培训小结——35kVGIS开关柜

小电工，最近比较忙，最近公司安排了新的工作内容，同时也让我得到了一次参加系统性培训的机会。下面和大家一起来分享一下我的个人心得。

一、培训内容记录

本次培训在两天的时间里针对即将接管的主变电所的35kVGIS开关柜进行了理论培训及实操培训。

理论培训主要从开关柜的基本结构为引，由浅入深，对35kVGIS的开关柜的一次、二次部分图纸及相关手册，进行了讲解。最后结合已运营的正线中频发的故障（带电显示器及气体密度继电器等），进行了一些讨论，并简单阐述了下故障排查的思路方法。为第二天的实操培训奠定了良好的基础。

实操培训重点内容为当全所失电情况下的应急操作包括了手动合分闸、手动操作三工位开关及手动储能。

其次结合现场设备实物使介入人员更加深入地认识了柜内元器件，尤其是对以往日常运行中的难以触及的操作面板内部元件有了初步的认识。

最后结合二次图纸，比照现场设备，重点梳理了进线柜的二次回路，使得对图纸的熟悉度有所提升。

二、重要答疑记录

1、

问：气体密度传感器、气体密度监测仪显示器、高压带电显示器及P143操作面板失效这些现场大规模频发的故障，诱因可能是哪些？有哪些处理方法？

答：

气体密度传感器及显示器目前怀疑可能存在环境因素及干扰，现准备将传感器引线用保护套包裹，待后续观察。

带电显示器可能由于耐压试验短路接地不可靠，导致设备受损伤，在运营过程中，损坏程度逐渐加重，导致损坏。如更换后设备，不再故障，则表明以上推断成立。目前待观察。

P143操作面板原因尚未查明，部分板件返厂后正常，可能也与环境因素有关。

目前来看，上述三种故障只有出了问题后更换，无其他解决办法。

2、

问：在排查故障时，有哪些思路及手段？以进线柜无法合闸进行分析。

答：

a）当某一功能出现故障时，在二次图纸中找到其相应回路，找到其回路上的各闭锁点，用短接线跳过闭锁点。若跳过某闭锁点，故障依然存在，则该闭锁点非故障起因。若跳过某闭锁点后，故障消失，则证明是此闭锁点有故障发生。

说明：此方法对多重诱因故障无效，但对于经常出现的一般性故障，有较好的排查效果。

b）以不能合闸故障为例，断路器合闸回路如下所示：

结合上图分析故障:

X1:2-X1:33 为操作面板柜门行程开关，其触点接入保护屏的电气操作入口，即只有操作面板门关时才能进行电气操作。

X1:16-X1:21为外部合闸允许条件，即外部合闸允许条件满足后导通。

X1：21-X1:32为防跳继电器常闭触点与三工位控制器装置正常常开触点串联，即当防跳继电器AP失电（灯不亮）与三工位控制器无故障信号（故障灯亮时，注意复位）时，线路段才导通。

X1:32-X1:30为母线室气体密度低继电器KP31的常闭触点。即当本段母线室气压正常时（即母线室气体密度低继电器失电，其灯不亮时），此段导通。

X1:30-X1：18为断路器机构内部常闭触点，断路器在分位时，此触点闭合。即断路器为分闸位时，此段导通。

至此断路器机构外部线路完毕，进入机构内部触点。

B021的9-10,断路器储能信息辅助触点（常开），即断路器储能到位后，此触点闭合。

BO11的9-10，断路器机构内部常闭触点（常闭），即断路器在分位时，此触点闭合。

K21为合闸线圈，其电阻值为270Ω。

B043的1-2，断路器分闸按钮辅助触点（常闭），即断路器分闸按钮未被按下时，此触点闭合。

至此所有可能影响断路器分合的触点分析完毕，下面开始排查。

 

