电力系统110KV变电站35KV断路器合闸线圈烧坏原因探讨

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　　【摘  要】本文概述了变电站的设备组成及35KV高压电气开关保护回路断路器存在的问题，详细分析了引起高压断路器合闸回路合闸线圈烧毁的主要因素，在此基础上提出了提高合闸线圈安全性的预防措施，为提高提高电力系统高压断路器安全性及稳定性，保证变电站的正常运行提供参考。
　　【关键词】110KV变电站;断路器合闸线圈;合闸线圈烧坏;探讨
　　引言
　　变电站的主要作用是是接收电能，并根据电力系统容量及构成将电能分配传输，变电站内的设备主要包括：一次设备（高压断路器、变压器、隔离开关、母线、电容器、电抗器、避雷器）及二次设备（二次设备电源、继电保护装置、自动装置、计量装置、测控装置、自动化系统）。一次设备的主要作用是电能的生产、输送、分配及使用，二次设备主要负责电力系统系统及一次设备的监视、测量、控制及保护。变电站的运行的可靠性直接关系到电力的输送质量，与工业生产及人们的生活息息相关。
　　1保护装置断路器存在的问题
　　目前，110kV变电站使用的继电保护装置为微机保护装置，随着电网负荷的不断增大及电力供应质量的要求不断提高，新的电力技术及电力设备不断的更新换代，变电站微机线路保护在使用的过程中也逐渐暴露出一些问题，当线路保护装置的控制回路、储能合闸回路、弹簧储能机构等回路出现故障时，断路器均不能可靠合闸。加上操作人员操作倒闸的过程中长时间合闸，合闸线圈会因长时间通电严重发热，绝缘层发生损坏甚至直接烧毁合闸线圈，因此，断路器合闸的有效性是保护装置发挥保护作用的关键。
　　1.1.合闸线圈烧坏的原因
　　⑴合闸辅助触点故障
　　正常情况下，倒闸操作时值班人员手动合闸超过5秒时，手动闭锁合闸继电器会自动锁闭合闸回路，如果合闸辅助转换接点出现故障，切断回路的合闸电流没能进行转换，合闸线圈长时间（大于设计允许值）受电发热，线圈绝缘因高温发生破坏，甚至引起线圈烧毁。
　　⑵合闸储能机构故障
　　断路器储能机构的作用是在分闸时储能，供给合闸时使用，合闸时接通合闸回，合闸后自动断开合闸回路，为开关分闸做准备。如果合闸时间超过3.5秒，合闸储能机构因故障储能异常，合闸后辅助接点不转换，合闸回路不能自动断开，合闸线圈长时间受电，引起合闸线圈烧坏。
　　⑶继电器（跳闸位置）保护二极管击穿
　　断路器在分后位时，合闸线圈处于高阻带电导通状态，分闸位置继电器受电启动，此时回路电流约75mA，合闸回路完好，合闸线圈不启动。如果跳闸位置继电器（简称：跳位继）的保护二极管因两端电压过大发生击穿，形成短路，合闸线圈承担的电压约提高一倍，跳位继二极管击穿时，如果不及时处理，合闸线圈会由于长时间通电发热，出现线圈烧毁故障。
　　2 提高断路器保护回路安全性的措施
　　2.1增加延时保护闭锁回路
　　为了防止合闸线圈烧毁，在断路器原控制回路中增加延时保护闭锁回路，延时保护闭锁回路的使用可有效的防止因合闸时间过长引起的线圈受热烧毁，有效确保合閘线圈的安全性。
　　⑴延时保护回路工作原理：增加控制回路中增加中间继电器（1ZJ、2ZJ）及时间继电器（1SJ、），中间继电器1ZJ电流线圈得电后启动时间继电器1SJ，1SJ延时启动中间继电器2ZJ，2ZJ的常闭触点发生动作实现合闸回路闭锁。
　　⑵合闸闭锁回路工作原理：在合闸回路中串联中间继电器1ZJ电流线圈及2ZJ的常闭触点，利用手合闸继电器的自保持常闭触点使其得电，手合闸继电器常开触点闭合后，合闸出口继电器启动，再通过合闸辅助转换触点的作用实现断路器合闸，有效防止合闸线圈长时间通电。
　　2.2加强高压电气设备设备的管理工作
　　⑴按国家标准要求进行预防性试验
　　预防性验试的周期及实验方法有对应的国家电力行业标准，按标准要求进行预防性试验，有利于保证长期运行状态或热备用状态下高压电气设备的安全性及可靠性。
　　⑵严格把控电气工程的验收工作
　　工程项目的验收工作是保证电力系统中高低压电器设备稳定运行的关键步骤，验收过程中应根据国家标准及设计规范，在现场进行常规、特殊性试验，所有设备验收合格后才能投入使用。
　　⑶加强设备日常巡视
　　制定合理的变电站巡视制度，做好设备的巡视检查，掌握设备的运行状态，巡视期间禁止任何作业，发现设备异常后及时检修，并做好记录。加强主控室内保护设备的运行状态监测，及时发控制回路中存在的安全隐患（控制回路断线、回路接触异常等），避免引起合闸回路故障。根据变电站开关操作机构及相关部件的特点，结合变电站的实际运行情况，制定高压开关操作机构及其部件的定期检查计划，及时发现故障隐患，确保高压开关的操作机构运动灵活性及各部分连接的可靠性。
　　2.3防范环境变化的影响
　　电气设备及分闸机构的磨损，控制回路接触电阻的大小与环境温度及湿度有关。例如接线端子的接触面在温度高、湿度大环境中会被过度氧化，氧化层的存在会使控制回路接触电阻值变大。环境引起的控制故障不能忽视，巡检过程中可通过测量直流电阻的方法或摇测控制回路的绝缘检测检查控制回路电阻值有无异常，及时发现合闸电路故障隐患。
　　3.结论
　　变电站线路保护装置在电力系统中发挥着的重要作用，有效的保证了国家电网电力系统的安全稳定运行，与电力输送的安全性和稳定性有直接关系。随着用电量的不断增大及煤炭储量的不断降低，风力发电、水利发电及太阳能发电等发电技术的将逐渐成熟，变电站使用的变配电设备将不断的升级换代，性能要求也不断提高，因此，高压断路器的线路保护的安全有效性，对于变电站内设备及电力系统的正常运行有更重要的意义。
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　　（作者单位：国网浙江象山县供电有限公司）
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