電力系統(tǒng)110KV變電站35KV斷路器合閘線圈燒壞原因探討

邢燕晶

摘要：本文概述了變電站的設(shè)備組成及35KV高壓電氣開關(guān)保護(hù)回路斷路器存在的問題，詳細(xì)分析了引起高壓斷路器合閘回路合閘線圈燒毀的主要因素，在此基礎(chǔ)上提出了提高合閘線圈安全性的預(yù)防措施，為提高提高電力系統(tǒng)高壓斷路器安全性及穩(wěn)定性，保證變電站的正常運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：110KV變電站;斷路器合閘線圈;合閘線圈燒壞;探討

引言

變電站的主要作用是是接收電能，并根據(jù)電力系統(tǒng)容量及構(gòu)成將電能分配傳輸，變電站內(nèi)的設(shè)備主要包括：一次設(shè)備（高壓斷路器、變壓器、隔離開關(guān)、母線、電容器、電抗器、避雷器）及二次設(shè)備（二次設(shè)備電源、繼電保護(hù)裝置、自動裝置、計(jì)量裝置、測控裝置、自動化系統(tǒng)）。一次設(shè)備的主要作用是電能的生產(chǎn)、輸送、分配及使用，二次設(shè)備主要負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)系統(tǒng)及一次設(shè)備的監(jiān)視、測量、控制及保護(hù)。變電站的運(yùn)行的可靠性直接關(guān)系到電力的輸送質(zhì)量，與工業(yè)生產(chǎn)及人們的生活息息相關(guān)。

1保護(hù)裝置斷路器存在的問題

目前，110kV變電站使用的繼電保護(hù)裝置為微機(jī)保護(hù)裝置，隨著電網(wǎng)負(fù)荷的不斷增大及電力供應(yīng)質(zhì)量的要求不斷提高，新的電力技術(shù)及電力設(shè)備不斷的更新?lián)Q代，變電站微機(jī)線路保護(hù)在使用的過程中也逐漸暴露出一些問題，當(dāng)線路保護(hù)裝置的控制回路、儲能合閘回路、彈簧儲能機(jī)構(gòu)等回路出現(xiàn)故障時，斷路器均不能可靠合閘。加上操作人員操作倒閘的過程中長時間合閘，合閘線圈會因長時間通電嚴(yán)重發(fā)熱，絕緣層發(fā)生損壞甚至直接燒毀合閘線圈，因此，斷路器合閘的有效性是保護(hù)裝置發(fā)揮保護(hù)作用的關(guān)鍵。

1.1.合閘線圈燒壞的原因

⑴合閘輔助觸點(diǎn)故障

正常情況下，倒閘操作時值班人員手動合閘超過5秒時，手動閉鎖合閘繼電器會自動鎖閉合閘回路，如果合閘輔助轉(zhuǎn)換接點(diǎn)出現(xiàn)故障，切斷回路的合閘電流沒能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，合閘線圈長時間（大于設(shè)計(jì)允許值）受電發(fā)熱，線圈絕緣因高溫發(fā)生破壞，甚至引起線圈燒毀。

⑵合閘儲能機(jī)構(gòu)故障

斷路器儲能機(jī)構(gòu)的作用是在分閘時儲能，供給合閘時使用，合閘時接通合閘回，合閘后自動斷開合閘回路，為開關(guān)分閘做準(zhǔn)備。如果合閘時間超過3.5秒，合閘儲能機(jī)構(gòu)因故障儲能異常，合閘后輔助接點(diǎn)不轉(zhuǎn)換，合閘回路不能自動斷開，合閘線圈長時間受電，引起合閘線圈燒壞。

⑶繼電器（跳閘位置）保護(hù)二極管擊穿

斷路器在分后位時，合閘線圈處于高阻帶電導(dǎo)通狀態(tài)，分閘位置繼電器受電啟動，此時回路電流約75mA，合閘回路完好，合閘線圈不啟動。如果跳閘位置繼電器（簡稱：跳位繼）的保護(hù)二極管因兩端電壓過大發(fā)生擊穿，形成短路，合閘線圈承擔(dān)的電壓約提高一倍，跳位繼二極管擊穿時，如果不及時處理，合閘線圈會由于長時間通電發(fā)熱，出現(xiàn)線圈燒毀故障。

