關于10kV開關柜開關副接點燒壞問題的分析

張義蓮

國網上海嘉定供電公司

1 問題描述

2014年9月10日，嘉定供電公司運維檢修部變電（配電）二次運檢班在110kV惠平站進行繼電保護驗收時，對10kV惠13倉位進行繼保整組試驗，惠13開關分閘后引起電氣控制回路中的控制電源小開關跳開，經將控制電源小開關合上，再次試驗,發現開關多次合分閘后跳控制電源小開關的問題。之后按正確操作步驟重復對其他倉位進行多次試驗時，發現有多倉位存在此問題。

2 問題查找

2.1 開關各項指標測試

本站的10kV開關型號為ZN73G-12/1250-25，為西安西開中低壓開關有限責任公司生產。對開關進行了相關試驗，結果見表1。

表1 開關試驗各參數

從表1可以看出，開關各項數據指標合格。

2.2 開關內部整體結構檢查

將開關面板打開對其內部進行檢查，開關內部情況如圖1所示。開關內部各部件仔細檢查無誤。

圖1 開關內部結構

2.3 故障元器件：斷路器輔助節點

在對開關副接點進行檢查時發現副接點小室內有燒壞發黑跡象，如圖2所示。

圖2 開關副接點燒壞

正常的開關副接點如圖3所示。

圖3 正常開關副接點

經檢查，惠平站10kV開關的輔助接點都有不同程度的燒壞，開關輔助接點可能是因拉弧短路而燒壞發黑。

2.4 缺陷原因分析

將燒壞的開關副接點拆開進行檢查分析，完整的開關輔助接點如圖4所示,圖中71，72,73,74為輔助接點的編號；開關輔助接點的剖面圖如圖5所示，圖中73與72、71與74在同一小室內；圖6為開關輔助接點圖5的展開圖。圖7為開關輔助接點在二次回路中的接線原理圖。

圖4 開關輔助接點整體圖

圖5 開關輔助接點剖面圖

圖6 開關輔助接點展開圖

圖7 開關跳閘造成輔助接點弧光短路

結合圖紙上開關跳閘回路及監視回路，分析結果如下：當故障或手動開關跳閘時，跳閘回路的輔助接點HK由閉合狀態變到斷開狀態，輔助接點分開引起拉弧現象,由于此輔助開關質量問題(7374和7172），滅弧效果差，造成此時連接在同一小室內的73和72點因為開關副接點拉弧形成短路，又因為73相當于連接正電源，72連接跳閘監視回路的負電源，如圖7所示，此連接相當于控制直流電源正負兩點直接短路，于是造成了開關電氣控制回路的故障，控制電源小開關跳開。

圖7中跳閘線圈TQ是感性的，開關跳閘時，跳閘線圈由接通電源帶電狀態，瞬間突然斷開電源到失電狀態，其兩端很容易產生過電壓，而跳閘回路是由開關的輔助接點HK來切斷跳閘電流的，因為此開關的輔助接點質量不好，滅弧效果差，不能正常切斷弧光短路電流，因而在同一小室內的兩端接點直接正負電源相通，造成短路，以致控制電源小開關跳開，同時輔助接點燒壞。

結論：惠平站10kV開關柜開關副接點存在質量問題，在斷路器正常操作時有弧光短路現象，造成開關電氣控制回路故障。

3 缺陷消除

3.1 開關質量不合格

由上述分析得知，開關質量不好，輔助接點的滅弧功能差，不易斷弧，易發生弧光短路現象。因此，為保證開關能正常的滅弧，開關滅弧質量必須合格，滅弧功能試驗必須滿足指標要求。

3.2 接線設計不合理

輔助接點連線設計存在問題，控制電源小開關正負兩極的端線連接在同一小室內，當滅弧效果不好時，弧光短路易造成開關電氣控制回路故障現象。為防止此類現象發生，接有正負不同極性的輔助開關觸點應避免接在輔助開關的同一小室內，而且距離不宜相隔太近。

4 總結

繼電保護二次回路的缺陷工作需要透過表象，從根本上找出問題所在。通過對一起10kV開關柜開關副接點燒壞的故障進行分析，查找出開關副接點因拉弧而燒壞，找到了產生故障的源頭，消除了事故發生的隱患。

在10kV開關跳閘回路中，為保證開關在斷開時能正常滅弧，要重視開關的滅弧質量，在連接正負電源的開關副接點的兩個觸點不宜接在同一小室內。因此在日常的定期校驗中應對開關輔助接點動作時的滅弧功能做嚴格的測試，而且設計時應考慮合理且全面，避免存在開關輔助接點因在同一小室內易引起正負電源直通，形成短路，造成開關電氣控制回路故障的隱患。