一起跳閘線圈燒毀問題的分析及處理

劉 琦

（四川省電力公司資陽供電公司，四川 資陽 641300）

斷路器斷路器是變電站中最重要的設備之一。但長期以來，生產(chǎn)廠家多偏重其一次性能．而故障卻經(jīng)常出現(xiàn)在二次回路上[1]。斷路器線圈[2-4]燒毀是經(jīng)常發(fā)生的事情，很多情況是因為斷路器傳動機構(gòu)本身卡死，不能進行分、合閘操作，從而燒毀線圈。但也有其他原因會導致線圈燒毀。

1 事故說明

2014年8月19日，孫家壩#2 主變#202 斷路器報控制回路斷線。此斷路器投運較早，對應的繼電保護裝置已于一年前更換。檢修人員在處理過程中發(fā)現(xiàn)其中一個跳閘線圈燒毀，遂予更換。查閱相關記錄，此斷路器近一段時間內(nèi)并無操作。

2 事故分析與探討

跳合閘線圈都由鐵心，線圈繞組及中間可以活動的銜鐵構(gòu)成。當線圈兩端加到額定電壓時，就會有電流通過繞組，產(chǎn)生磁場，吸動鐵銜去頂撞斷路器脫扣器，從而導致斷路器動作。圖1為跳閘線圈位置說明圖，兩個跳閘線圈中的銜鐵高低緊密重疊，只要一個線圈動作或兩個線圈同時動作將導致斷路器跳閘。在更換完燒毀的跳閘線圈后發(fā)現(xiàn)，斷路器在合閘位置時，未更換的另一個跳閘線圈已經(jīng)勵磁，線圈中的銜鐵已有微動現(xiàn)象，用萬用表測量發(fā)現(xiàn)此線圈兩端壓差為7V 左右，當操作斷路器進行分閘時銜鐵動作卻不明顯。而更換的新線圈兩端壓差較小，分閘時銜鐵動作明顯。這說明兩跳閘線圈產(chǎn)生的電磁力并不相同。電磁力的不一致將影響斷路器跳閘傳動機構(gòu)的可靠性。高壓線圈特性試驗規(guī)定，跳閘線圈在額定電壓的30%內(nèi)不應動作，這里的動作是指銜鐵頂撞脫扣器導致斷路器跳閘，而銜鐵因電磁力較小未能使脫扣器變位的情況卻不在規(guī)定內(nèi)。理想的狀態(tài)是跳閘線圈在斷路器合閘狀態(tài)時連銜鐵的輕微動作都不應該發(fā)生。檢查發(fā)現(xiàn)，兩跳閘線圈銘牌不一樣。主要參數(shù)如下。

圖1 跳閘線圈位置說明圖

表1 線圈主要參數(shù)

現(xiàn)場測量與跳閘線圈串接的電壓型繼電器HWJ 的電阻，測量值為6k，HWJ 的電阻是跳閘電阻的20 幾倍，當斷路器處于合閘位置時，HWJ 和跳閘線圈兩端電壓共為220V，跳閘線圈分壓正好7V 左右。這說明斷路器的跳閘線圈的電阻和保護裝置的HWJ 的電阻匹配并不理想，當斷路器長期處于合閘位置時，跳閘線圈兩端壓差過大，以至于線圈一直處于“工作”的狀態(tài)，并且線圈線徑太細，長期通過發(fā)熱容易導致線圈燒毀。

對于跳閘線圈在本該動作時卻動作不明顯也可以這樣解釋：其他條件一樣時，由于線圈磁力的大小取決于線圈的安匝數(shù)nI，即線圈的匝數(shù)n與電流I的乘積。當斷路器分閘時，由圖2可以看出，此時HWJ 被短路，全部壓降都落在了跳閘線圈上，線圈電阻較小，則電流較大，再根據(jù)線圈的匝數(shù)，就可以得出：雖然未更換的線圈匝數(shù)多于已經(jīng)更換的線圈匝數(shù)，但是前者的電磁力比后者小?？紤]到此斷路器為液壓操作機構(gòu)，相比彈操機構(gòu)需要更大的電磁力，遂將剩下的跳閘線圈給予跟換。

圖2 跳閘控制回路圖

對于合閘線圈，也存在同樣的問題。但對于一 直處于運行狀態(tài)的斷路器，合閘回路處于斷路狀態(tài)，此問題并不明顯。

3 結(jié)論

這次事故提醒了檢修人員在更換燒毀的雙跳閘線圈時，應先了解兩跳閘線圈的電氣及機械特性參數(shù)；設計人員在斷路器選型時，不僅要注意操作回路中線圈電阻和HWJ 及TWJ 的匹配問題，還應將線圈線徑等參數(shù)納入考慮范疇；而斷路器生產(chǎn)廠家也應按有關標準提高自己的產(chǎn)品質(zhì)量，以滿足電力系統(tǒng)對設備可靠性日益增長的需求。

[1] 宋繼成.220～500kV 變電所二次接線設計[M].北京:中國電力出版社,2000.

[2] 李志平.斷路器操作控制設計相關問題分析[J].繼電器,2004,32(4): 64-66.

[3] 王玉梅,吳冰.斷路器控制回路的技術問題及改造方案[J].焦作工學院學報(自然科學版),2002,21(6): 469-471.

[4] 楊明澤.斷路器二次回路的幾點問題及改進[J].電力自動化設備,2006,26(12): 104-106.