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斷路器分合閘線圈燒毀原因及預(yù)防措施
斷路器是負荷開關(guān)的一種，具有短路和過載保護功能，其短路保護功能靠電磁線圈實現(xiàn)。因其保護功能完善，維修、使用方便，在電力系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。本文介紹。
分閘線圈燒毀的原因
1.分閘電磁鐵機械故障。線圈松動造成斷路器分閘時電磁鐵位移，使鐵心卡澀，造成線圈燒毀;或由于鐵心的活動行程短，當(dāng)接通分閘回路電源時，鐵心頂不開脫扣機構(gòu)使線圈長時間通電而燒毀。
2.斷路器拒分。控制回路正常時，斷路器出現(xiàn)拒分的故障均為連桿機構(gòu)問題，如頂點調(diào)整不當(dāng)，使斷路器分閘鐵心頂桿的力度不能使機構(gòu)及時脫扣;或由于防護閉鎖機構(gòu)未動作，致使線圈過載，造成分閘線圈燒毀。
3.輔助開關(guān)分閘狀態(tài)的行程調(diào)整不當(dāng)。斷路器處于分閘狀態(tài)時，應(yīng)調(diào)整輔助開關(guān)使其在分閘狀態(tài)的行程范圍內(nèi)。然而，在調(diào)整斷路器開距和超行程等參數(shù)時，斷路器分閘的初始狀態(tài)未做相應(yīng)的調(diào)整，將導(dǎo)致輔助開關(guān)不能正常切換分閘回路，而使分閘線圈燒毀。
4.分閘控制回路輔助開關(guān)觸點使用不當(dāng)。當(dāng)斷路器合閘時間極短，遠小于斷路器的分閘時間時，斷路器未來得及脫扣就已合閘到位，此時延時觸點的延時作用將失去意義。相反，該延時觸點在分閘過程中，由于輔助開關(guān)動靜觸頭絕緣間隙較小，經(jīng)常出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，將使輔助開關(guān)的觸頭燒毀，繼而引起分閘線圈燒毀。
5.保護控制裝置故障。分閘指令是由保護控制裝置發(fā)出的，若裝置內(nèi)的分閘繼電器有故障，或分閘控制回路輔助開關(guān)觸點動作行程較大，造成分閘指令不能及時退出，就會使分閘線圈長時間帶電而燒毀。
6.分閘回路電阻偏大。分閘線圈回路絕緣降低，或是控制回路線徑過小造成電阻偏大，使得分閘控制回路電壓降較大，導(dǎo)致電壓達不到線圈分閘動作的值，使分閘線圈長時間帶電燒毀。
防止分閘線圈燒毀的措施
1.將分閘回路的延時動合觸點改接為一對動合觸點，經(jīng)常檢查輔助開關(guān)的觸點及輔助開關(guān)的拐臂螺絲，正確調(diào)整輔助開關(guān)的位置，使輔助開關(guān)與斷路器分合閘位置正確、有效地配合。
2.固定好分閘線圈，經(jīng)常檢查分閘線圈的鐵心有無卡澀。
3.保護控制裝置發(fā)出的分閘指令時間，既要能夠使分閘線圈工作，又要能夠在很短的時間內(nèi)退出分閘指令。
4.在每年的檢修工作中，應(yīng)正確調(diào)整好斷路器的連桿機構(gòu)，經(jīng)常檢查斷路器的自由脫扣是否正常，低電壓動作試驗時，是否能在額定電壓的30%～65%間可靠跳閘。
合閘線圈燒毀的原因
