斷路器跳合閘回路故障保護

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1、斷路器跳合閘回路故障保護摘要：該文介紹了35kV綜自變電站斷路器跳合閘回路常見的故障及產(chǎn)生的根源，并以10kV真空斷路器為例進一步論述，最后介紹了斷路器跳合閘回路中元件的保護電路，及其保護的原理。關鍵詞：跳合閘回路合閘保持跳閘保持保護器自動解除　1斷路器跳合閘回路故障分析　　目前，陜西省地方電力集團公司下屬的35kV變電站大部分已改造成綜合自動化站，所有新建站也都是綜合自動化站。凡是綜合自動化站，不論是35kV斷路器合閘控制回路，還是10kV斷路器合閘控制回路，都帶有合閘保持電路；與之相對應，跳閘控制回路也

2、有跳閘保持電路?！　『祥l回路易產(chǎn)生的故障為：燒壞合閘線圈或合閘接觸器線圈、合閘保持繼電器、合閘接觸器接點等。嚴重時，易造成蓄電池組虧損、電池屏輸出斷路器跳閘、合閘電磁鐵損壞、合閘機構(gòu)損壞。產(chǎn)生上述故障的原因是多方面的，主要為：　　·斷路器機構(gòu)傳輸不靈活；　　·儲能彈簧未儲能（對彈簧儲能機構(gòu)的斷路器而言）；　　·電池能量不足；　　·合閘保險未合、熔斷或接觸不良；　　·接觸器故障；　　·合閘電磁鐵故障；　　·斷路器機構(gòu)其他故障；　　·斷路器輔助常閉接點不能彈開?！　∫陨显蚨伎赡茉斐墒謩雍祥l、監(jiān)控合閘，特別是自

3、動重合閘時，合閘線圈或合閘接觸器線圈長時間帶0.4~2.2A的電流（10kV真空斷路器電磁機構(gòu)接觸器線圈，在合閘時帶0.4A左右電流；35kVSF6斷路器彈簧儲能機構(gòu)在合閘時，合閘線圈帶2.2A電流）。其帶電時間的長短取決于合閘保持電路能斷開電源的時間。合閘線圈或合閘接觸器線圈以及保持繼電器長時間帶電，很容易燒壞?！　⊥瑯拥牡览?，跳閘回路也存在此類問題。　　210kV真空斷路器電磁合閘回路　　10kV真空斷路器合閘控制電路示意圖如圖1所示?！　膱D1可以看出，在合閘時，SHJ或LJ2瞬間閉合時，HBJ因自保

4、持，一直帶電，直到DL斷開為止。合閘成功時，斷路器處于合閘狀態(tài)，其輔助開關常閉接點DL自然斷開。由于以上原因之一或多個原因同時發(fā)生時，造成DL不能及時斷開，HBJ長時間帶電，HC也長時間帶電，很容易燒壞HC、HBJ這兩個線圈；因HC長時間帶電，HC接點回路也長時間帶電，也容易燒壞HC接點和合閘電磁鐵；由于合閘時，母線合閘電源±HM提供100A左右電流，這時也容易使蓄電池組虧損?！　≌麄€合閘系統(tǒng)，正常時在1s內(nèi)合閘成功。合閘線圈、HBJ線圈也是按照允許瞬間通過大電流設計的。當長時間通過大電流時，就容易燒毀線圈

5、。如果電路設計使合閘線圈通過較小電流時，保持電路很難自保持。線圈線徑換大又受位置限制?！　?對斷路器跳合閘回路的故障調(diào)查　　（1）2002年8月份，乾縣電力局陽峪變電站吳店斷路器在合閘時由于事先未合保險，燒壞合閘線圈。　?。?）2003年12月份，乾縣電力局陽洪變電站斷路器由于電池組能量不足，電磁合閘推動機構(gòu)頂不到位，造成斷路器合不上電源，出現(xiàn)嚴重的機構(gòu)振動，直流控制母線電壓不穩(wěn)，電池組進一步虧損。同時出現(xiàn)直流接觸器接點燒壞，電池屏斷路器跳閘，燒壞直流電源模塊。這種因電池嚴重虧損而造成所有斷路器合不上的故障

6、，嚴重影響了安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。　?。?）2004年3月份，乾縣電力局陽洪變電站3501SF6斷路器，在合閘時，由于機構(gòu)傳輸不靈活，造成合不上電源，合閘線圈長時間帶電燒壞。　?。?）2003年，周至電力公司啞柏變電鉆，三次出現(xiàn)不同饋路在自動重合閘時，因電池能量不足，合不上閘，每次都燒壞合閘接觸器線圈、合閘保持繼電器、合閘接觸器接點?！?研制的跳合閘回路保護器投入使用　　以上分析及調(diào)查，要求設計一種保護電路保護整個跳閘回路中的元器件。而無論是10kV保護模塊還是35kV保護模塊，目前都不具備斷路器跳合閘回路的

7、保護功能。乾縣電力局積累了一些經(jīng)驗，并做了大量的試驗工作，試制了該保護電路?！　≡撛O備體積小（12cm×10cm×10cm），功耗低（靜態(tài)功耗小于1W）、外部接線簡單（共9根二次線，均接在斷路器端子排或保護屏端子排）。2004年3月，在乾縣電力局陽洪變10kV鐵金斷路器和3501斷路器上分別取得了試驗的成功。2004年4月初，將一臺樣機安裝在陽洪變3501斷路器控制回路中，設備運行至今一年多，成功地保護3501斷路器跳合閘回路三次，而設備本身無一故障?！　?斷路器跳合閘回路保護原理及示意圖　　合閘和跳閘回路

8、保護原理示意圖如圖2、圖3所示?！　、B、C、D點波形圖如圖4、圖5所示?！　囊陨蠄D形和波形可以看出，從合閘上升觸發(fā)（跳閘上升觸發(fā)）開始延時4s后，ZJ2(ZJ4)導通，其常閉接點斷開，又過2s后接點恢復閉合。正常合（跳）閘在1s內(nèi)完成，而在前4s內(nèi)回路所串的繼電器接點一直是閉合的，所以不影響正常的合（跳）閘。當自保持電路未正常解除時，就在2s期間自動解除。最后繼電器接點一直保持閉合，用來準備下一次合（跳）閘