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彈簧儲能機構斷路器控制回路燒壞合閘線圈的防范研究

2018-07-30 11:11:58杜正松
魅力中國 2018年5期

杜正松

摘要:高壓斷路器作為電力系統重要組成部分,對維持系統運行安全性與可靠性具有重要意義,需要保證其始終維持在最佳運行狀態,因此需要采取必要措施對其運行過程進行監控,避免其自身出現問題,甚至會造成合閘線圈燒壞。基于斷路器控制回路故障,可靠判斷分、合閘線圈是否被燒壞,然后從專業角度出發,采取措施來進行問題防范,為電力系統可靠運行提供保障。

關鍵詞:斷路器;控制回路;合閘線圈

彈簧儲能機構為斷路器比較新型的操作機構,可以進一步對斷路器整體性能進行優化,其采用手動或者電動操作的方式,相比傳統電磁操作機構,合閘速度更快,并且可實現自動重合閘。針對彈簧儲能機構斷路器控制回路燒壞合閘線圈問題進行分析,采取有效方法判斷分、合閘線圈是否被燒壞,并確定問題影響因素,有針對性的提出應對措施,提前對該類故障進行有效防范,確保斷路器可以始終保持在最佳運行狀態,提高供電安全性。

一、斷路器控制回管理分析

斷路器在電力系統中的應用,對維持供電系統運行可靠性與安全性具有重要作用。其具有可靠的動力單元,以及功能完善的高速傳動機構與滅弧裝置,可以對任何情況下的電路電流進行接通或斷開,對供電系統運行起到了控制以及保護綜合作用。通過斷路器一方面可以作為供電系統控制設備,基于系統運行方式來對要求進行調整,促使相應電力設備以及線路投入或退出供電[1]。

二、斷路器控制回路燒壞合閘線圈原因

(一)斷路器運行要求

電力系統運行中合閘線圈被燒毀的事故發生概率較大,對于系統合閘線圈的設計,一般均按照短時通電設計,出現被燒壞的情況,可初步判斷為電流無法正常切斷,長時間通電后被燒壞。對于正常電力系統,均會設置有斷路器,在接受到繼電保護與自動裝置跳、合閘命令后,以毫秒級速度執行跳閘動作,確保可以最短時間內切除故障,避免事故范圍的進一步擴大[2]。

(二)分合閘線圈燒毀判斷

圖1所示為常用10kV彈簧儲能機構斷路器部分控制回路,判斷分、合閘線圈是否被燒壞,可對分閘線圈TQ以及合閘線圈HC運行狀態進行分析,被燒壞后其內部銅線不導通。處于分閘狀態時,合閘回路DL輔助觸點閉合,正常運行時負電能到達節點7,可完成7對地電壓的測量,假如為正電壓(+110V),則表示合閘線圈HC被燒壞內部銅線不導通[3]。相應處于合閘狀態時,正電壓下節點為37,證明分閘線路TQ被燒壞內部銅線不導通。另外,如果控制電源處于停電狀態,同樣可以對分閘線圈TQ以及合閘線圈HC電阻進行測量,如果測試結果顯示電阻無窮大,則證明線圈已經被燒壞。并且,在合閘線圈被燒毀后,距離開關柜較近時,有可能會聞到燒焦味道。

繼電器部分控制回路(KK表示分合閘控制把手;TBJ表示跳閘保持斷路器;SJ表示重合閘充電時間斷路器;TWJ表示調跳位監視繼電器;ZJ表示重合閘自保持繼電器;HWJ表示合位監視繼電器;XJ表示重合閘信號繼電器;HC表示合閘線圈;SA表示試驗按鈕;TQ表示分閘線圈;JSJ表示后加速繼電器;BCJ表示保護起動繼電器)

(三)線圈燒毀原因分析

基于系統線圈設計特點可以確定,線圈被燒壞的原因,即無法正常斷電,長時間流通大電流。基于分合閘運行狀態分析,分閘線圈TQ與合閘線圈HC流通電流滿足分閘、重合閘動作后,兩線圈失電均通過輔助觸點DL作為唯一斷開點,但是對于手動合閘操作,可以通過KK返回到合閘位置,使得合閘線圈HC失電。即分閘、合閘動作過程中,僅存在DL無法動作斷開,分閘線圈TQ與合閘線圈會持續流通電流,直到最后線圈被燒毀[4]。在手動合閘操作過程中,KK返回到合閘位置后,合閘線圈HC進入到失電狀態,由此可判斷合閘線圈HC失電不僅僅可以通過DL實現。

三、斷路器控制回路燒壞合閘線圈防范要點

(一)設置時間繼電器

根據輔助觸點DL無法正常斷開的原因,來確定斷路器控制回路曬壞合閘線圈的防范措施,除了要改善彈簧儲能操作機構以及輔助開關自身產品質量以外,還需要對控制回路進行優化。其中,加設時間繼電器,為最為常見的方法手段,當合閘回路常閉觸點TBJ止節點7間、分閘回路TQ節點37至DL堵住觸電間對一對通電延時動作時間繼電器SJ延時斷開常閉觸點進行串聯處理。將時間繼電器線圈證電源與節點7與37連接時,節點上電壓無法滿足時間繼電器運行所需,便可以繼續往前接。

(二)提高回力可靠性

在確定時間繼電器并聯或者串聯分閘線圈TQ與合閘線圈HC時,要滿足繼電器在回路內得電后能夠可靠斷開常閉觸點的基本要求。如果確定應用串聯方法安裝,如果繼電器線圈被燒壞,分閘線圈TQ與合閘線圈HC將會因為繼電器線圈不導通出現開路情況,情況嚴重時將會導致保護跳閘或者重合閘失敗,無法控制事故范圍。綜合分析可采取并聯安裝方法,即便繼電器線圈被損壞,但是常閉觸點處于可接通狀態,確保控制回路回復到未加裝該事件繼電器的狀態。

結束語:

彈簧儲能機構斷路器控制回路造成合閘線圈被燒毀,在電力系統運行中比較常見,為提高供電系統運行可靠性與穩定性,必須要針對線圈燒毀原因進行分析,然后基于斷路器控制回路特點,確定最有效的防范措施,爭取提高控制回路運行可靠性。

參考文獻:

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[3] 王接旭,張海燕,龍騰云,王江峰,李益浩,董朝賓,馬宏彬.斷路器彈簧操作機構合閘線圈防燒自動保護裝置[P].河南:CN201845666U,2011-05-25

[4] 陳烽,周偉,范智翔,陳文勤,李敏.彈簧儲能機構斷路器控制回路燒壞合閘線圈的防范措施[J].中國西部科技,2011,10(10):24-25

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