斷路器合閘線圈燒壞的原因及預防措施分析

摘要：當前，變電站在綜合自動化系統(tǒng)方面的利用正在不斷加強，而斷路器的合閘線圈燒毀是不可避免的問題。文章正是基于這一背景，首先從對常見的斷路器合閘線圈燒壞的情況及其原因和預防措施進行了探討；其次結合變電站的實際經(jīng)驗對其原因和預防對策進行了探討。

關鍵詞：斷路器；合閘線圈燒壞；變電站；綜合自動化系統(tǒng)；電力系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM561 文章編號：1009-2374（2016）09-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.066

在整個電力系統(tǒng)中，斷路器是一個十分重要的控制與保護的設備。只要斷路器發(fā)生動作，就能在最短的時間內(nèi)排除系統(tǒng)的故障，從而將事故給設備帶來的損失降到最低，所以確保其安全高效的運行就顯得尤為必要。但是就實際來看，往往由于這樣或那樣的原因?qū)е聰嗦菲鞯暮祥l線圈被燒壞，而這就會對其正常高效的運行帶來影響。因而為了確保其安全高效的運行，就必須對線圈燒壞的原因進行分析，并結合其原因采取針對性的對策，盡可能地確保整個變電站安全高效的運行。

1 常見的斷路器合閘線圈燒壞的情況和原因

斷路器合閘線圈燒壞的情況時有發(fā)生，而且導致斷路器合閘線圈燒壞的原因較多，具體來說，主要有以下六個方面：

一是合閘線圈被燒壞之后，就會導致斷路器難以合閘，所以必須將燒壞的合閘線圈拆除，同時將內(nèi)部的雜物清除，并及時更換合閘線圈。

二是當工作缸行程桿的密封圈被更換之后，由于需要回裝工作缸，往往忽視對斷路器液壓機輔助開關的檢查，所以必須對輔助開關存在卡滯與否進行檢查。但是合閘線圈因為長時間的工作，加上并沒有手動結合分斷路器，亦是沒有對輔助開關切換的通道對紅綠燈亮燈的情況進行檢查，就會導致液壓機關沒有對輔助開關是否切換到位進行檢查，導致合閘線圈被燒壞。

三是因為斷路器出現(xiàn)分合震動，加上合閘鐵芯頂桿的螺栓經(jīng)常會出現(xiàn)松動，在長時間的運行下導致鐵芯頂桿的長度被變短，此時合閘閥中的鋼球由于打開的行程較小，而二級合閘閥又不動作，就會導致其難以合閘而使得合閘線圈長時間的帶電，最終被燒壞，所以此時往往需要將其拆除，并將雜物清除之后利用游標卡尺對合閘鐵芯頂桿長度進行調(diào)整，這樣才能更好地確保其高效的工作，進而預防其出現(xiàn)線圈被燒壞的情況。

四是在斷路器送電時難以合閘，也會導致合閘線圈被燒壞的情況，所以必須對其及時地進行更換。若斷路器幾次難以合上，但是行程打開沒有問題，同時排除液壓機構自身的問題，那么就是由于水平連桿生銹和軸銷生銹所導致，而生銹就會增大阻力，而分閘時的重量較大，因而斷路器分閘往往會成功。但是在合閘過程中，由于合閘的力量相對薄弱，所以難以克服其阻力而導致其難以合閘。所以當水平連桿生銹時，應對其進行除銹處理，同時涂抹黃油，若分合幾次后正常即可。

五是當分閘電磁鐵出現(xiàn)機械故障時，因為線圈松動會導致斷路器在分閘過程中導致電磁鐵位置出現(xiàn)變化，進而導致鐵芯被卡住，最終燒壞線圈，或是在分閘回路電源接頭之后，因為鐵芯的活動較小，導致鐵芯難以頂動脫口，從而使得斷路器的線圈被燒毀。

六是在對輔助開關的分合狀態(tài)進行位置調(diào)整時由于調(diào)整不當導致線圈被燒壞，這就會導致分合閘的回路難以正常的切換。例如在對合閘控制回路中的輔助開關節(jié)點使用時，由于斷路器合閘的時間比斷路器分閘的時間短，就會使得輔助開關的動靜觸頭的絕緣間隙較小，進而導致拉弧的現(xiàn)象出現(xiàn)，久而久之就會導致輔助開關的觸頭被燒壞，最終燒壞合閘線圈。