2 提高斷路器保護(hù)回路安全性的措施

2.1增加延時保護(hù)閉鎖回路

為了防止合閘線圈燒毀，在斷路器原控制回路中增加延時保護(hù)閉鎖回路，延時保護(hù)閉鎖回路的使用可有效的防止因合閘時間過長引起的線圈受熱燒毀，有效確保合閘線圈的安全性。

⑴延時保護(hù)回路工作原理：增加控制回路中增加中間繼電器（1ZJ、2ZJ）及時間繼電器（1SJ、），中間繼電器1ZJ電流線圈得電后啟動時間繼電器1SJ，1SJ延時啟動中間繼電器2ZJ，2ZJ的常閉觸點(diǎn)發(fā)生動作實(shí)現(xiàn)合閘回路閉鎖。

⑵合閘閉鎖回路工作原理：在合閘回路中串聯(lián)中間繼電器1ZJ電流線圈及2ZJ的常閉觸點(diǎn)，利用手合閘繼電器的自保持常閉觸點(diǎn)使其得電，手合閘繼電器常開觸點(diǎn)閉合后，合閘出口繼電器啟動，再通過合閘輔助轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的作用實(shí)現(xiàn)斷路器合閘，有效防止合閘線圈長時間通電。

2.2加強(qiáng)高壓電氣設(shè)備設(shè)備的管理工作

⑴按國家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)

預(yù)防性驗(yàn)試的周期及實(shí)驗(yàn)方法有對應(yīng)的國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，有利于保證長期運(yùn)行狀態(tài)或熱備用狀態(tài)下高壓電氣設(shè)備的安全性及可靠性。

⑵嚴(yán)格把控電氣工程的驗(yàn)收工作

工程項(xiàng)目的驗(yàn)收工作是保證電力系統(tǒng)中高低壓電器設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵步驟，驗(yàn)收過程中應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)規(guī)范，在現(xiàn)場進(jìn)行常規(guī)、特殊性試驗(yàn)，所有設(shè)備驗(yàn)收合格后才能投入使用。

⑶加強(qiáng)設(shè)備日常巡視

制定合理的變電站巡視制度，做好設(shè)備的巡視檢查，掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，巡視期間禁止任何作業(yè)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常后及時檢修，并做好記錄。加強(qiáng)主控室內(nèi)保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)控制回路中存在的安全隱患（控制回路斷線、回路接觸異常等），避免引起合閘回路故障。根據(jù)變電站開關(guān)操作機(jī)構(gòu)及相關(guān)部件的特點(diǎn)，結(jié)合變電站的實(shí)際運(yùn)行情況，制定高壓開關(guān)操作機(jī)構(gòu)及其部件的定期檢查計(jì)劃，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，確保高壓開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)運(yùn)動靈活性及各部分連接的可靠性。

2.3防范環(huán)境變化的影響

電氣設(shè)備及分閘機(jī)構(gòu)的磨損，控制回路接觸電阻的大小與環(huán)境溫度及濕度有關(guān)。例如接線端子的接觸面在溫度高、濕度大環(huán)境中會被過度氧化，氧化層的存在會使控制回路接觸電阻值變大。環(huán)境引起的控制故障不能忽視，巡檢過程中可通過測量直流電阻的方法或搖測控制回路的絕緣檢測檢查控制回路電阻值有無異常，及時發(fā)現(xiàn)合閘電路故障隱患。

3.結(jié)論

變電站線路保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著的重要作用，有效的保證了國家電網(wǎng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，與電力輸送的安全性和穩(wěn)定性有直接關(guān)系。隨著用電量的不斷增大及煤炭儲量的不斷降低，風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電及太陽能發(fā)電等發(fā)電技術(shù)的將逐漸成熟，變電站使用的變配電設(shè)備將不斷的升級換代，性能要求也不斷提高，因此，高壓斷路器的線路保護(hù)的安全有效性，對于變電站內(nèi)設(shè)備及電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有更重要的意義。

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