⑴首先确认操作面板玻璃门关好，三工位控制器无故障灯亮，母线室气压正常，AP继电器灯灭，断路器位置指示确实在分闸位置，断路器分闸按钮无异常，储能状态指示为已储能。上述直观现象，确认无误后，开始后续排查。

⑵机械合分闸一次，验证机械机构是否正常。确认无误后，开始后续排查。

⑶拆下操作面板，测量合闸线圈电阻是否正常。确认无误后，开始后续排查。

⑷用短接线将X1:2与X1:33短接，验证操作面板柜门行程开关是否故障。确认无误后，开始后续排查。

⑸用短接线将X1:33与X1:16,，X1:16与X1:21短接后，进行电动合闸，验证问题在外部回路还是在本柜。确认问题在本柜后，开始后续排查。

⑹依次用短接线将各条件短接，进行电操合闸试验。当短接某一条件后，电操成功，则故障点在此条件，可根据条件进一步进行排除。

3、

问：对于开关柜的断路器机构，应如何进行维护检修工作？

答：维护方面只需对断路器机构定期清灰上油即可，而检修工作除更换分合闸线圈外均不建议自行操作，因为轴距、齿轮咬合度及弹簧紧度等机械配合需较丰富实操经验，如调整不当很容易造成断路器的动作参数发生变化甚至发生断路器报废现象。

4、

问：如何区分气体密度显示器故障与气体密度传感器故障？

答：当气体密度显示器故障时，无显示及乱码，但故障灯不亮。当气体密度传感器故障时，显示器显示横杠，且故障灯会亮。

5、

问：PT并列装置何时投用？逻辑闭锁有哪些？

答：

首先通俗解释下PT并列与PT重动：

①PT并列

两段母线，每段母线一台PT，当I母PT预试时，需要退出运行，而此时I母的保护却继续运行，保护失去电压会发生误动（考虑到低电压闭锁），此时需要用Ⅱ母PT维持两段母线上的保护电压，因此需要PT并列。

说明：一般情况下，过电流保护不设计闭锁。只有当灵敏度不足时，才加低电压闭锁，这样过电流的保护定值可以设小一点。因为过电流保护的整定值设小了，容易引起过负荷时的误动，所以引入了低电压闭锁，这样过负荷就不会引起电流保护了。只有在故障情况下，电压才会下降到低电压的整定值。

②PT重动

首先PT重动的意义是使电压的一次回路和二次回路保持“一致性”。如果没有重动回路，当一次刀闸断开，二次电压回路会在并列的情况下返送电压至一次侧，易发生人身伤害。

在现场工作中，有些电压回路的重动功能没有通过重动并列装置来完成，而是直接在电压回路串联PT刀闸的辅助触点，这类系统采样点及测点较少。

当需要同时用刀闸触点切换A、B、C三相电压及开口电压（零序），还需要触点用来监视其位置，母差还需要接入刀闸触点，作为方式识别用，此时刀闸的触点就不够用了，因此二次采用一组刀闸触点来启动重动继电器，利用重动继电器的触点来传递二次电压，做并列监视用。

PT并列二次原理（仅截出条件部分）如下所示：

如上图所示（图片有点模糊，看下面解释吧）：

PT的并列与解列分为远方和就地控制。

并列条件为收到并列命令且母分两侧隔刀合位，母分断路器合位（即一次并列）。

解列条件为收到解列命令或母分两侧隔刀分位，母分断路器分位（即一次解列）。

PT重动条件（二次绕组引出线与本侧电压小母线接通），为本侧PT刀闸合位。

PT重动复归条件（二次绕组引出线与本侧电压小母线断开），为本侧PT刀闸分位。

三、重要知识点记录

1、应急操作简明指南

a）操作面板及工具简介

操作面板构成如下所示：

备注：

手动/电动切换弹子锁，已取消，只留了预留孔洞。

行程开关的常开触点，一个串接至断路器合分闸电源回路中，另一个串接至隔离刀闸操作允许回路中。

 