2 預防措施

通過上述分析，對導致斷路器合閘線圈燒壞的幾種原因有了一定的認識，所以為了更好地預防其被燒壞，必須采取針對性的措施進行預防。具體而言，在選擇斷路器時，應確保其與電容器相符，這就需要對其滅弧管進行檢查，同時在線圈熔斷之后應對其原因查明，但是電容器組不得采取重合閘，否則就可能導致大面積損害事故的發(fā)生，而且跳閘之后嚴禁送電，應嚴格按照要求對運行中的電容器組進行巡視，確保電容器沒有漏油的情況，同時應對箱子外殼存在膨脹與否進行檢查，并及時地將套管清潔之后對其檢查是否存在裂紋，同時還應對并聯(lián)運行的電容器裝置進行紅外測溫施工，對其運行情況掌握之后并對其是否存在問題進行分析，若存在問題還應及時地加強對其的處理，確保系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，確保電網(wǎng)運行的高效性。與此同時，還應在變電站中設置相應的消諧裝置，結合電容器的組件特點安裝過壓阻尼裝置，從而將操作時的涌流和電壓降低。此外，為了確保斷路器得到高效的運行，還應安排專業(yè)的技術人員加強對其的維護，切實掌握其所處的運行狀態(tài)，并切實加強狀態(tài)檢測技術的應用，從而更好地結合其運行的狀態(tài)采取針對性的維護措施，預防合閘線圈被燒壞的情況出現(xiàn)。

3 結合實踐對斷路器合閘線圈燒壞的原因及預防措施進行分析

自2008年以來，筆者所在的變電站通過不斷改進和完善已經(jīng)建成綜合自動化的變電站，并將傳統(tǒng)的斷路器機構更換成彈簧操作動機構，而就其在近年來的運行實踐來看，斷路器的合閘回路仍存在合閘線圈被燒壞的故障。所以以下筆者結合2015年上半年的檢修實踐，對國網(wǎng)山東省電力公司東阿縣供電公司斷路器的運行檢修情況進行檢查所出現(xiàn)的合閘線圈燒壞的情況，對其燒壞的原因進行了分析，并提出了相應的預防措施。

3.1 檢修實踐

在本次統(tǒng)計中，主要是結合國網(wǎng)山東省電力公司東阿縣供電公司在2015年1～6月的檢修記錄進行的分析。在1月，國網(wǎng)山東省電力公司東阿縣供電公司的某站35kV線路出線斷路器沒有牢固安裝，加上其與機構之間的連桿在行程上沒有得到高效的調(diào)整，并在多次操作后仍存在固定螺絲松動的情況，使得開閉觸點難以有效的切換，進而導致合閘線圈被燒壞。在2月，主要是對國網(wǎng)山東省電力公司東阿縣供電公司的另一條35kV線路的斷路器在多次斷弧之后，在觸點處有嚴重的燒痕，導致其難以馬上斷開而使得合閘線圈被燒壞。在3月，35kV某變電站直流電源系統(tǒng)存在故障，導致蓄電池組的電壓下降，同時控制電源的電壓較低，在合閘時，由于合閘線圈端的電壓比80%的額定電壓要低，導致輔助開關難以切換，10kV的合閘線圈被燒壞兩個。在4月的某10kV線路斷路器中合閘線圈的內(nèi)壁中固定鐵芯護套所采用的螺絲出現(xiàn)脫落，導致合閘鐵芯脫離，所以在合閘過程中就會出現(xiàn)沖擊力不足的情況，導致合閘的摯子脫扣，而合閘線圈又長時間的通電而被燒壞。在5月，公司某變電站的10kV斷路器在合閘過程中，因機構上的連桿拐臂的焊點脫落，導致斷路器難以閉合，此時的合閘線圈由于長時間的帶電而被燒壞。在6月，某變電站的10kV電容器控制回路發(fā)生斷線的情況，通過檢查之后，行程開關的接點被嚴重燒壞，導致儲能回路不退，但是合閘回路則被接通，而且合閘的時間較長，最終導致線圈被燒壞。