1.斷路器機構(gòu)故障。當(dāng)斷路器合閘控制回路正常時，斷路器本體的內(nèi)導(dǎo)電桿、傳動連桿等卡澀，或是因為斷路器操作機構(gòu)連接配合不好，以及由于防護閉鎖連鎖機構(gòu)未動作，頂點調(diào)得偏高，導(dǎo)致斷路器拒合閘，使合閘鐵心過載，引起合閘線圈燒毀。
2.輔助開關(guān)行程位置不當(dāng)。正常合閘時，斷路器的合閘接觸器的線圈回路與輔助開關(guān)的動斷延時觸點串聯(lián)。合閘后，輔助開關(guān)觸點自動切斷合閘回路，輔助觸點打不開或拉弧，合閘接觸器通過重合閘回路或綠燈回路自保持，合閘線圈長時間帶電而被燒毀。
3.保護控制裝置故障。合閘指令是由保護控制裝置發(fā)出的，若保護裝置內(nèi)的合閘繼電器發(fā)生故障，或合閘控制回路輔助開關(guān)觸點動作行程較長，造成合閘指令不能及時退出，就會使合閘線圈長時間帶電而燒毀。
4.合閘接觸器故障。斷路器合閘時，由于合閘電流比較大，控制回路不能直接控制合閘線圈，只能通過合閘接觸器間接接通合閘線圈，因此當(dāng)合閘接觸器發(fā)生故障時，不能及時斷開，使合閘線圈通電時間過長，燒毀線圈。另外，合閘接觸器的線圈電阻變大，會使合閘接觸器正常通電時吸合力不足，主觸點產(chǎn)生拉弧，合閘接觸器的主觸點接觸電阻增大，間接地影響斷路器合閘線圈的勵磁電流，使合閘線圈的勵磁力度不足，鐵心不能正常動作，合閘線圈過載而燒毀。
5.合閘電源容量下降或者合閘控制回路的導(dǎo)線電阻偏大，使合閘瞬間合閘線圈兩端電壓低于額定電壓80%而燒毀。
防止合閘線圈燒毀的措施
1.加強合閘接觸器的檢查、維護。每次小修、周期大修都要檢查其動、靜觸頭表面接觸面積、接觸壓力等。
2.調(diào)整輔助開關(guān)的位置。
3.保護控制裝置發(fā)出的合閘指令時間能足夠使合閘線圈工作，且能在規(guī)定的時間內(nèi)退出合閘指令。
4.要求值班員在許可工作前，必須取下控制回路熔斷器，并將重合閘投切回路打開，避免檢修、試驗過程中造成合閘線圈燒毀。
1、斷路器線圈燒毀機械原因
當(dāng)斷路器拒動而分、合閘回路正常時，主要是存在機械故障方面原因，此類情況大致分為4種。
1.1 電磁鐵自身故障
1）電磁鐵固定螺栓松動，造成斷路器動作時電磁鐵整體產(chǎn)生位移，導(dǎo)致撞擊力度或角度不對。
2）鐵心銹蝕，造成鐵心活動卡澀。
3）由于線圈本身老化或者鐵心的活動沖程過小，當(dāng)分、合閘回路電源接通時，鐵心無法使機構(gòu)脫扣而造成線圈長時間通電燒毀。
110kV楠變35kV楠王線402斷路器（型號：LW34-40.5），機構(gòu)密封不嚴密，水從機構(gòu)橫梁頂部沿機構(gòu)箱上部孔洞進入，機構(gòu)箱內(nèi)設(shè)備腐蝕嚴重，分合閘電磁鐵鐵心銹蝕；110kV皂變110kV皂金線508斷路器（LW36-126）存在機構(gòu)密封不嚴，分合閘電磁鐵嚴重銹蝕的缺陷；結(jié)果導(dǎo)致鐵心卡澀，最終導(dǎo)致線圈燒毀斷路器拒動的情況。
1.2 機構(gòu)調(diào)整不當(dāng)
操作機構(gòu)機械傳動連桿機構(gòu)存在調(diào)整不當(dāng)?shù)膯栴}。由于保持摯子與滾輪接觸位置調(diào)得過高，或轉(zhuǎn)動連桿調(diào)整位置過深，分合閘擋板位置不當(dāng)?shù)惹闆r，最終都會導(dǎo)致電磁鐵鐵心頂桿的力度不能使機構(gòu)及時脫扣，線圈過載而燒壞。
