延時繼電器在合閘回路中的應用

李永樂

廣東電網公司江門供電局，廣東江門 529000

0 引言

隨著社會的發展，用電戶對電力的需求量日益增長，配電網絡的發展成指數級增長，配電設備的運行管理成了電網企業的又一項重要工作。由于配電設備數量繁多，設備質量參差不齊，設備故障率高等因素導致設管理水平不高。設法減少設備故障率是提高設管理水平的關鍵。在設備故障分析中發現，由于開關機械故障引發的二次電氣設備故障是較為頻發的，故障造成開關柜合閘線圈損壞，致使開關不能合閘送電，延長了給用電戶的供電的時間，對社會造成不良的影響。

通過對開關柜的電氣原理及相應的保護合閘回路分析，可以通過改良開關柜的電氣回路來減少開關柜的故障率。

1 開關柜電氣回路

圖2 開關電氣合閘回路圖

圖2中KK為開關操作把手接點；1ZJ為圖1中開關的儲能閉鎖繼電器常閉接點。

保護裝置合閘回路：

圖3 保護裝置合閘回路圖

圖3中HBJ：為合閘保持繼電器電流型線圈；HBJ1：合閘保持繼電器的常開接點；TBJ：為跳閘保持繼電器常閉接點；DL：為開關柜開關位置常閉接點；HQ：為合閘線圈。當合閘輸入端帶正電壓時，HBJ動作，HBJ1接通，HQ帶電動作，開關合閘動作，開關合閘成功后DL斷開，HBJ復歸，HBJ1斷開，合閘動作完成。在整個過程中HBJ從解發動作直到開關合閘成功的過程中是保持在動作狀態，假如由于開關機械故障導致開關合閘不成功，DL一直處于接通狀態，HBJ動作也一直處于動作狀態，HQ就會一直帶電。

2 時間繼電器

時間繼電器，它是一種利用電磁原理或機械原理實現延時控制的控制電器。它的種類很多，有空氣阻尼型、電動型和電子型和其他型等。

這種繼電器通常可以設定延時時間，經常見到的是時間繼電器。

時間繼電器是這樣工作的，那通電延時的時間繼電器來說，在使用之前要一定一個時間，例如設定延時時間10s，在繼電器線圈通電后，如果里面有瞬時觸點的話，這些觸點會立即動作，常閉的會斷開，常開的會閉合，而延時觸點會在10s后，常閉的延時觸點會斷開，常開的延時觸點會閉合。

而斷電延時觸點，是在線圈斷電，經過設定的延時時間之后，這些觸點才會動作。

通電延時就是繼電器通電后延時動作（觸點斷開或閉合）。

斷電延時就是繼電器斷電后延時動作（觸點斷開或閉合）。

觸點斷開或閉合就要看控制回路所接的是常閉接點還是常開接點。

瞬時就是一通電即動作（不考慮繼電器固有機械動作時間）。

時間繼電器類型：

時間繼電器可分為通電延時型和斷電延時型兩種類型。

空氣阻尼型時間繼電器的延時范圍大（有0.4s～60s和0.4s～180s兩種），它結構簡單，但準確度較低。

當線圈通電時，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時下移，使瞬時動作觸點接通或斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時跟著銜鐵一起下落，因為活塞桿的上端連著氣室中的橡皮膜，當活塞桿在釋放彈簧的作用下開始向下運動時，橡皮膜隨之向下凹，上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經過一定時間，活塞桿下降到一定位置，便通過杠桿推動延時觸點動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。從線圈通電到延時觸點完成動作，這段時間就是繼電器的延時時間。延時時間的長短可以用螺釘調節空氣室進氣孔的大小來改變。

吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復彈簧的作用而復原。空氣經出氣孔被迅速排出。

時間繼電器：當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。

延時保險絲在合閘回路中的作用：

根據開關電氣合閘回路圖及保護裝置合閘回路圖，在開關柜合閘時，保護裝置的合閘繼電器動作，合閘回路通電，合閘線圈帶電動作，開關機構合閘動作。當開關柜機械出現故障使得開關合閘不成功時，合閘線圈一直保持在帶電狀態，合閘線圈有電流通過會發熱，一般只需5min就可燒壞合閘線圈。加裝的延時保險絲是串聯在合閘回路上的，對合閘回路所起的保護作用。在已安裝了延時保險絲的開關柜合閘時，就算開關柜機械出現機械故障使得合閘不成功，在5s～10s內將合閘回永久斷電，保護了合閘線圈。延時保險絲在正常合閘情況下回路帶電時間只有0.5s左右，保險絲是不會燒斷的。就這樣，延時保險絲既不影響合閘回路的功能又可對合閘回路的起到了很好的保護作用。

3 延時保險絲的安裝位置及安裝方法

延時保險絲是串聯在合閘回路上的，理論上無論延時保險絲安裝在哪個位置都對電路起保護作用。在安裝位置的選擇上，應考慮安裝的操作的方便，安裝過程的安全性，運行維護方便等因素。綜合各方面因素，延時保險絲安裝地點選擇在開關柜端子排上，在的合閘回路端子上解開接線，接線接入延時保險絲座子的一端，用引線連接原端子與延時保險絲座子另一端，再把延時保險絲插到座子上，整個安裝過程就完成了。在日后的維護中，需更換延時保險絲時，只需打開端子排柜門，換上新的延時保險絲就完成更換工作，無需操作電氣一次設備。

4 改良后的開關柜運行情況

在所有管轄設備中，選取由于機械故障導致合閘線圈燒壞的這類開關柜作為對像，對這些開關柜進行加裝延時保險絲的改良。經過改良后，統計這類故障再發生的次數與其它沒安裝延時保險絲的開關柜相比較。經過兩年的運行統計數據比較，53臺已安裝延時保險絲的開關柜損壞合閘線圈的次數共為1臺次，506臺沒安裝延時保險絲的開關柜損壞合閘線圈的次數共為38臺次。經進一步了解，已安裝延時保險絲的開關柜損壞合閘線圈的原因是由于安裝延時保險絲時選錯型號，延時保險絲與合閘線圈工作電流不匹配所致。由此說明延時保險絲給合閘線圈起到了很好的保護作用。

5 結論

在配電開關柜的電氣合閘回路上串聯延時保險絲，既不影響合閘回路的正常功能又可對合閘線圈起到了很好的保護作用，且有安裝維護方便，改造成本低等優點，提高了電網供電可靠性。

在配電設備運行維護管理中，如出現類似的設備故障，可嘗試對開關柜進行加裝延時保險絲的改造。如果跳閘線圈也經常損壞，本文不建議對跳閘回路進行改造。

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