接觸電阻在電氣二次回路中的影響分析

王燦剛

【摘 要】接觸電阻是兩個導體接觸或連接時形成的電阻，在接觸面變小、接觸表層氧化等會造成接觸電阻的急劇增長，電阻的發(fā)熱量與流過的電流平方成正比，與電阻的大小成正比，電阻又與溫度相關，溫度上升，電阻增大，結果會使接觸電阻與溫度相互循環(huán)上升。在電流回路接觸電阻引起電流互感器二次回路電阻增大，電流互感器測量誤差增大，電壓回路接觸電阻壓降增大。在現(xiàn)場檢修規(guī)程和作業(yè)指導書中明確測量接觸電阻的檢修項目。

【關鍵詞】接觸電阻；影響；措施

0 引言

大唐洛陽熱電有限責任公司2012年1號機大修中出現(xiàn)1號高廠變高壓側電流互感器出口引線插頭接觸電阻最大達到42Ω，造成電流互感器10%誤差遠遠不合格，2013年2號發(fā)電機大修在檢查發(fā)電機開關合閘回路時由于整個合閘回路串有1STK、STK、TK、KK、自動準同期等整個回路電阻超過200Ω，盡管查找回路導通而開關仍合不上。220V直流系統(tǒng)由于電源開關接觸電阻太大，造成系統(tǒng)故障時一條6kV段的直流母線電壓僅130V左右。通過本論文的分析，要引起繼電保護專業(yè)技術人員和管理人員的高度重視。

1 接觸電阻在電氣二次回路的影響分析

1.1 接觸電阻在電流回路中的影響

在電力系統(tǒng)電流二次回路中有不少電流回路帶插拔連接（即插頭插座連接）。這樣的電流回路連接嚴重時會造成電流回路開路的可能性，但連接處的接觸電阻會造成電流互感器的10%誤差大幅增加，對繼電保護正確動作威脅非常大。電流回路電流比加大，嚴重的接觸電阻大還會發(fā)生因發(fā)熱引起設備損壞、火災等事故。大唐洛陽熱電2012年10月份1號機大修中發(fā)現(xiàn)1號高廠變高壓側一相電流互感器接頭處松動，造成回路電阻最大達到42Ω，但最小時不到2Ω，按最嚴重的情況下計算電流互感器的10%誤差曲線，在主變差動保護最大穿越性短路電流時電流互感器的二次回路電壓為4800V，電流互感器的伏安特性曲線在300V左右已飽和。以高廠變二次額定電流2A計算電流互感器的誤差，二次回路電壓為500V左右，也遠超過電流互感器的伏安特性曲線300V。從分析看使用帶插拔連接的電流回路根本不能適合現(xiàn)場的要求，必須在停機時改造。即便是在當時活動連接部分后電流互感器的直流電阻合格，因為該連接的引線較長，在室外引線要經(jīng)受風吹雨打，在變壓器上的人隨手可及引線，雨水濕氣進入連接頭內部造成生銹氧化等會加劇接觸電阻的增大。在機房發(fā)電機機端和中性點電流互感器在該連接處人員隨手可及引接線，發(fā)電機基礎的振動都隨時可能造成連接處接觸電阻的大幅變化。

1.2 接觸電阻在電壓二次回路中的影響

電壓互感器低壓側基本上是保險和空開，都存在接觸電阻的問題。影響最大的時發(fā)電機電度表的計量回路，當保險盒和空開的接觸電阻壓降為1V，電壓互感器低壓額定電壓為57V時，將造成1.75%電量計費損失。尤其110kV母線電壓互感器帶負荷多，二次回路的電流要大，保險盒和空開的接觸電阻壓降更大，直接影響上網(wǎng)電量的計量。因為發(fā)電機母線電壓互感器、高壓母線電壓互感器保護、測量、計量分開的，保護要求電壓的誤差可以高些，所以對保護的影響可以忽略不計。

其次6kV廠用電母線電壓互感器對各廠用電動機低壓廠變的電量計算。6kV母線電壓互感器計量、測量、保護二次回路不分開，所以6kV母線電壓互感器保險和空開的負荷是很大的，接觸電阻壓降對保護、計量、測量的影響均不能忽略。如果6kV母線電壓互感器保險和空開的負荷電流0.5A計算，接觸電阻20Ω計算，那么接觸電阻造成的壓降就達到10V左右，這并不是最嚴重的情況。6kV母線電壓互感器保險和空開接觸電阻大由于二次負荷大，很容易過熱造成保險熔斷和開關跳閘。大多數(shù)6kV電壓互感器裝有二次插頭。如果因插拔接觸不好，造成嚴重后果的可能性很大。譬如發(fā)電機測量PT要用在同期并列回路，加上他的測量表計、電能表計、有些保護也用到，負荷電流達到0.5A，按上述接觸電阻達到40～50Ω，回路電壓測量誤差將為20～25V，發(fā)電機并列時將會造成嚴重的非同期并網(wǎng)。

