10kV分合閘控制回路常見缺陷處理及改進

胡如月

江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇 淮安 223002

引言

隨著電網建設的完善，事故大幅降低。但目前由于在設計、制造、安裝和運行維護方面存在著不同程度的問題，10kV開關柜存在一系列的安全隱患。其中分閘回路、合閘回路是斷路器操作系統(tǒng)的重要組成部分。通過分析三起10kV控制回路故障，發(fā)現(xiàn)在10kV開關柜斷路器的常見故障中，分、合閘線圈的故障>70%。為了防止類似現(xiàn)象的再次發(fā)生，提出改進措施。

1 事故案例及處理

1.1 事故案例一

2010.4.23 某變＃2電容器開關遙合不成功，開關處于分位。

圖1 電容器開關操作回路原理圖

（2）現(xiàn)場檢查：保護裝置上跳位監(jiān)視燈不亮，測量63D23端子無負電（正常分閘狀態(tài)下，應為－110V）。據(jù)此，判斷操作機構箱內合閘回路有異常。再對操作機構檢查，測量合閘線圈兩端（1，2點間）電阻值，43Ω和正常運行值（此型號為200Ω左右）有很大差異（偏小），故判斷合閘線圈問題。將合閘線圈拆下檢查，發(fā)現(xiàn)其有燒焦痕跡，故確定問題在合閘線圈處。

（3）缺陷處理方法：將機構內合閘線圈更換，回路正常運行，可以實現(xiàn)遙控合閘操作。

1.2 事故案例二

2010.6.1 某變10kV294開關處于分位，裝置報控制回路斷線，檢修人員前往處理。

(1)檢查前分析:開關分位，控制回路斷線，則合閘回路不通。操作回路原理圖如圖2。

圖2 294開關操作回路原理圖

（2）現(xiàn)場檢查：裝置上跳位監(jiān)視燈不亮,測量保護中合閘回路7端子處,無負電（正常情況下應為－110V）。據(jù)此，判斷操作箱內合閘回路有問題，即為操作機構箱內部異常。至操作箱處查看，發(fā)現(xiàn)開關被機械閉鎖不可合閘，繼續(xù)檢查并測量合閘回路中串聯(lián)的各輔助觸點，其中S2觸點為斷開狀態(tài)（開關正常分開狀態(tài)時，此節(jié)點應閉合）。故分析此輔助觸點的繼電器（合閘閉鎖繼電器）可能有問題。檢查Y1合閘閉鎖繼電器，發(fā)現(xiàn)其內部線圈燒壞。確定故障原因即為此繼電器燒壞所致。

（3）缺陷處理方法：將Y1合閘閉鎖繼電器更換，控制回路恢復正常，缺陷處理完畢。

1.3 事故案例三

2010.9.7 某變10kV106開關合位，報控制回路斷線缺陷處理。

(1)檢查前分析:開關合位，控制回路斷線，則跳閘回路不通，不可進行分閘。開關跳閘回路原理圖如圖3。

文中基于核稀疏表示的多模人臉人耳融合識別算法是在基于稀疏表示的識別算法（MSRC）的基礎上引入核方法得到。

圖3 106開關跳閘回路原理圖

（2）現(xiàn)場檢查：裝置上合位監(jiān)視燈不亮，故跳閘回路有問題。測圖3中D4-18處電壓，無負電。（合閘狀態(tài)下，跳閘回路應該導通，此處應為－110V）故判斷問題在操作機構箱內。至操作箱處查看，跳閘線圈前各輔助觸點閉合正確，至跳閘線圈前查看發(fā)現(xiàn)其接線松開，未接入線圈。故將其接入，并確認無松動。跳閘回路導通，D4-18處測量到有－110V電壓，運行正常。

（3）缺陷處理方法：將松動的線頭再次接入，擰緊確保不會再次掉線。

2 事故后綜合分析

通過以上事故案例得出，造成控制回路缺陷的問題類別主要是分合閘線圈燒毀，分合閘回路接線松動。

針對案例一的情況，分析其主要原因大致如下[1]:

(1)線圈自身原因：1)絕緣老化。2)電阻不合格。

(2)電磁鐵機械故障：線圈長時間不清掃,污垢多或松動造成電磁鐵芯位移,使鐵芯卡澀;鐵芯沖程調節(jié)不到位,沖程過小,頂不動脫扣機構;鐵芯質量不好或檢修人員在分閘電磁鐵上端面與鐵芯之間忘記安裝隔磁銅片。

(3)斷路器機構拒操作：斷路器分合時,震動力較大,長期的斷路器分、合閘操作導致輔助斷路器拐臂螺栓松動,使輔助斷路器不能正常、準確地切換,導致斷路器的分閘線圈燒毀。

(4)輔助斷路器接點使用不當:1)輔助斷路器質量差、斷弧能力差，長期拉弧導致接點粘連無法正常斷開;2)采用延時接點作為輔助斷路器接點,其在分閘過程中,由于輔助斷路器動靜觸頭絕緣間隙較小,經常出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象,若頻繁拉弧,久而久之使輔助斷路器的觸頭燒毀,導致接點粘連無法正常斷開。

(5)回路問題：1)直流電壓輸出偏低或直流電壓正電壓接地,線圈動作電壓整定值偏高; 2)故障時端電壓降低,提供的控制回路電壓可能不足220V,跳閘線圈很難斷開斷路器,時間稍長會燒毀。

針對案例二中輔助繼電器問題，主要原因有：1）繼電器本身質量有問題；2）使用繼電器型號和回路個參數(shù)不配合；3）繼電器運行環(huán)境不好導致?lián)p壞。

針對案例三中接入操作機構箱內接線松動情況，主要原因是：1)回路長時間不清掃,污垢多、回路接線虛接或松動,導致回路阻值增大,線圈分壓電壓低; 2)安裝施工以及運行維護工作不到位。

3 改進措施[2]

鑒于上述事故分析，針對找出的問題提出相應改進措施：

（1）選用高質量的斷路器。

（2）認真做好斷路器的安裝調試工作。

（3）實行狀態(tài)檢修，正確調整好斷路器的連桿機構，經常檢查斷路器的自由脫扣是否正常，做好斷路器的低電壓動作試驗。

（4）每次檢修過程中應測量線圈直流電阻及絕緣狀況。

（5）對控制回路保護電源做相應的保護措施（如按規(guī)定裝相應空開等），發(fā)生異常時可以有效隔離。

（6）加強工作責任心和施工監(jiān)管力度，杜絕人為施工運維的失誤導致跳合閘回路不能正常運行。

4 結束語

通過對三起10kV控制回路缺陷的處理分析，找到斷路器分合閘回路故障的主要原因。針對暴露的問題提出了有關防范措施,可有效減少控制回路發(fā)生問題的概率,保證用戶的供電，提高變電站的供電可靠性，對保障設備的安全穩(wěn)定運行具有積極意義 。

[1]陳雪峰,張新忠,胡杰. 礦山變電所10kV開關分合閘線圈燒毀原因及防范措施[J].煤礦機電, 2009（5）.97

[2]劉 晗,蘇小青,胡俊俊. 變電站10kV線路開關保護回路的探討[J]. 江西電力,2009（2）.25