十四号线及知识城线33kV开关柜故障案例研究分析

十四号线及知识城线 33kV开关柜故障案例研究分析

林彦辉

广州地铁集团有限公司运营事业总部，广东 广州 510000

一、前言

33kV开关柜作为地铁供电系统站级中工作电压最高的设备，其设备稳定性对运营工作的开展非常重要。以下通过具体案例来对33kV开关柜进行研究分析。

二、故障概述

某变电所105A开关跳闸，报文显示：动力变柜门开跳闸信号。803F开关自投成功，暂不影响区间所低压负荷供电 。变电人员到达现场看到外专业人员在巡检，经询问，其确认跨包勾住1#动力变柜门电磁锁，拉动了动力变柜门，造成跳闸。经变电人员检查设备具备送电条件，向电调申请恢复送电。105A开关送电成功。区间所1#动力变恢复送电。变电人员检查105A开关运行正常、区间所1#动力变运行正常。

次日00:30-04:30，变电人员组织对105A开关及动力变进一步检查，各项功能正常，设备正常运行。

经检查分析， 105A门开跳闸故障原因为：外单位人员巡检时，其跨包勾住动力变柜门电磁锁，拉动了动力变柜门，导致柜门行程开关超过限定位置，行程开关触点动作，引起105A开关门开跳闸。

三、设备工作原理

知识城线变电所动力变柜门有电磁锁及位置行程开关，当柜门被打开时，会触发门开报警及跳闸信号至对应的高压柜，保障人员安全。

动力变柜有前后两扇门，每扇门均有两个行程开关安装于动力变柜门上沿靠门轴1/3处，一个用于门开报警，一个用于门开跳闸。其中，门开跳闸行程开关使用常闭触点，并联接入对应高压开关跳闸信号回路，其中一扇门触发行程开关即会发出门开跳闸信号至高压开关。接线原理图如下：

四、故障原因分析

经分析，可能导致105A门开跳闸故障的原因采用鱼骨图分析如下：

图6 故障鱼骨分析图

从故障鱼骨分析图可见，可能导致105A开关门开跳闸故障的原因分别为：一次设备故障，二次设备故障、其他因素等几类，分析如下：

1. 一次设备故障

1.1经检查，105A开关可正常分合闸，且故障复归后电调成功试送电，可排除本体机构故障。

1.2对动力变电磁锁进行检查，功能测试正常，由此排除电磁锁故障。

2. 二次设备故障

2.1二次回路接线及元器件检查：检查105A开关柜及区间所动力变温控箱二次回路接线无松动，无虚接、断接情况，保护模块等元器件功能无异常。

2.2故障时，105A开关事故总信号灯亮，保护装置面板显示门开跳闸动作。对比SCADA后台事件记录，与报文一致。

现场检查105A开关，各项保护正常工作，设备运行正常，因此可排除二次设备故障。

3. 其他原因分析

3.1电磁干扰

故障发生时现场高中低压设备均没有操作，故没有突发的电磁干扰源，所以排除电磁干扰引起的开关跳闸。

3.2人为误动

故障发生时，有外单位人员在现场巡视，其确认巡检经过1#动力变柜时跨包勾住1#动力变柜门电磁锁，拉动了动力变柜门，导致新和变电所105A开关门开跳闸。

3.3现场模拟

现场在关上动力变柜门，锁上电磁锁后，通过电磁锁对柜门施加拉力，模拟故障发生情景。

现场首先进行场景复原，对动力变柜门进行了动作模拟测试，当用力拉扯后，会引起行程开关动作，继而导致105A开关跳闸。

对动力变柜门进行定量测试，从各方向分别对柜门施加超过200N拉力，设备均未发出了门开跳闸信号，具有稳定的可靠性。

随后反复多次进行试验，仅有一次拉开电磁锁，但此时电磁锁经过多次超过200N拉力后已出现明显松动，判断为试验次数过多对电磁锁造成损坏导致，现在已更换新的备件。

动力变柜使用的是LX19-001行程开关来判断柜门位置，安装于动力变柜门上沿靠门轴1/3处。对其进行测试试验，行程开关长度为14mm，完全按压时长度为10mm，即触发距离为4mm。

3.4变电所巡检通道情况及安全标识情况

新红区间变电所巡检通道宽1.3米，动力变柜周围有警示地贴，要求远离设备1米以上巡视设备，动力变柜体有“高压危险”、“禁止触摸”等标识牌。

综上所述，通过上述故障分析结果可确定新和变电所105A开关门开跳闸故障原因为：外部人员误动动力变柜门，导致柜门行程开关超过限定位置，行程开关触点动作，发出门开跳闸信号引起变电所105A开关门开跳闸。

变电八分部

2018年9月13日