操作工具如下图所示：

b）手动合闸

①确定储能状态指示为已储能。

②用大力按下断路器机械合闸按钮。

③确定断路器位置指示在合位。

备注：可用手动储能操作手柄或螺丝刀去按，比较容易操作。

 

c）手动分闸

①用力按下断路器机械分闸按钮

②确定断路器位置指示在分位。

 

d）手动操作三工位刀闸

①合分隔离刀闸

⑴向下推动联锁杆，打开隔离刀闸操作孔。

⑵插入三工位刀闸操作手柄，顺（逆）时针摇动手柄，直至隔刀位置指示完全显示在合(分)闸位置为止

⑶拔出操作手柄。

②合分接地刀闸

⑴向上推动联锁杆，打开接地刀闸操作孔。

⑵插入三工位刀闸操作手柄，顺（逆）时针摇动手柄，直至地刀位置指示完全显示在合(分)闸位置为止。

⑶拔出操作手柄。

备注：若操作手柄无法拔出，则说明操作未到位，不可强行拔出，否则联锁机构将被损坏。

 

e）手动储能

⑴将手动储能操作手柄插入手动储能操作孔。

⑵顺时针摇手动储能操作手柄，直至储能状态指示显示已储能。

⑶拔出手动储能操作手柄。

备注：

储能到位后，储能机构会断开，明显有空转感

手动储能操作手柄，使用姿势如下图所示：

2、操作面板内部元件认知

正视图：

绿圈部分侧视图如下：

备注：地刀电机与地刀辅助触点端子排在另外一侧，藏在机构后面。

 

蓝圈部分侧视图如下：

备注：

分闸线圈电阻275Ω，合闸线圈电阻270Ω。

气体密度传感器插孔即为充气孔。

 

3、柜内设备元器件认知

进线柜柜内正视图如下：

带PT的出线柜柜内正视图如下：

重点元器件说明：

a）三工位开关

备注：若故障灯亮将导致无法合闸，多数情况按一下复归按钮即可复位。

 

c）继电器组

熟知继电器得电条件能够快速精准地定位故障，下面以进线柜为例：

从左至右依次为：

AP（防跳）、K201（隔刀操作条件）、K301（地刀操作条件）、K501（电缆侧无压）、KA（维护接地撤除）、KP11（母线室低气压）、KP21（断路器室低气压）、KP31（母线室低气压）

正常情况下：

AP，断路器合闸时，灯亮。其辅助触点用于闭锁断路器合闸回路，实现防跳功能。

K201，隔刀操作条件满足时，灯亮。其辅助触点用于将隔刀操作条件满足信号传至三工位控制器。

K301，地刀操作条件满足时，灯亮。其辅助触点用于将地刀操作条件满足信号传至三工位控制器。

KP501，电缆侧无压时，灯亮。其辅助触点用于将电缆侧无压信号传至保护屏。

KA，母线未维护接地时，灯亮。其辅助触点用于闭锁隔离开关操作条件回路。

KP11，母线室低气压时，灯亮。将母线室低气压信号传至保护屏，并使得KP31线圈得电。

KP21，断路器室低气压时，灯亮。将断路器断路器室低气压信号传至保护屏

KP31，母线室低气压时，灯亮。其辅助触点用于闭锁断路器合闸回路并将母线气压低信号传至本段及其他母联分段柜。

d）端子排

备注：

在耐压试验结束后，CT二次侧短接片必须要拆除，否则在正常运行时，会导致CT损坏。

拨片开关，在试验结束，一定要拨回导通位，否则在正常运行时，会由于电流采样丢失，而导致保护误动作。

 

