一起變電站斷路器合閘故障分析與處理

張博

【摘要】本文主要對某35KV變電站斷路器在運行過程中合閘故障問題進行了分析，并結合實際情況對故障進行了判斷，提出了合理的解決方式。希望能給變電運維人員提供有價值的參考。

【關鍵詞】斷路器; 變電站;合閘故障

在變電站的運行過程中斷路器是一種非常重要的電氣設備，其主要的作用就是實現對電網的正常切換，并在電路出現故障的時候實現關閉電氣設備。斷路器的運維管理本身就是一項專業性的工作，如果變電站在運行的過程中出現了斷路器故障，必然會對電網的正常運行造成一定的影響。因此，有必要及時針對斷路器的故障進行分析并判斷出故障狀態，對維持電網的正常運行非常重要的。

1 引言

我單位針對內部某35KV變電站進行了自動化改造，但是在進行線路的保護傳動試驗時候發現，在進行斷路器合閘的時候，雖然可以實現合閘，但是在合閘后系統中的空氣斷路器以及操作電源空氣斷路器出現了跳閘的現象。

2.故障分析

在該變電站的斷路器整體的操作機構中總共有兩個行程開關，主要的作用是為操作機構提供常開觸點以及常關觸點。因為電路安裝中不能將交流電與直流電進行混用，因此，需要在其中一個行程開關提供常閉觸點1和2流給彈簧儲能電路使用，另外的行程開關則將其常開觸點7和8以及其常閉出現5和6分別作為合閘以及信號電路的開關觸點。

在彈簧還沒有完成儲能的時候，行程開關CK中的常閉觸點1和2是處在接通狀態，而當空氣斷路器ZK1合上的時候，繼電器KM就處在了帶電狀態，此時KM中的常開出現時處在閉合狀態下的，當電機在運轉的過程中彈簧2#打開，KM就處在了失電狀態，其出觸點則處在斷開的狀態，當電動機的電源切斷的時候，則電機停止運轉。彈簧儲能的過程中，CK中的常閉觸點5和6就會將信號電路接通，并向系統發出彈簧未儲能的信號。

彈簧完成儲能后，CK的常開觸點7和8則處于閉合的狀態，此時就為合閘做好了準備，當系統發出合閘正脈沖后，合閘線圈HQ中則處于通電狀態，彈簧的操作機構就能完成合閘的動作，彈簧也會將儲能進行釋放，完成閉合。在合閘操作完成后，CK中的觸點7和8處在斷開狀態，5和6觸點則處在閉合狀態，但是觸點7和8 以及5和6 是處在同一個行程開關上的，由于觸點之間的絕緣間隙非常小，而且觸點切換過程比較緩慢，甚至出現了粘滯的現象。

因此，在合閘的過程中，CK中的兩對常開以及常閉觸點7、8以及5、6會產生一個負電短路電弧，從而引起了作為保護裝置的直流電源以及操作電源的斷路器出現了同時跳閘的現象。當運維人員將解除信號電路公共端801后，重新嘗試進行合閘，電路中則表現正常，充分證明了上述的分析是正確的。

3. 斷路器合閘故障處理

3.1常見合閘故障處理

通常情況下，在合閘的操作以及重合閘的過程中非常容易出現合閘事故，如果不能進行及時的解決，那么對電路供電以及電網的自我恢復故障能力會產生較大的影響。而如果合閘故障發生的時候是備自投動作完成之后，那么其影響還將進一步擴大。因此，必須要進行合閘故障的分析和處理。

（1）如果電路出現了拒合故障，首先要針對上一次出現這種故障的情況進行檢查，上次的操作是否正常，并進行二次故障的排查，在條件允許的情況下可以再進行一次重合閘

（2）針對拒合事故，首先應該對斷路器中的相關的電氣回路進行檢查，通常情況下各類事故都是因為電氣回路故障導致的。首先要針對合閘電源進行詳細的檢查，其次對合閘控制回路中的熔絲進行檢查，如果電路中有合閘控制器也需要進行詳細的檢查，不然會造成合閘線圈燒壞的現象。最后還要對合閘鐵芯進行檢查，看其是否正常，能否觸及到合閘機構。

（3）如果回路正常，那么故障通常情況下為機械故障引起，因此，要立即停止使用斷路器，并及時維修。通常情況下電氣回路國產機械問題有機械卡澀、分閘不到位、合閘鐵芯超程偏小等。而電路中斷路器的配套設備也可能會導致拒合。

3.2 此次合閘故障處理

結合具體的故障原因，通過在合閘電路中加裝到了一個繼電器ZL，并將CK中的常閉觸點有ZL中的常開觸點進行代替，而信號電路中的CK常閉觸點也有ZL中的常開觸點進行代替。處理后的線路高壓斷路器原理圖，如圖4、5。其中，彈簧儲能電路未做改動，同圖1。

在完成處理后，當合閘電路系統中的CK5和6觸點進而通過的時候ZL就處在了啟動狀態，這時候信號電路中的ZL常開觸點則處于閉合的狀態，“彈簧為儲能”信號電路則處在了接通的狀態。

此時，在合閘電路中，ZL中的常閉觸點入如果處在斷開狀態，那么合閘操作就不能完成，也就不會出現上述的故障。當彈簧的儲能結束后，CK中的常閉觸點5和6自動斷開，則ZL處于失電狀態，信號電路中的ZL觸點則處于斷開狀態，并停止向系統傳達“彈簧未儲能”的信號，而合閘電路中的ZL觸點則處在了閉合的狀態，此時就可以進行合閘操作。

4.結論

綜上所述，斷路器合閘故障出現的時候，首先要通過相關設備的電氣指示來進行故障的初步分析，在保證安全的情況下， 如果現場條件允許可以嘗試進行分合操作。如果能夠將外界影響因素排除，那么就應該針對斷路器的電氣設備進行檢查，然后再確認機械因素的排查。要明確故障的原因，這樣就能避免故障的重復出現。在完成故障的處理后還需要進行斷路器相關性能的測試。

參考文獻：

[1] 趙黎明，應站煌，兀鵬越.高壓斷路器防跳回路配合方式探討[J].電工技術，2011，（10）.

[2] 宋仕軍，王東方，殷佳.LTB245E1型斷路器跳躍及機械閉鎖故障分析及處理[J].寧夏電力，2010，（S1）.