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(jié)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(guān)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(shè)備，其主要的作用就是實現(xiàn)對電網(wǎng)的正常切換，并在電路出現(xiàn)故障的時候?qū)崿F(xiàn)關(guān)閉電氣設(shè)備。斷路器的運維管理本身就是一項專業(yè)性的工作，如果變電站在運行的過程中出現(xiàn)了斷路器故障，必然會對電網(wǎng)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(tài)，對維持電網(wǎng)的正常運行非常重要的。

1 引言

我單位針對內(nèi)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(fā)現(xiàn)，在進行斷路器合閘的時候，雖然可以實現(xiàn)合閘，但是在合閘后系統(tǒng)中的空氣斷路器以及操作電源空氣斷路器出現(xiàn)了跳閘的現(xiàn)象。

2.故障分析

在該變電站的斷路器整體的操作機構(gòu)中總共有兩個行程開關(guān)，主要的作用是為操作機構(gòu)提供常開觸點以及常關(guān)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(guān)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(guān)則將其常開觸點7和8以及其常閉出現(xiàn)5和6分別作為合閘以及信號電路的開關(guān)觸點。

在彈簧還沒有完成儲能的時候，行程開關(guān)CK中的常閉觸點1和2是處在接通狀態(tài)，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(tài)，此時KM中的常開出現(xiàn)時處在閉合狀態(tài)下的，當電機在運轉(zhuǎn)的過程中彈簧2#打開，KM就處在了失電狀態(tài)，其出觸點則處在斷開的狀態(tài)，當電動機的電源切斷的時候，則電機停止運轉(zhuǎn)。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(tǒng)發(fā)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(tài)，此時就為合閘做好了準備，當系統(tǒng)發(fā)出合閘正脈沖后，合閘線圈HQ中則處于通電狀態(tài)，彈簧的操作機構(gòu)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(tài)，5和6觸點則處在閉合狀態(tài)，但是觸點7和8 以及5和6 是處在同一個行程開關(guān)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(xiàn)了粘滯的現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)了同時跳閘的現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(wǎng)的自我恢復(fù)故障能力會產(chǎn)生較大的影響。而如果合閘故障發(fā)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(xiàn)了拒合故障，首先要針對上一次出現(xiàn)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(yīng)該對斷路器中的相關(guān)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(dǎo)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(xiàn)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(gòu)。

（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(chǎn)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(shè)備也可能會導(dǎo)致拒合。

3.2 此次合閘故障處理

結(jié)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(tǒng)中的CK5和6觸點進而通過的時候ZL就處在了啟動狀態(tài)，這時候信號電路中的ZL常開觸點則處于閉合的狀態(tài)，“彈簧為儲能”信號電路則處在了接通的狀態(tài)。

此時，在合閘電路中，ZL中的常閉觸點入如果處在斷開狀態(tài)，那么合閘操作就不能完成，也就不會出現(xiàn)上述的故障。當彈簧的儲能結(jié)束后，CK中的常閉觸點5和6自動斷開，則ZL處于失電狀態(tài)，信號電路中的ZL觸點則處于斷開狀態(tài)，并停止向系統(tǒng)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(tài)，此時就可以進行合閘操作。

4.結(jié)論

綜上所述，斷路器合閘故障出現(xiàn)的時候，首先要通過相關(guān)設(shè)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(xiàn)場條件允許可以嘗試進行分合操作。如果能夠?qū)⑼饨缬绊懸蛩嘏懦?，那么就?yīng)該針對斷路器的電氣設(shè)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(fù)出現(xiàn)。在完成故障的處理后還需要進行斷路器相關(guān)性能的測試。

參考文獻：

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