淺析10KV彈簧操作斷路器跳合閘線圈燒毀原因及解決方法

丁英朝

摘 要：通過對10KV彈簧操作機(jī)構(gòu)斷路器跳合閘線圈燒毀問題進(jìn)行分析得出故障發(fā)生原因，并針對具體原因研究解決方法提出可行性方案，從而最大限度的減少了此類故障的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：斷路器跳合閘線圈、燒毀原因、解決方法

引言：伴隨著電網(wǎng)的改造變電站中10KV斷路器的操作機(jī)構(gòu)多數(shù)采用彈簧儲能操作，這種操作機(jī)構(gòu)在電路運(yùn)行過程中經(jīng)常會發(fā)生合閘線圈燒毀的故障。這類故障發(fā)生率的提高直接導(dǎo)致檢修部門工作量的增加和生產(chǎn)成本的增加，除此之外還會對微機(jī)保護(hù)裝置跳合閘板造成損傷使保護(hù)裝置退出運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致多次或者長時間非計(jì)劃停電，最終對供電的可靠性造成很大影響。跳合閘線圈燒毀故障發(fā)生率高造成影響大，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，我們要針對故障原因提出對策才能保障變電站的安全運(yùn)行。

1.跳合閘線圈的工作原理

跳合閘線圈是指單個的空心多匝線圈，主要作用于220V直流系統(tǒng)中，是利用電磁感應(yīng)原理來工作，當(dāng)線圈帶電時會產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場對吸盤產(chǎn)生吸力，促使連桿快速移動，從而打開儲能彈簧的閉鎖裝置釋放其上能量，使斷路器移動進(jìn)行跳合閘。跳合閘線圈失電，則電磁感應(yīng)消失，復(fù)位彈簧會向下移動恢復(fù)至初始位置。

2.跳合閘線圈的燒毀原因

跳合閘線圈并不是斷路器的直接動力，它的作用是協(xié)助彈簧釋放能量，因此并不需要很強(qiáng)的工作電流。跳合閘線圈工作時電流產(chǎn)生的動力只需要滿足彈簧打開閉鎖銷子即可，因此跳合閘線圈只有在工作時才需要較小的額定電流。在實(shí)際運(yùn)行中跳合閘線圈電流過大或者通電時間過長均會造成線圈的損壞。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)線圈中如果通過額定電流超過3～5分鐘就會被燒毀。此外如果線圈中的電流不能滿足彈簧打開閉鎖銷子的動力，斷路器就不會動作，線圈中會持續(xù)帶電，最終導(dǎo)致線圈燒毀。由此可知線圈燒毀的主要原因有以下幾點(diǎn)：

2.1線圈本身原因，例如受潮、絕緣部分老化、超時工作等等，這些問題可能導(dǎo)致線圈短路，阻值變小，通過電流變大燒毀線圈。

2.2線圈質(zhì)量原因，投入運(yùn)行的線圈質(zhì)量達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，線圈在工作中容易被燒毀。

2.3開關(guān)結(jié)構(gòu)故障，例如結(jié)構(gòu)不順暢、調(diào)整不恰當(dāng)、動作不可靠等你等，這些故障均會造成線圈中即使通過額定電流卻不能釋放彈簧能力，結(jié)果因?yàn)榫€圈長時間通電而被燒毀。線圈燒毀發(fā)生頻率最高的原因就是開關(guān)結(jié)構(gòu)故障。

2.4線圈本身不具備保護(hù)裝置，實(shí)際運(yùn)行中控制回路的熔斷器對線圈不具有保護(hù)作用，因?yàn)榫€圈燒毀后熔斷器才會熔斷。

2.5彈簧沒有儲能，這種原因引起的線圈燒毀情況比較常見。在閉鎖合閘回路中，彈簧沒有儲能，合閘的線圈就會一直工作，不會引發(fā)斷路器動作，線圈中持續(xù)通過電流最終造成線圈燒毀。

2.6控制母線的電壓不符合規(guī)定，如果控制母線的電壓過低，線圈產(chǎn)生的能量就達(dá)不到彈簧打開閉鎖銷子所需的能量，因此短路器不會動作，線圈中就一直有電流通過，長時間就會導(dǎo)致線圈燒毀。

