淺析35kV少油開(kāi)關(guān)直流接觸器更換選型不當(dāng)引發(fā)誤合閘的原因分析
時(shí)間:2007-12-26 09:13:00來(lái)源:zhaohy
導(dǎo)語(yǔ):?對(duì)更換直流接觸器選型不當(dāng)引起開(kāi)關(guān)誤合閘的原因進(jìn)行了分析,并提出預(yù)防措施
摘要:對(duì)更換直流接觸器選型不當(dāng)引起開(kāi)關(guān)誤合閘的原因進(jìn)行了分析,并提出預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:直流接觸器選型誤合閘原因分析
1引言
直流接觸器是電力自動(dòng)控制系統(tǒng)及電力拖動(dòng)中應(yīng)用最普遍的一種低壓電器,它作為開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)元件和執(zhí)行元件,可以對(duì)電氣回路進(jìn)行遠(yuǎn)距離的起動(dòng)、停止的控制。從結(jié)構(gòu)上講,直流接觸器具有工作可靠性高,使用安全以及方便檢修維護(hù)等特點(diǎn);從經(jīng)濟(jì)上講,價(jià)格低廉。但在檢修過(guò)程中,如果更換直流接觸器時(shí)選型不當(dāng),極有可能引起電氣回路的拒動(dòng)或誤動(dòng),甚至引發(fā)大的電網(wǎng)事故,尤其是對(duì)擔(dān)負(fù)煤礦供電的變電站的安全運(yùn)行將構(gòu)成巨大的威脅。
2事故舉例
我廠35kV變電站擔(dān)負(fù)著對(duì)晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)公司老區(qū)3個(gè)礦的供電任務(wù)。2002年8月,該變電站的一臺(tái)處于熱備狀態(tài)的少油開(kāi)關(guān)發(fā)生了一次突然自行合閘的事故。運(yùn)行人員通過(guò)控制開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方手動(dòng)分閘。分閘后,此開(kāi)關(guān)再次自行合閘,而且出現(xiàn)反復(fù)重復(fù)分閘合閘的情況。此臺(tái)開(kāi)關(guān)所帶線(xiàn)路為空線(xiàn)路,對(duì)側(cè)無(wú)負(fù)荷,未造成事故。
3原因分析
我廠的這臺(tái)開(kāi)關(guān)是SN10—35Ⅰ型,其保護(hù)裝置采用常規(guī)的電磁式繼電保護(hù)?! ?
針對(duì)上述控制回路,首先對(duì)控制開(kāi)關(guān)KK和防跳中間繼電器TBJ進(jìn)行了檢查和試驗(yàn)。檢查發(fā)現(xiàn),合閘回路和分閘指示燈回路沒(méi)有問(wèn)題。原因估計(jì)出在合閘接觸器HC上。經(jīng)詢(xún)問(wèn),事故前,廠繼電保護(hù)人員曾因故障而更換了合閘接觸器,更換后的合閘接觸器型號(hào)為CZO—40/20型直流接觸器。其額定參數(shù)為:額定電壓220V,線(xiàn)圈匝數(shù)24000匝,電阻2200Ω。更換后,對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行了多次合分閘的試驗(yàn),一切正常,開(kāi)關(guān)能正常動(dòng)作。原先的合閘接觸器型號(hào)為CZO—40/C型直流接觸器,其額定參數(shù)為:額定電壓220V,線(xiàn)圈匝數(shù)4200匝,電阻288Ω。因更換后的接觸器參數(shù)不同于原接觸器,因此懷疑動(dòng)作電壓存在差異,對(duì)兩種接觸器的性能進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果為:CZO—40/C最小動(dòng)作電壓為90V,最小動(dòng)作電流為0.3A,CZO—40/20最小動(dòng)作電壓為117V,最小動(dòng)作電流為0.05A。