1.3 接觸電阻在直流回路中的影響

接觸電阻在直流回路中的影響主要是繼電器接點的接觸電阻。由于環(huán)境條件如溫度、濕度、污染等會造成繼電器接點氧化生銹，振動等原因造成繼電器接點變形，這些都會造成繼電器接點接觸電阻的急劇變化，有些繼電器接點氧化膜太厚會出現(xiàn)接點閉合后不能導通。有些繼電器的線圈電阻本身很小，如防跳繼電器電流啟動線圈和電流保持線圈一般1～2Ω，電流保持線圈與繼電器的接點串連，如果接點接觸電阻太大會影響繼電器的動作性能。繼電器接點接觸電阻增大，在通過大電流時有可能造成接點燒粘連，繼電器線圈失電后接點不返回。大唐洛陽熱電有限責任公司曾發(fā)生過兩條110kV母線電壓互感器低壓切換中間繼電器因流過電流大造成接點燒粘連，在該母線停運時因為兩母線電壓互感器始終處于并列狀態(tài)，當斷開母線聯(lián)絡開關時造成運行母線經(jīng)兩并列的電壓互感器向停電母線反充電，兩母線的電壓互感器保險均熔斷。在電力系統(tǒng)繼電保護因繼電器接點接觸電阻大造成繼電器接點稍粘連的事故已多次發(fā)生?，F(xiàn)在隨著微機保護的發(fā)展，現(xiàn)在的繼電保護人員對電磁型繼電器的認識越來越淡化，對電磁型繼電器檢驗不夠重視，對微機保護中的重動和出口繼電器（屬于電磁型）漏檢驗現(xiàn)象很多，所以繼電器的接觸電阻變化基本上檢驗不全面。

接觸電阻在直流回路中的影響還表現(xiàn)在直流系統(tǒng)電源開關刀閘和各支路電源開關和電源保險處。當直流系統(tǒng)各支路電源開關和電源保險接觸電阻較大時，該支路出現(xiàn)多臺設備同時合閘和跳閘時，直接影響者設備跳閘合閘線圈處的直流電壓。假如支路電源開關和電源保險接觸電阻為5Ω，發(fā)生6kV母線低電壓保護動作，假設有10臺電動機開關要跳閘，每臺開關跳閘電流1A，此時接觸電阻的壓降將達50V，此時很可能影響設備的正常跳閘。

2 二次回路接觸電阻大的對策和措施

（1）利用停機機會，將發(fā)電機變壓器插把式的插頭插座連接改為用端子排的直接連接。在電流互感器與外部連接處安裝一個防雨防塵的接線盒，封母內部電流互感器回路與外回路的連接經(jīng)過接線盒內的端子排連接。在有關檢修需斷開電流互感器連接時在端子排上將相關引線拆開。電動機保護、廠用變壓器保護綜合保護是插拔式的，在每次拔下綜合保護再插入綜合保護一定要在端子排上斷開連接測量拔插前后交流回路的電阻不應有太大的變化。

所有電磁型電流繼電器在每次拔下繼電器再插入繼電器時要在電流繼電器底座端子上測量拔插前后繼電器交流回路的電阻不應有太大的變化。堅持每次停機電流回路的所有接線端子必須緊線。堅持定期測量電流回路的連接電阻。

堅持日常對電流端子排、插頭插座連接處的測溫維護。

（2）定期測量發(fā)電機母線電壓互感器、高壓母線電壓互感器計量回路、6kV母線電壓互感器保險和空開的保險盒和空開的電壓降和負載電流，每次電壓互感器回路故障后也要及時保險盒和空開的電壓降。

（3）要按檢驗規(guī)程要求對電磁型繼電器的接點可靠性檢驗和繼電器內部接點的機械檢查，發(fā)現(xiàn)接點變形及時調整，調整仍不滿足要求要更換繼電器，接點氧化要及時用紗布打磨，微機保護內的電磁型繼電器要按照電磁型繼電器檢驗規(guī)程認真檢驗。

在每次大小修要檢查直流系統(tǒng)電源開關刀閘和各支路電源開關和電源保險的接觸電阻，符合檢修規(guī)程的要求。根據(jù)需要測量直流系統(tǒng)電源開關刀閘和各支路電源開關和電源保險的接觸電阻壓降。

3 結束語

根據(jù)電氣二次回路中接觸電阻大存在的普遍性、嚴重性，因此必須加強電氣二次設備檢修對回路電阻的測量和檢修，從管理人員到試驗檢修人員要高度重視回路接觸電阻大的問題，在現(xiàn)場檢修規(guī)程和作業(yè)指導書中增加測量二次回路電阻的項目，加強回路電阻大的危險點分析。

【參考文獻】

[1]GB-12085-1997，電流互感器[S].

[2]DL/T995-2006，繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程[S].endprint