3.解決方案與對策

3.1加強(qiáng)日常的檢修與維護(hù)。在春秋季計(jì)劃檢修工作時加強(qiáng)10KV彈簧儲能短路器的檢修維護(hù)，確保檢修質(zhì)量，在檢修過程中如發(fā)現(xiàn)彈簧機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡澀應(yīng)在轉(zhuǎn)動部分加入潤滑油以確保彈簧機(jī)構(gòu)動作的靈活性與可靠性。

3.2確保線路中的母線電壓符合規(guī)定，日常工作中加強(qiáng)對直流系統(tǒng)的巡視，并做好蓄電池的維護(hù)工作，與此同時還需保證斷路器最低操作電壓合格。每次開關(guān)就修后操作機(jī)構(gòu)都要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整這是保障斷路器最低電壓合格的必要步驟。

3.3在無人值班的變電站，經(jīng)常會出現(xiàn)彈簧未儲能現(xiàn)象，要想確保執(zhí)行合閘命令前彈簧已經(jīng)儲能就需要主站調(diào)度加強(qiáng)對遙信的監(jiān)視，最好的對策就是在合閘回路中串聯(lián)彈簧儲能行程開關(guān)的常開接點(diǎn)。但是在實(shí)際運(yùn)行中10KV開關(guān)的操作比較頻繁因此行程開關(guān)動作也很頻繁，這樣就會造成行程開關(guān)的損壞率高，因而要使用質(zhì)量較好的開關(guān)，并加強(qiáng)日常維護(hù)一旦發(fā)現(xiàn)損壞立即更換。

3.4回路中的保護(hù)裝置不能起到對跳合閘線圈的保護(hù)作用，針對這一問題可以根據(jù)跳合閘線圈的額定電流來選擇專用的保險(xiǎn)裝置，或者使用快熔保險(xiǎn)來保護(hù)跳合閘線圈。這兩種保護(hù)措施都是采取分離式保護(hù)，也就是在跳合閘線圈回路中加裝獨(dú)立的保護(hù)裝置，為了查找故障和維修更換便捷可將其安裝在開關(guān)端子箱端子排上。在實(shí)際運(yùn)行中為了確保跳閘回路的安全性可靠性一般不在跳閘回路加裝此種保護(hù)裝置，因?yàn)樘l線圈的阻止較大額定電流較小，燒毀概率低。這種保險(xiǎn)僅用于保護(hù)合閘線圈不被燒毀，如果發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)熔斷，應(yīng)對熔斷的具體原因進(jìn)行檢查并更換同種保險(xiǎn)裝置；已經(jīng)更換過的保險(xiǎn)裝置如果發(fā)生二次燒毀，必須對跳合閘回路進(jìn)行全面排查，查明保險(xiǎn)熔斷原因，采取相應(yīng)的對策進(jìn)行維修。跳合閘線圈的分離保護(hù)裝置不僅有利于設(shè)備的維護(hù)還節(jié)省了處理故障的時間與成本。

3.5實(shí)際工作中有些開關(guān)在經(jīng)過檢修與維護(hù)后在傳動過程中仍會出現(xiàn)跳合閘線圈燒毀現(xiàn)象。這種情況經(jīng)排查后原因不明，對燒毀線圈更換處理后，在傳動過程中，對線圈進(jìn)行通電測試檢查線圈是否正常。線圈通電測試的具體方法：里用萬用表對合閘線圈的直流阻值進(jìn)行測量，如數(shù)值符合要求，再用端子箱內(nèi)220V直流儲能電源手動對線圈進(jìn)行瞬間通電。人為瞬間通電既可以有效就檢查線圈是否存在故障又可以避免線圈再次被燒毀，值得注意的是如果使用人為瞬間通電一定要做好相應(yīng)的安全措施防止觸電事故的發(fā)生。

4.結(jié)束語

通過實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)對10KV斷路器開關(guān)進(jìn)行全面檢修并加強(qiáng)日常維護(hù)，對運(yùn)行時間長的斷路器進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)及調(diào)試就可以很好的降低線圈燒毀發(fā)生率，減少更換線圈的成本以及工作量。綜上所述，避免跳合閘線圈燒毀最有效的方法就是加強(qiáng)開關(guān)的檢修維護(hù)，這種方法可以大大降低線圈的燒毀率，最重要的是極大提高了供電的可靠性和安全性。

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