xù)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(jīng)濟損失。
檢查直流操作電源，在完好狀態(tài)。檢查合閘接觸器、中間繼電器、連接導線，沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，而且合閘接觸器已經(jīng)動作。再檢查斷路器的操動機構(gòu)，發(fā)現(xiàn)托架與滾輪軸咬合吃度過小，導致合閘機構(gòu)不能掛牢而脫落，合閘位置不能維持。調(diào)整合閘機構(gòu)后，故障得以排除。
●經(jīng)驗總結(jié)：
（1）在使用直流操作電源的柴發(fā)機房電氣設(shè)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(tǒng)正常工作。
（2）斷路器在合閘時，如果出現(xiàn)跳躍現(xiàn)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(gòu)位置調(diào)整不正確等。
4、故障設(shè)備案例四
某高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，第二次操作時不能合閘
●故障現(xiàn)象
對高壓發(fā)電機組開關(guān)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(fā)現(xiàn)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(jīng)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(shè)置了防跳回路。這兩套防跳功能共存時，可能發(fā)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(nèi)部的防跳功能。重新操作后，多次合閘和分閘都很正常。
●經(jīng)驗總結(jié)
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(xù)的合閘信號，也就是防跳閉鎖環(huán)節(jié)在起作用。
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1、故障設(shè)備案例一
某10kv高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，用于控制10kv康明斯1800kw柴油發(fā)電機組。
●故障現(xiàn)象：
用手動方式進行合閘操作時，開關(guān)柜中的主斷路器不能合閘，而控制電源中的自動開關(guān)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。
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圖1高壓發(fā)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(fā)現(xiàn)ct型手動彈簧儲能操動機構(gòu)已經(jīng)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(chǎn)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(gòu)。
●經(jīng)驗總結(jié)：
高壓發(fā)電機組開關(guān)柜手動操動機構(gòu)的機械部分，要定期進行潤滑和保養(yǎng)。
2、故障設(shè)備案例二
某公司變電所中的5＃高壓發(fā)電機組開關(guān)柜（10kv，用于控制一臺1600kw高壓柴油發(fā)電機組）。
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值班電工按照調(diào)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(guān)柜內(nèi)發(fā)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(tài)。
圖2高壓發(fā)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(nèi)部很正常，屏蔽罩等部件干凈明亮，而c相滅弧室內(nèi)部的屏蔽罩表面發(fā)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(jīng)嚴重下降。
（3）對斷路器的三相分別進行交流耐壓試驗，發(fā)現(xiàn)a相和b相都能達到規(guī)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(yè)標準中明確規(guī)定：真空斷路器在允許儲存期的期末，真空滅弧室內(nèi)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(nèi)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(jīng)基本失效。
●故障處理
更換c相真空斷路器。
●經(jīng)驗總結(jié)
真空斷路器是以真空作為絕緣介質(zhì)和滅弧手段的斷路器，它是電力系統(tǒng)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(fā)電網(wǎng)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(xiàn)象的真空滅弧室，要及時地進行更換。
3、故障設(shè)備案例三
10kv高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，用于1臺2000kw康明斯柴油發(fā)電機組。
●故障現(xiàn)象
在合閘操作過程中，出現(xiàn)不能電動合閘的故障現(xiàn)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(tài)。
（3）斷路器合閘失靈故障，除操作機構(gòu)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(jīng)運行了好幾年，幾個月之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)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(nèi)阻就會加大，導致端電壓大大下降。
（5）經(jīng)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(gòu)提升不到位，開關(guān)合不上閘。
●故障處理：更換有故障的蓄電池。
該用戶同機房內(nèi)另有一臺10kv高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，用于控制10kv另一部2#康明斯發(fā)電機組。對線路檢修完畢后，準備合閘送電。當微機發(fā)出合閘指令后，斷路器發(fā)生跳躍現(xiàn)象，持續(xù)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(jīng)濟損失。
檢查直流操作電源，在完好狀態(tài)。檢查合閘接觸器、中間繼電器、連接導線，沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，而且合閘接觸器已經(jīng)動作。再檢查斷路器的操動機構(gòu)，發(fā)現(xiàn)托架與滾輪軸咬合吃度過小，導致合閘機構(gòu)不能掛牢而脫落，合閘位置不能維持。調(diào)整合閘機構(gòu)后，故障得以排除。
●經(jīng)驗總結(jié)：
（1）在使用直流操作電源的柴發(fā)機房電氣設(shè)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(tǒng)正常工作。
（2）斷路器在合閘時，如果出現(xiàn)跳躍現(xiàn)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(gòu)位置調(diào)整不正確等。
4、故障設(shè)備案例四
某高壓發(fā)電機組開關(guān)柜，第二次操作時不能合閘
●故障現(xiàn)象
對高壓發(fā)電機組開關(guān)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(fā)現(xiàn)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(jīng)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(shè)置了防跳回路。這兩套防跳功能共存時，可能發(fā)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(nèi)部的防跳功能。重新操作后，多次合閘和分閘都很正常。
●經(jīng)驗總結(jié)
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(xù)的合閘信號，也就是防跳閉鎖環(huán)節(jié)在起作用。
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