位置指示如下所示：

导通位：

分断位：

4、柜顶元器件认知

备注：

电压互感器的三组线圈分别是计量用、保护用、开口电压（零序电压）。

消谐电阻只有在带PT的开关柜顶才有。

避雷器分母线侧避雷器及线路侧避雷器。

5、更换带电显示器、气体密度显示器、气体密度传感器简明步骤

首先将操作面板拆除，然后拆除金属外罩，如下图所示：

a、更换带电显示器

实物如下图所示：

①拆除装置外壳接地线并将引至低压室的端子拔出。

②将感应电压引线拔出，注意不要引起短路。（此为电缆侧的感应电压，如电缆侧带电此线即会有电，感应电压为AC24V）

③移动装置两侧固定夹，从金属外罩后部拿出装置。

④而后按倒序③②①复原接线和安装位置即可，注意接线顺序，小心核对，避免错误。

⑤检查K501是否亮灯，灯亮则安装成功。

补充：

核相是针对二路电源而言的，以下三种情况都需进行核相：

①二路电源需要并列运行时；

②二路电源需要并列倒电时；

③二路电源需要停电倒电时。

①②情况下不进行核相，如安装接线错误，可能出现相序不一致，引起短路事故，威胁设备安全，影响正常供电。

以常见的单母线分段来举例可通过带电显示器的核相孔使用万用表进行同电源核相（即一带二），异电源核相（即分列运行）。

实践中应以万用表测量PT二次电压的方法进行核相为准。

b、更换气体密度显示器

实物如下所示：

①将连接主机线束拔出。

②移动装置两侧固定夹，从金属外罩后部拿出装置。

③而后按倒序②①复原接线和安装位置即可。

备注：正常运行压力≧0.06MPa，预警压力值0.05MPa，闭锁压力值为0.03MPa。

c、更换气体密度传感器

①将传感器线束拔出回收至传感器本体。

②松开传感器与充气接头套之间的旋转螺母，将气体密度传感器取出来。（充气接头中的阀门会自动关闭，防止气体外泄。）

③在新传感器的密封件与充气接头密封表面涂抹油膏。

④将气体密度传感器推入气体接头中，并用旋转螺母固定它。

⑤将传感器线束重新连接，确认读数是否恢复正常。

6、各柜型特点

a）母联分段柜

ⅠⅢ母联分段柜有通讯管理机，通过光纤与后台交换数据，是整个35kV的通信枢纽。

ⅠⅢ母联分段柜中有二次电源联络开关。

ⅡⅣ母联分段柜中有二次电源联络开关。

ⅢⅣ母联分段柜中有PT并列装置及二次电源联络开关。

b)进线柜

进线柜的控制权交由主变保护屏控制，低压室无保护装置，机械式母线电压表仅在此柜中存在。

24V开关电源仅在进线柜上存在。

c）其他

四个PT分别在两个站用变柜及两个出线柜上。

智能仪表仅在SVG柜、接地变柜、站用变柜上有；且这几个柜型只有P143综保装置。

四、厂家建议

1、直流电的可靠性好，除加热照明外的电源，均可采用直流电源，以加强设备的稳定性。

2、如需对断路器机构进行清灰及加润滑油等操作，需在停电条件下进行以免误触机构，导致误动作。且需要将断路器机构中存储的机械能泄放完毕（将储能电机电源断开并通过断路器分合操作使得操作，储能指示为未储能。）以保证作业安全。

 

五、现场发现的不合理之处

1、在进线柜中，电源性质与图纸不符。断路器储能电机总电源在图纸上标注为AC220V，现场实测为DC220V，但其断路器依旧为交流断路器。

六、培训的不足之处及建议

a）不足之处：

首先厂方培训人员构成不合理。厂方培训人员为开关柜工厂的安装工艺工程师，对二次图纸深化不足，对保护装置基本不了解，是此次培训的最大的缺憾之处。

其次无备用柜可以进行一次方面的拆解培训，导致一次方面培训涉及程度不深，比较肤浅。

b）建议：

35kVGIS开关柜的培训，需联系保护方面的工程师一同到场。且最好有一台备用柜在现场，并提供足够的时间，可供厂家进行拆解式培训。