断路器跳合闸回路故障保护
作者:武汉国电西高电气有限公司时间:2013-02-22 我要发布
摘要:该文介绍了35 kV综自变电站断路器跳合闸回路常见的故障及产生的根源,并以10 kV真空断路器为例进一步论述,最后介绍了断路器跳合闸回路中元件的保护电路,及其保护的原理。
关键词:跳合闸回路 合闸保持 跳闸保持 保护器 自动解除
1 断路器跳合闸回路故障分析
目前,陕西省地方电力集团公司下属的35kV变电站大部分已改造成综合自动化站,所有新建站也都是综合自动化站。凡是综合自动化站,不论是35 kV断路器合闸控制回路,还是10kV断路器合闸控制回路,都带有合闸保持电路;与之相对应,跳闸控制回路也有跳闸保持电路。
合闸回路易产生的故障为:烧坏合闸线圈或合闸接触器线圈、合闸保持继电器、合闸接触器接点等。严重时,易造成蓄电池组亏损、电池屏输出断路器跳闸、合闸电磁铁损坏、合闸机构损坏。产生上述故障的原因是多方面的,主要为:
·断路器机构传输不灵活;
·储能弹簧未储能(对弹簧储能机构的断路器而言);
·电池能量不足;
·合闸保险未合、熔断或接触不良;
·接触器故障;
·合闸电磁铁故障;
·断路器机构其他故障;
·断路器辅助常闭接点不能弹开。
以上原因都可能造成手动合闸、监控合闸,特别是自动重合闸时,合闸线圈或合闸接触器线圈长时间带0.4~2.2 A的电流(10 kV真空断路器电磁机构接触器线圈,在合闸时带0.4 A左右电流;35 kV SF6断路器弹簧储能机构在合闸时,合闸线圈带2.2 A电流)。其带电时间的长短取决于合闸保持电路能断开电源的时间。合闸线圈或合闸接触器线圈以及保持继电器长时间带电,很容易烧坏。
同样的道理,跳闸回路也存在此类问题。
2 10kV真空断路器电磁合闸回路
10kV真空断路器合闸控制电路示意图如图1所示。
从图1可以看出,在合闸时,SHJ或LJ2瞬间闭合时,HBJ因自保持,一直带电,直到DL断开为止。合闸成功时,断路器处于合闸状态,其辅助开关常闭接点DL自然断开。由于以上原因之一或多个原因同时发生时,造成DL不能及时断开,HBJ长时间带电,HC也长时间带电,很容易烧坏HC、HBJ这两个线圈;因HC长时间带电,HC接点回路也长时间带电,也容易烧坏HC接点和合闸电磁铁;由于合闸时,母线合闸电源±HM提供100 A左右电流,这时也容易使蓄电池组亏损。
整个合闸系统,正常时在1 s内合闸成功。合闸线圈、HBJ线圈也是按照允许瞬间通过大电流设计的。当长时间通过大电流时,就容易烧毁线圈。如果电路设计使合闸线圈通过较小电流时,保持电路很难自保持。线圈线径换大又受位置限制。
3 对断路器跳合闸回路的故障调查
(1) 2002年8月份,乾县电力局阳峪变电站吴店断路器在合闸时由于事先未合保险,烧坏合闸线圈。
(2) 2003年12月份,乾县电力局阳洪变电站断路器由于电池组能量不足,电磁合闸推动机构顶不到位,造成断路器合不上电源,出现严重的机构振动,直流控制母线电压不稳,电池组进一步亏损。同时出现直流接触器接点烧坏,电池屏断路器跳闸,烧坏直流电源模块。这种因电池严重亏损而造成所有断路器合不上的故障,严重影响了安全生产和经济效益。
(3) 2004年3月份,乾县电力局阳洪变电站3501 SF6断路器,在合闸时,由于机构传输不灵活,造成合不上电源,合闸线圈长时间带电烧坏。
(4) 2003年,周至电力公司哑柏变电钻,三次出现不同馈路在自动重合闸时,因电池能量不足,合不上闸,每次都烧坏合闸接触器线圈、合闸保持继电器、合闸接触器接点。