淺析35KV戶外真空斷路器跳閘線圈燒毀

胡小敏

（國網(wǎng)贛西供電公司，江西新余 338025）

0 引言

斷路器可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過負荷電流或短路電流，有滅弧裝置，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護電器。當系統(tǒng)故障時它與保護裝置、自動裝置相配合快速切除系統(tǒng)中的故障設(shè)備，減少停電范圍、防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)和無故障設(shè)備繼續(xù)安全穩(wěn)定運行。如果發(fā)生短路故障時斷路器拒跳，將造成上一級保護動作跳閘來切除故障（即越級跳閘），這樣就擴大了停電范圍，造成大面積停電的重大事故，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，所以必須對斷路器拒跳事故引起重視，認真分析斷路器拒跳原因。

1 事故基本情況

2014年某110 kV變電站35 kV321下皇線過流Ⅰ段保護動作321斷路器拒動，引起2號主變中后備保護動作，35 kV分段331、2號主變302斷路器跳閘，35 kVⅡ段母線失壓。事故發(fā)生后，監(jiān)控班立即通知運維人員到現(xiàn)場檢查，現(xiàn)場運維人員檢查發(fā)現(xiàn)跳閘線圈冒煙燒毀，并立即將檢查情況匯報地調(diào)及有關(guān)人員。經(jīng)繼保人員對二次回路進行現(xiàn)場檢查，沒有發(fā)現(xiàn)任何二次回路故障，檢修人員現(xiàn)場檢查操作機構(gòu)，沒有發(fā)現(xiàn)機構(gòu)有卡澀現(xiàn)象，對操作機構(gòu)進行了潤滑處理后，更換跳閘線圈分、合斷路器試驗正常，投入系統(tǒng)運行無異常。

2 故障原因淺析

電力系統(tǒng)運行中經(jīng)常發(fā)生跳、合閘線圈燒毀事故，斷路器的跳、合閘線圈是按短時通電設(shè)計的，故在跳、合閘完成后應(yīng)能自動解除命令脈沖切斷跳、合回路，以防跳、合閘線圈長時間通電。此110 kV變電站35 kV斷路器型號為ZW7－40.5/1600－31.5，配CT17/35彈簧儲能操作機構(gòu)，其分閘電磁鐵工作電壓范圍為（65%~120%Ue）。斷路器手動遠方跳閘回路圖如圖1所示。圖1中QK為遠方、就地切換斷路器，TA為就地跳閘按鈕，KCFI為防跳繼電器電流線圈，QF為斷路器常開輔助接點，TQ為跳閘線圈，YT為遠方遙控跳閘繼電器，KCFI1為防跳繼電器跳閘自保持輔助接點。

圖1 斷路器跳閘回路

手動跳閘時將遠方就地切換斷路器QK切至就地位置，觸點⑤⑥處于接通位置，當按下分閘按鈕TA時：＋KM→斷路器控制電源斷路器①②→QK⑤⑥→防跳繼電器KCFI電流線圈→QF→跳閘線圈TQ→控制電源斷路器④③→－KM，此時斷路器跳閘線圈TQ得電，使斷路器跳閘。同時，防跳繼電器電流線圈得電使KCFI1動合觸點閉合，實現(xiàn)跳閘自保持，保證斷路器可靠分閘，直至斷路器動合輔助觸點QF斷開，解除跳閘自保持脈沖。

遠方跳閘操作時將遠方就地切換斷路器QK切至遠方位置觸點⑦⑧處于接通位置，當搖分繼電器YT動作接通跳閘回路，同時KCFI1閉合接通跳閘自保持回路，以后的動作過程和手動跳閘一樣。由此可知斷路器跳閘保持回路是通過斷路器常開輔助觸動QF來斷開的，當斷路器斷開后，其常開輔助觸點QF斷開，從而斷開跳閘保持回路，使跳閘線圈失電，來保證跳閘線圈不因長時間通電而燒毀。如果斷路器跳閘其常開輔助接點QF就不能正常切換，導致跳閘線圈TQ長時間通電使其嚴重發(fā)熱、冒煙而燒毀。