無(wú)論何種接觸器,其動(dòng)作原理都是相同的,都是通過(guò)套在磁軛或鐵芯上的線(xiàn)圈通過(guò)電流后產(chǎn)生磁勢(shì),進(jìn)而吸引活動(dòng)銜鐵,直接或通過(guò)杠桿傳動(dòng)使動(dòng)、靜觸頭接觸,繼而通電,接觸器是否動(dòng)作取決于電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生磁勢(shì)的大校而電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁勢(shì)F與電磁線(xiàn)圈的匝數(shù)N和所通過(guò)的電流I成正比,其關(guān)系為:F=NI
根據(jù)上式,可計(jì)算出兩個(gè)直流接觸器的最小動(dòng)作磁勢(shì)。
對(duì)于CZO—40/C:
F=NI=4200×0.3=1260(安匝)
對(duì)于CZO—40/20:
F=NI=24000×0.05=1200(安匝)
正常情況下合開(kāi)關(guān)時(shí),控制開(kāi)關(guān)KK的5~8接點(diǎn)閉合,在控制電壓為220V時(shí),兩個(gè)直流接觸器所產(chǎn)生的磁勢(shì)分別為:
對(duì)于CZO—40/C:
F合=NI合=4200×220/288=3208安匝>1260安匝,接觸器能可靠動(dòng)作;
對(duì)于CZO—40/20
F合=NI合=42000×220/2200=2400安匝>1200安匝,接觸器也能可靠動(dòng)作。
在分閘指示燈回路中串有電阻R,阻值為2500Ω,通過(guò)指示燈回路,流經(jīng)接觸器線(xiàn)圈的激磁電流變小,直流接觸器線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁勢(shì)也變小,在控制電壓為220V時(shí),兩個(gè)直流接觸器產(chǎn)生的磁勢(shì)分別為:
對(duì)于CZO—40/C:
F=NI=4200×220/(2500+288)=331安匝<1260安匝,接觸器不動(dòng)作;
對(duì)于CZO—40/20:
F=NI=42000×220/(2500+2200)=1123安匝<1200安匝,接觸器不動(dòng)作。
可以看出,正常情況下合開(kāi)關(guān)時(shí),兩個(gè)直流接觸器所產(chǎn)生的磁勢(shì)遠(yuǎn)大于各自的最小動(dòng)作磁勢(shì),都能可靠動(dòng)作。而在分閘指示燈回路中,CZO—40/C直流接觸器產(chǎn)生的磁勢(shì)遠(yuǎn)小于它的最小動(dòng)作磁勢(shì),接觸器不動(dòng)作,但CZO—40/20型接觸器所產(chǎn)生的磁勢(shì)已非常接近于最小動(dòng)作磁勢(shì),處于臨界狀態(tài),如果控制回路電壓高于220V,就有可能使CZO—40/20型接觸器誤動(dòng),從而引起開(kāi)關(guān)誤合閘。
經(jīng)過(guò)了解,開(kāi)關(guān)誤合閘時(shí),蓄電池所帶的控制回路上有調(diào)整電壓在工作,使得控制電壓達(dá)250V,按250V計(jì)算:
CZO—40/20的磁勢(shì)為:F=NI=4200×250/(2500+2200)=1276(安匝)>1200(安匝)接觸器動(dòng)作?! ?
CZO—40/C的磁勢(shì)為:F=NI=4200×250/(2500+288)=377(安匝)<1260(安匝)接觸器不動(dòng)作。
可以看出,當(dāng)控制回路電壓在220~250V之間波動(dòng)時(shí),CZO—40/20型直流接觸器有時(shí)動(dòng)作有時(shí)不動(dòng)作,控制電壓在正常的220V時(shí),接觸器能正常分合,從而掩蓋了問(wèn)題。
結(jié)束語(yǔ)
無(wú)論更換的直流接觸器的電阻變大或變小都有可能埋下事故隱患,因此在檢修更換接觸器時(shí),一定要謹(jǐn)慎行事,不能輕易變換型號(hào)。即使更換為原型號(hào)的設(shè)備,也必須做好相應(yīng)的試驗(yàn)??紤]到控制電壓的波動(dòng)問(wèn)題,同時(shí)作為舉一反三的措施,在更換指示燈及電阻時(shí),也必須同整個(gè)回路相匹配,從而避免事故的發(fā)生,確保對(duì)煤礦供電的可靠性。
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