延時(shí)繼電器在合閘回路中的應(yīng)用

李永樂(lè)

廣東電網(wǎng)公司江門供電局，廣東江門 529000

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，用電戶對(duì)電力的需求量日益增長(zhǎng)，配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，配電設(shè)備的運(yùn)行管理成了電網(wǎng)企業(yè)的又一項(xiàng)重要工作。由于配電設(shè)備數(shù)量繁多，設(shè)備質(zhì)量參差不齊，設(shè)備故障率高等因素導(dǎo)致設(shè)管理水平不高。設(shè)法減少設(shè)備故障率是提高設(shè)管理水平的關(guān)鍵。在設(shè)備故障分析中發(fā)現(xiàn)，由于開(kāi)關(guān)機(jī)械故障引發(fā)的二次電氣設(shè)備故障是較為頻發(fā)的，故障造成開(kāi)關(guān)柜合閘線圈損壞，致使開(kāi)關(guān)不能合閘送電，延長(zhǎng)了給用電戶的供電的時(shí)間，對(duì)社會(huì)造成不良的影響。

通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)柜的電氣原理及相應(yīng)的保護(hù)合閘回路分析，可以通過(guò)改良開(kāi)關(guān)柜的電氣回路來(lái)減少開(kāi)關(guān)柜的故障率。

1 開(kāi)關(guān)柜電氣回路

圖2 開(kāi)關(guān)電氣合閘回路圖

圖2中KK為開(kāi)關(guān)操作把手接點(diǎn)；1ZJ為圖1中開(kāi)關(guān)的儲(chǔ)能閉鎖繼電器常閉接點(diǎn)。

保護(hù)裝置合閘回路：

圖3 保護(hù)裝置合閘回路圖

圖3中HBJ：為合閘保持繼電器電流型線圈；HBJ1：合閘保持繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)；TBJ：為跳閘保持繼電器常閉接點(diǎn)；DL：為開(kāi)關(guān)柜開(kāi)關(guān)位置常閉接點(diǎn)；HQ：為合閘線圈。當(dāng)合閘輸入端帶正電壓時(shí)，HBJ動(dòng)作，HBJ1接通，HQ帶電動(dòng)作，開(kāi)關(guān)合閘動(dòng)作，開(kāi)關(guān)合閘成功后DL斷開(kāi)，HBJ復(fù)歸，HBJ1斷開(kāi)，合閘動(dòng)作完成。在整個(gè)過(guò)程中HBJ從解發(fā)動(dòng)作直到開(kāi)關(guān)合閘成功的過(guò)程中是保持在動(dòng)作狀態(tài)，假如由于開(kāi)關(guān)機(jī)械故障導(dǎo)致開(kāi)關(guān)合閘不成功，DL一直處于接通狀態(tài)，HBJ動(dòng)作也一直處于動(dòng)作狀態(tài)，HQ就會(huì)一直帶電。

2 時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器，它是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。它的種類很多，有空氣阻尼型、電動(dòng)型和電子型和其他型等。

這種繼電器通?？梢栽O(shè)定延時(shí)時(shí)間，經(jīng)常見(jiàn)到的是時(shí)間繼電器。

時(shí)間繼電器是這樣工作的，那通電延時(shí)的時(shí)間繼電器來(lái)說(shuō)，在使用之前要一定一個(gè)時(shí)間，例如設(shè)定延時(shí)時(shí)間10s，在繼電器線圈通電后，如果里面有瞬時(shí)觸點(diǎn)的話，這些觸點(diǎn)會(huì)立即動(dòng)作，常閉的會(huì)斷開(kāi)，常開(kāi)的會(huì)閉合，而延時(shí)觸點(diǎn)會(huì)在10s后，常閉的延時(shí)觸點(diǎn)會(huì)斷開(kāi)，常開(kāi)的延時(shí)觸點(diǎn)會(huì)閉合。

而斷電延時(shí)觸點(diǎn)，是在線圈斷電，經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間之后，這些觸點(diǎn)才會(huì)動(dòng)作。

通電延時(shí)就是繼電器通電后延時(shí)動(dòng)作（觸點(diǎn)斷開(kāi)或閉合）。

斷電延時(shí)就是繼電器斷電后延時(shí)動(dòng)作（觸點(diǎn)斷開(kāi)或閉合）。

觸點(diǎn)斷開(kāi)或閉合就要看控制回路所接的是常閉接點(diǎn)還是常開(kāi)接點(diǎn)。

瞬時(shí)就是一通電即動(dòng)作（不考慮繼電器固有機(jī)械動(dòng)作時(shí)間）。

時(shí)間繼電器類型：

時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類型。

空氣阻尼型時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍大（有0.4s～60s和0.4s～180s兩種），它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但準(zhǔn)確度較低。

當(dāng)線圈通電時(shí)，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時(shí)下移，使瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)。但是活塞桿和杠桿不能同時(shí)跟著銜鐵一起下落，因?yàn)榛钊麠U的上端連著氣室中的橡皮膜，當(dāng)活塞桿在釋放彈簧的作用下開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，橡皮膜隨之向下凹，上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，活塞桿下降到一定位置，便通過(guò)杠桿推動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。從線圈通電到延時(shí)觸點(diǎn)完成動(dòng)作，這段時(shí)間就是繼電器的延時(shí)時(shí)間。延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短可以用螺釘調(diào)節(jié)空氣室進(jìn)氣孔的大小來(lái)改變。

吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復(fù)彈簧的作用而復(fù)原?？諝饨?jīng)出氣孔被迅速排出。

時(shí)間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定的時(shí)間才閉合或斷開(kāi)其被控線路的繼電器。

延時(shí)保險(xiǎn)絲在合閘回路中的作用：

根據(jù)開(kāi)關(guān)電氣合閘回路圖及保護(hù)裝置合閘回路圖，在開(kāi)關(guān)柜合閘時(shí)，保護(hù)裝置的合閘繼電器動(dòng)作，合閘回路通電，合閘線圈帶電動(dòng)作，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)合閘動(dòng)作。當(dāng)開(kāi)關(guān)柜機(jī)械出現(xiàn)故障使得開(kāi)關(guān)合閘不成功時(shí)，合閘線圈一直保持在帶電狀態(tài)，合閘線圈有電流通過(guò)會(huì)發(fā)熱，一般只需5min就可燒壞合閘線圈。加裝的延時(shí)保險(xiǎn)絲是串聯(lián)在合閘回路上的，對(duì)合閘回路所起的保護(hù)作用。在已安裝了延時(shí)保險(xiǎn)絲的開(kāi)關(guān)柜合閘時(shí)，就算開(kāi)關(guān)柜機(jī)械出現(xiàn)機(jī)械故障使得合閘不成功，在5s～10s內(nèi)將合閘回永久斷電，保護(hù)了合閘線圈。延時(shí)保險(xiǎn)絲在正常合閘情況下回路帶電時(shí)間只有0.5s左右，保險(xiǎn)絲是不會(huì)燒斷的。就這樣，延時(shí)保險(xiǎn)絲既不影響合閘回路的功能又可對(duì)合閘回路的起到了很好的保護(hù)作用。

3 延時(shí)保險(xiǎn)絲的安裝位置及安裝方法

延時(shí)保險(xiǎn)絲是串聯(lián)在合閘回路上的，理論上無(wú)論延時(shí)保險(xiǎn)絲安裝在哪個(gè)位置都對(duì)電路起保護(hù)作用。在安裝位置的選擇上，應(yīng)考慮安裝的操作的方便，安裝過(guò)程的安全性，運(yùn)行維護(hù)方便等因素。綜合各方面因素，延時(shí)保險(xiǎn)絲安裝地點(diǎn)選擇在開(kāi)關(guān)柜端子排上，在的合閘回路端子上解開(kāi)接線，接線接入延時(shí)保險(xiǎn)絲座子的一端，用引線連接原端子與延時(shí)保險(xiǎn)絲座子另一端，再把延時(shí)保險(xiǎn)絲插到座子上，整個(gè)安裝過(guò)程就完成了。在日后的維護(hù)中，需更換延時(shí)保險(xiǎn)絲時(shí)，只需打開(kāi)端子排柜門，換上新的延時(shí)保險(xiǎn)絲就完成更換工作，無(wú)需操作電氣一次設(shè)備。

4 改良后的開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行情況

在所有管轄設(shè)備中，選取由于機(jī)械故障導(dǎo)致合閘線圈燒壞的這類開(kāi)關(guān)柜作為對(duì)像，對(duì)這些開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行加裝延時(shí)保險(xiǎn)絲的改良。經(jīng)過(guò)改良后，統(tǒng)計(jì)這類故障再發(fā)生的次數(shù)與其它沒(méi)安裝延時(shí)保險(xiǎn)絲的開(kāi)關(guān)柜相比較。經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較，53臺(tái)已安裝延時(shí)保險(xiǎn)絲的開(kāi)關(guān)柜損壞合閘線圈的次數(shù)共為1臺(tái)次，506臺(tái)沒(méi)安裝延時(shí)保險(xiǎn)絲的開(kāi)關(guān)柜損壞合閘線圈的次數(shù)共為38臺(tái)次。經(jīng)進(jìn)一步了解，已安裝延時(shí)保險(xiǎn)絲的開(kāi)關(guān)柜損壞合閘線圈的原因是由于安裝延時(shí)保險(xiǎn)絲時(shí)選錯(cuò)型號(hào)，延時(shí)保險(xiǎn)絲與合閘線圈工作電流不匹配所致。由此說(shuō)明延時(shí)保險(xiǎn)絲給合閘線圈起到了很好的保護(hù)作用。

5 結(jié)論

在配電開(kāi)關(guān)柜的電氣合閘回路上串聯(lián)延時(shí)保險(xiǎn)絲，既不影響合閘回路的正常功能又可對(duì)合閘線圈起到了很好的保護(hù)作用，且有安裝維護(hù)方便，改造成本低等優(yōu)點(diǎn)，提高了電網(wǎng)供電可靠性。

在配電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理中，如出現(xiàn)類似的設(shè)備故障，可嘗試對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行加裝延時(shí)保險(xiǎn)絲的改造。如果跳閘線圈也經(jīng)常損壞，本文不建議對(duì)跳閘回路進(jìn)行改造。

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