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(dòng)裝置、計(jì)量裝置、測(cè)控裝置、自動(dòng)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(cè)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(chǔ)能合閘回路、彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)等回路出現(xiàn)故障時(shí)，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(shí)間合閘，合閘線圈會(huì)因長時(shí)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(shí)值班人員手動(dòng)合閘超過5秒時(shí)，手動(dòng)閉鎖合閘繼電器會(huì)自動(dòng)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(shí)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)故障

斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的作用是在分閘時(shí)儲(chǔ)能，供給合閘時(shí)使用，合閘時(shí)接通合閘回，合閘后自動(dòng)斷開合閘回路，為開關(guān)分閘做準(zhǔn)備。如果合閘時(shí)間超過3.5秒，合閘儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)因故障儲(chǔ)能異常，合閘后輔助接點(diǎn)不轉(zhuǎn)換，合閘回路不能自動(dòng)斷開，合閘線圈長時(shí)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(shí)，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(dòng)，此時(shí)回路電流約75mA，合閘回路完好，合閘線圈不啟動(dòng)。如果跳閘位置繼電器（簡(jiǎn)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(shí)，如果不及時(shí)處理，合閘線圈會(huì)由于長時(shí)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(shí)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(shí)保護(hù)閉鎖回路，延時(shí)保護(hù)閉鎖回路的使用可有效的防止因合閘時(shí)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(shí)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(shí)間繼電器（1SJ、），中間繼電器1ZJ電流線圈得電后啟動(dòng)時(shí)間繼電器1SJ，1SJ延時(shí)啟動(dòng)中間繼電器2ZJ，2ZJ的常閉觸點(diǎn)發(fā)生動(dòng)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(dòng)，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(shí)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(duì)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(chǎng)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(shí)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(cè)，及時(shí)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(shí)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(dòng)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(huì)被過度氧化，氧化層的存在會(huì)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(cè)量直流電阻的方法或搖測(cè)控制回路的絕緣檢測(cè)檢查控制回路電阻值有無異常，及時(shí)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(chǔ)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(jí)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(duì)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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