斷路器合閘線圈燒毀的原因分析及預防措施

摘 要：斷路器在現(xiàn)場運行中，合閘線圈燒毀是最常見的一個缺陷，線圈燒毀后，必須停電進行更換，直接影響了斷路器的可靠運行，現(xiàn)場作業(yè)人員的工作量也大大增加，如何預防斷路器合閘線圈燒毀缺陷是一個急需解決的問題，本文對斷路器合閘線圈燒毀原因進行多方面分析，并提出了一些降低合閘線圈燒毀故障措施。

關鍵詞：斷路器；操作機構；合閘線圈；卡澀；燒毀

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0136-01

高壓斷路器是電力系統(tǒng)最重要的開關設備，它對維護電力系統(tǒng)的安全，經(jīng)濟和可靠運行起著相當重要的作用，主要由導流部分、滅弧部分、絕緣部分及操作機構組成，其中操作機構最易發(fā)生缺陷，操作機構機構故障又以合閘線圈燒毀最為普遍，嚴重影響了電力系統(tǒng)的正常運行。

1 斷路器合閘線圈的工作原理

斷路器合閘線圈是一個空心的多匝線圈，工作于220V直流系統(tǒng)，二次原理見圖1，當斷路器處于分閘儲能狀態(tài)，外部機械、電氣閉鎖解除并滿足斷路器合閘條件時，電氣系統(tǒng)發(fā)出合閘指令后，斷路器合閘線圈兩端即帶有直流220V的電壓，根據(jù)電磁感應原理，線圈帶電時產(chǎn)生磁場，吸引鐵芯快速運動，打開儲能保持摯子，釋放彈簧能量，使斷路器動作合閘；當線圈失電后，復位彈簧將鐵芯復位，恢復到初始位置，整個動作過程時限很短。合閘線圈不是斷路器動作的直接動力，它通過鐵芯動作頂開彈簧能量保持摯子，因而它的正常工作電流較小，但當線圈長時間帶電會直接破壞線圈絕緣造成損壞，實踐證明，若通電時間大于3min，絕大部分線圈均會燒毀。

2 斷路器合閘線圈燒毀的原因分析

2.1 絕緣能力降低

合閘線圈是由漆包銅線繞制而成，漆包線的耐熱絕緣等級各不相同，價格相差也較大。由于斷路器長期運行于戶外，特別夏天氣溫較高時，若加熱器未及時關閉造成機構箱內(nèi)溫度進一步升高，造成合閘線圈絕緣降低，當斷路器合閘時線圈通過電流發(fā)熱造成合閘線圈燒損。另一方面合閘線圈運行時間較長，線圈受潮絕緣性能降低，檢修過程未進行絕緣電阻測試，當線圈通過電流發(fā)熱也可能造成線圈燒損。

2.2 斷路器機構缺乏維護

斷路器操作機構長期運行，未及時進行檢修維護，操作機構機械部件銹蝕，傳動卡澀，合閘線圈動作時不能頂開合閘操作機構，線圈長時間帶電；另一方面，由于斷路器的分合閘震動，造成合閘線圈固定螺栓松動，導致鐵芯行程發(fā)生改變，線圈帶電后不能帶動合閘機構合閘，造成線圈燒損。

2.3 斷路器機械閉鎖未打開

由于斷路器本身存在機械閉鎖，特別是中置式小車斷路器，一般都存在機械閉鎖，由于某種原因合閘機械閉鎖未打開，進行斷路器合閘操作時斷路器不能合閘，線圈長時間帶電。另外，部分高壓斷路器本身設置有閉鎖銷可以斷路器合閘，在調(diào)試過程中疏忽未將閉鎖銷拆除，斷路器不能合閘，線圈長時間帶電燒損。

2.4 輔助開關故障

正常合閘時，斷路器的合閘線圈與輔助開關的常閉接點串聯(lián)，斷路器合閘后，輔助開關接點自動切斷合閘回路，當輔助開關調(diào)整不當或輔助開關拉桿松動時，斷路器合閘后輔助開關未及時切換，合閘線圈長時間帶電造成線圈燒損。

2.5 直流系統(tǒng)故障

正常運行中如果直流系統(tǒng)發(fā)生故障，斷路器操作時加在合閘線圈兩端的電壓低于80%Ue，斷路器不能合閘，線圈長時間帶電燒損。

3 防止斷路器合閘線圈燒毀的預防措施

（1）防止斷路器機構箱內(nèi)溫度異常高，夏季高溫季節(jié)，應根據(jù)天氣情況及時關閉常加熱的加熱器，必要時應打開機構箱門，降低機構箱內(nèi)溫度，防止線圈老化絕緣降低。

（2）嚴格按照檢修試驗規(guī)程定期開展工作，檢查操作機構各聯(lián)動部位是否有銹蝕卡澀情況，做好除銹及潤滑處理，緊固所有螺栓，特別是輔助開關切換連桿鎖緊螺栓，發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)試處理，對二次回路進行絕緣電阻測試，檢查線圈阻值，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，必要時更換線圈。

（3）斷路器在進行操作試驗時，所有閉鎖裝置應解除，試驗過程中避免斷路器連續(xù)多次分合閘，操作幾次后應待合閘線圈冷卻方可繼續(xù)試驗。

（4）加強直流系統(tǒng)的日常巡視，維護好蓄電池，保證斷路器最低操作電壓，特別要注意線圈更換后應做低電壓測試試驗，要求試驗電壓為80%Ue時斷路器可靠合閘，確保機構在運行中能夠可靠動作。

（5）斷路器遠方合閘時，由于保護裝置具有合閘保持功能，裝置發(fā)出保護合閘指令后機構若不變位，合閘指令將一直存在造成線圈常帶電，此時應安排值班人員到斷路器控制電源空開處值守，當操作人員發(fā)出合閘指令后立即查看斷路器位置指示燈，如果斷路器位置指示燈沒有在短時間內(nèi)發(fā)生變位，立即要求值守人員拉開控制電源空開，檢查斷路器機構及相關回路，找出故障點處理后才能再次進行斷路器的操作。

（6）繼電保護專業(yè)人員在進行遠方傳動斷路器前，首先應檢查斷路器機械閉鎖是否解除，特別是中置式斷路器，往往因為斷路器缺乏維護，造成斷路器機械部件銹蝕卡澀，當中置式斷路器操作至運行/試驗位置時，機械閉鎖未復位，此時斷路器合閘線圈鐵芯不能正常動作，當合閘回路接收到合閘指令時不能合閘，線圈長時間帶電燒損，此類缺陷是中置式斷路器最長見得缺陷類型，廣泛存在于城市配電網(wǎng)及變電站低壓側開關柜。

為杜絕此類故障發(fā)生，在繼電保護專業(yè)人員進行傳動前，進行就地機械手動合閘試驗，如果不能合閘，則應聯(lián)系檢修維護人員進行缺陷處理，待缺陷消除可以就地操作斷路器后方可進行遠方傳動試驗。

4 結 語

斷路器合閘線圈的燒毀缺陷，實在正常操作和設備檢修中常遇到的問題，為保證電力系統(tǒng)的安運行，必須對合閘線圈燒毀的原因進行分析，加強檢查、維護工作，在操作中提高運行人員的警惕性，及時拉斷控制電源，就能夠很好的避免合閘線圈燒毀缺陷，提升設備的可用系數(shù)，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]魯明芳.斷路器操作機構合閘線圈燒毀原因分析與改進措施[J].中國高新技術企業(yè)，2009（16）（總127期）.

收稿日期：2018-10-13