經(jīng)過現(xiàn)場檢查分析，排除了機構(gòu)的機械部分和二次回路故障，問題可能是跳閘線圈磁力不夠，造成分閘鐵芯不能動作或動作力不夠，導致斷路器拒跳，輔助觸點不能切換，跳閘線圈長時間通電引起跳閘線圈發(fā)熱冒煙燒毀。分閘線圈電磁力不夠的原因可能是：1）接頭氧化銹蝕嚴重或松動使得接觸電阻過大，使線圈兩端電壓降低到最低允許電壓之外。2）當線圈內(nèi)部有匝間短路故障時，雖然跳閘線圈TQ有電流通過，但匝間短路后，磁通量減少了，使得電磁力減小，達不到足夠的電磁力吸合鐵芯。通過更換跳閘線圈各部分接頭重新施擰，就有可能排除以上兩種現(xiàn)象，故更換線圈后，重新投入系統(tǒng)運行正常。

3 防范措施

斷路器跳閘線圈燒毀引起斷路器拒動，將造成保護越級跳閘，擴大停電范圍，造成大面積停電，造成嚴重的社會影響。所以必須采取一定的措施來防范斷路器跳閘線圈燒毀，引起的斷路器拒動。主要措施有：

1）就地操作分閘時，如果斷路器位置監(jiān)視紅燈滅綠燈不亮時（即紅、綠燈都不亮時），應(yīng)立即斷開斷路器操作電源，切斷跳閘回路電源避免跳閘線圈長時間帶電燒毀，對斷路器檢查正常后再操作。斷路器控制、位置監(jiān)視回路圖如圖2所示。

圖2 斷路器控制及位置監(jiān)視回路

2）斷路器進行修試時，運維人員要督促檢修人員對斷路器

操作機構(gòu)進行一次全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。（如機構(gòu)枴臂、脫扣板的間隙、跳合閘線圈等）斷路器修試完畢后要對斷路器進行幾次手動儲能，手動分、合，排除卡滯、變形等現(xiàn)象。

3）要定期對斷路器跳、合閘線圈動作電壓進行試驗，保證動作電壓在合格范圍內(nèi)。

4）要定期對斷路器輔助觸點進行檢查，觸點接觸轉(zhuǎn)換良好，轉(zhuǎn)動機構(gòu)應(yīng)無變形、卡阻、螺絲無銹蝕嚴重、松動等現(xiàn)象。

5）運維人員平時要加強設(shè)備檢查維護工作，發(fā)現(xiàn)問題要及時匯報調(diào)度和相關(guān)部門停電檢修處理，將事故消滅在萌芽狀態(tài)（如斷路器控制回路故障、分、合閘線圈表面是否有燒損現(xiàn)象等可能引起斷路器拒動的）。

6）對斷路器拒動類家族性故障，更換斷路器避免家族性故障帶來的危害。

4 結(jié)束語

斷路器拒動主要是控制回路故障、跳閘線圈故障、操作機構(gòu)故障引起，平時工作中要緊扣這3個問題找原因，嚴格執(zhí)行修試、值班制度，對引起斷路器拒動的故障早發(fā)現(xiàn)早治理，來避免斷路器拒動。

[1]煙臺東方電子.DF3322A線路電流電壓方向保護裝置技術(shù)說明書[Z].2007.

[2]CT17/35型彈簧操動機構(gòu)安裝使用說明書[Z].2007.

[3]張紅艷，王立江，盧國華，等.國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓專用教[M].北京：中國電力出版社，2010.

[4]牛維揚.電機學[M].北京：中國電力出版社,1998.

[5]何永華.發(fā)電廠及變電站的二次回路[M].北京：中國電力出版社，2004.