3.2 燒壞的原因分析

通過上述對國網(wǎng)山東省電力公司東阿縣供電公司在半年內(nèi)出現(xiàn)的線圈被燒壞的情況，筆者以下就其燒壞的原因做出以下總結性的分析：

一是機構裝配方面的問題。由于斷路器的輔助開關在安裝時不牢固，導致其與機構之間的連桿連接的松緊度不夠，在多次操作之后出現(xiàn)松動變位的情況，使得觸點難以靈活地轉(zhuǎn)換，切換也不可靠。加上在切換之后觸點間距較小，而這就會在觸點之間形成燃弧，導致觸點難以馬上斷開。當操作機構中的合閘鐵芯頂桿與連扳相碰時，難以滿足繼續(xù)上升8～10毫米的要求，在行程與沖程的調(diào)節(jié)不到位，導致合閘的鐵芯難以靈活的動作，進而存在卡澀的情況。加上有時合閘鐵芯的頂桿沒有完全的深處，導致頂桿的止釘出現(xiàn)松動和變位的情況，此時就難以滿足其在沖程間隙方面的要求。

二是所采購的元器件存在質(zhì)量問題。在合閘線圈中，在對偏心圓進行處理時，往往由于硬度達不到導致軸承出現(xiàn)生銹的情況，加上隨著偏心距的減小，導致儲能電機的部分引線的節(jié)點在絕緣性能上較低，而且其余外殼之間的距離不足。此外，加上匝間擊穿和過熱的運行而出現(xiàn)電機被燒壞的情況。此時在儲能回路中難以儲能，而合閘線圈的設計幅度較大，同時合閘線圈中存在匝間短路的問題，線圈自身的絕緣性能降低，所以在合閘過程中就可能導致合閘線圈的通電時間較長，進而導致合閘線圈被燒壞。

三是直流系統(tǒng)存在故障。由于直流系統(tǒng)中存在故障，就會導致電壓不穩(wěn)和電池容量不足，所以往往需要進行手動合閘與監(jiān)控合閘，尤其是在自動合閘的過程中，合閘線圈就會長時間的帶電，且其在帶電的同時還會導致合閘線圈長時間的帶電，進而導致其損害。

3.3 預防措施

國網(wǎng)山東省電力公司東阿縣供電公司在結合斷路器合閘線圈燒壞的原因，在及時更換所燒壞線圈的基礎上，采取了以下三點預防性的措施：

一是采取狀態(tài)檢修與精細化檢測有機結合的策略。主要是結合線圈燒壞的原因，采取了狀態(tài)檢修與精細化檢修有機結合的策略，盡可能地促進設備檢修質(zhì)量的提升。

二是在斷路器的合閘回路中安裝時間繼電器解決設計不合理的問題，并在斷路器合閘操作時將繼電器啟動，從而有效地預防合閘線圈被燒壞的情況出現(xiàn)。

三是對合閘回路的控制方案進行改進，主要是結合斷路器安裝過程中所采用的各種技術數(shù)據(jù)，確保斷路器的合閘時間在0.2秒之內(nèi)。但是需要注意的是，若時間繼電器在延時整定時所花的時間與斷路器合閘的時間接近，就可能導致斷路器在沒有合閘的情況下導致繼電器的常閉觸點斷開合閘回路，進而對斷路器正常的合閘帶來影響。但是如果時間繼電器在延時整定時所花的時間較長，那么在對斷路器進行合閘操作時就可能導致合閘線圈被燒壞的情況出現(xiàn)，因而其延時整定的時間一般在0.4～0.5秒之間，如此不僅能確保其順利合閘，同時合閘線圈也不會被燒壞。

4 結語

綜上所述，在斷路器合閘過程中，合閘線圈被燒壞是一種常見的現(xiàn)象，但是合閘線圈被燒壞之后就會導致斷路器難以正常高效地運行，進而對整個系統(tǒng)的安全運行帶來影響。所以必須在日常工作中認真分析和總結合閘線圈被燒壞的情況，并結合實際對其行程的原因進行分析，從而更好地結合原因采取針對性的措施予以處理，才能更好地預防斷路器的合閘線圈被燒壞，進而在確保整個斷路器正常高效運行的同時促進電力服務水平的提升。

參考文獻

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作者簡介：楊繼峰（1973-），山東東阿人，國網(wǎng)山東省電力公司東阿縣供電公司助理工程師，研究方向：變電設備檢修。

（責任編輯：秦遜玉）