技術維修與康明斯知識

高壓發電機組開關柜自行合閘故障兩例

 

高壓開關柜是指用于柴油發電機組的電力系統輸出、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用。高壓開關柜按作電壓等級在6600V~10kV的電器產品，高壓隔離開關與接地開關、高壓負荷開關、高壓自動重合與分段器，高壓操作機構、高壓防爆配電裝置和高壓開關柜等幾大類。

 

 

1、故障設備案例一

 

某銀行營業廳高壓發電機組開關柜，用于控制一臺常載1500KW康明斯柴油發電機。

● 故障現象

高壓發電機組開關柜處于跳閘位置，值班電工也沒有進行合閘操作，但是斷路器竟然自行合閘了。

● 診斷分析：

（1）有關的合閘控制回路見圖2-3。對電路進行分析，沒有錯誤之處。

 

 

圖1 高壓發電機組合閘控制電路

 

（2）在故障狀態下，檢查圖中的元件和接線，轉換開關KK1在跳閘位置，其合閘觸點也沒有接通，綠燈LD也亮了，提示斷路器是在跳閘位置，但是斷路器實際上是在合閘位置。

（3）測量合閘接觸器HC（CZ0-100型）上的電壓，竟然達到110V，正是這個來路不明的電壓，導致斷路器自行合閘。

（4）在跳閘狀態下，圖中的跳閘位置繼電器TWJ1與合閘線圈HC相串聯，對DC220V操作電源進行分壓，HC上的電壓降取決于TWJ1和HC的直流電阻。測量這兩個線圈的電阻，發現HC的直流電阻為1600Ω，與TWJ1的直流電阻很接近，導致HC上出現較高的電壓。

（5）經了解，在這臺高壓柜中，原來的合閘線圈HC在不久之前損壞，在維修過程中更換了一只，但是型號規格與原來不一致，導致直流電阻與原線圈有較大的區別。

● 故障處理

將合閘接觸器HC的型號更換為CZ0-40型，其直流電阻為448Ω，遠遠小于TWJ1的阻值，此時HC上的直流電壓下降到52V。

● 經驗總結

在更換高壓發電機組電氣系統電路中的元器件時，要弄懂電路的工作原理，全面考慮與其他元器件之間的協調配合，合理選擇元件的型號規格、技術參數，確保元器件更換后能正常地動作，防止顧此失彼。

 

 

2、故障設備案例二

 

某數據中心的高壓發電機組開關柜，用于控制一臺常載1350KW康明斯柴油發電機。

● 故障現象

高壓發電機組開關柜處于分閘位置，按正常操作程序做合閘試驗，剛剛將開關柜上的轉換開關KK1旋轉到“預備合閘”位置時，尚未按下啟動按鈕SB1，合閘接觸器就吸合動作，驅動高壓斷路器合閘了。

● 診斷分析

（1）故障是在維修后出現的。這臺高壓柜在使用多年后，合閘接觸器HC主觸頭嚴重燒蝕，滅弧罩破損，導致電弧短路，于是更換了接觸器，而后出現上述故障現象。

（2）有關的合閘控制回路見圖2（a）。圖中的CC是勵磁回路的聯鎖觸點，DL為斷路器輔助觸點，HQ為電磁操動機構的合閘線圈。核查有關的接線，沒有錯誤之處。

（3）對圖2（a）中直流合閘接觸器HC的回路進行簡化，可以清楚地看出接觸器與信號燈（含附加電阻R）串聯后分壓的情況，如圖2（b）所示。測量HC上的電壓，竟然接近100V，雖然比額定電壓220V低得多，但合閘線圈上已有一定的電流通過，由于線圈的線徑小、匝數多，安匝數比較高，所產生的電磁吸力使得接觸器可以吸合，導致斷路器誤合閘。

 

圖2 高壓發電機組合閘線圈的控制回路

 

（4）分析認為，故障原因是更換后的直流接觸器HC不適用，其線圈的直流電阻偏大。

● 故障處理

換上線圈直流電阻較小的直流接觸器。

● 經驗總結

在某些電路中，直流接觸器線圈的直流電阻不能偏大。否則在未合閘時，線圈上就會有較高的直流電壓，導致斷路器誤合閘或燒壞線圈。

 

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