110kV臨變35kV母聯(lián)400斷路器（型號：LW16-35），由于合閘保持掣子轉(zhuǎn)動軸承固體潤滑脂過多，在長期積灰的情況下導(dǎo)致轉(zhuǎn)動阻力越變越大，再者轉(zhuǎn)動桿調(diào)整位置過深，分閘時鐵心無法讓轉(zhuǎn)動軸順利脫扣，導(dǎo)致線圈燒毀，斷路器分閘失敗。
110kV陬變10kV陬畬線326斷路器（型號：VED4-12），由于斷路器分閘擋板螺栓未完全緊固，在安裝調(diào)試過程及運行分合閘多次撞擊影響，導(dǎo)致分閘擋板慢慢松動移位，分閘鐵心在頂過分閘擋板回位時，鐵心的限位墊片回勾擋板，此時擋板已向右側(cè)完全偏離分閘鐵心頂桿的撞擊范圍；
當(dāng)保護裝置出口后，分閘線圈帶電，分閘鐵心動作，但鐵心無法撞擊到分閘擋板，無法使脫扣裝置脫扣而導(dǎo)致分閘失敗，導(dǎo)致分閘線圈長時間帶電燒毀。
1.3 鐵心行程調(diào)整不當(dāng)
當(dāng)機構(gòu)傳動正常，鐵心動作行程調(diào)整不當(dāng)也可能造成線圈燒毀。斷路器接到動作命令，鐵心動作，因斷路器鐵心行程過大或過小，導(dǎo)致鐵心頂桿撞擊的力度不夠，不能使機構(gòu)及時脫扣而出現(xiàn)拒動作的故障。110kV桃變35kV桃水線404線路故障后404斷路器（型號：ZN12-40.5）拒動。
母聯(lián)400斷路器、1#主變410斷路器均拒動，越級至1#主變跳閘導(dǎo)致1#主變失壓。主要原因是由于斷路器調(diào)節(jié)限位螺桿頂部橡膠套老化破裂，頂部起緩沖作用的橡膠墊厚度變薄，總體長度變短。
其危害：
�、僦苯釉斐珊祥l保持掣子旋轉(zhuǎn)角度不足，從而導(dǎo)致合閘保持掣子與分閘滾子扣合面過深，分閘脫扣阻力增大；
�、趯�(dǎo)致分閘電磁鐵空程減小，鐵心撞擊速度過低，撞擊時動量不足，無法使合閘保持掣子成功脫扣。二者結(jié)合最終導(dǎo)致分閘不成功，分閘線圈長時間帶電而燒毀。
1.4 機構(gòu)閉鎖功能不正常
由于防護閉鎖機構(gòu)未退出或不正常導(dǎo)致斷路器閉鎖，分合閘命令發(fā)出，但斷路器無法動作，特別針對于遙控命令一直存在致使線圈過載，造成線圈燒毀：110kV桑變，在進行35kV開關(guān)柜（型號：KNY61-40.5）檢修時，在未進行防護閉鎖裝置檢查的情況下，進行分合閘整組試驗工作，由于此開關(guān)柜類型的防護裝置屬于純機械式，且存在卡澀現(xiàn)象，無法切換狀態(tài)，在進行試驗時，將線圈燒損。
2 操作機構(gòu)二次回路（電氣）原因
2.1 輔助開關(guān)切換不到位
斷路器分、合閘回路的切斷主要依靠輔助開關(guān)，正常狀態(tài)下輔助開關(guān)的觸點接觸良好且在標識范圍內(nèi)，但在現(xiàn)場實際工作中，會涉及調(diào)整斷路器開距、分合閘速度、超行程等各類參數(shù)，會改變輔助開關(guān)連桿的位置，導(dǎo)致輔助開關(guān)觸點在某一特定的狀態(tài)（或分或合）下接觸不良或未接觸；如未對而輔助開關(guān)分合位置做相對應(yīng)的調(diào)整，回路電流則無法正常被切斷，動作信號則一直存在，最終導(dǎo)致線圈長時間帶電而燒毀。
2.2 分合閘回路電阻偏大
分合閘回路絕緣降低，線路老化造成電阻偏大，或者是分合閘回路中各電器元件接線端子部分松動或銹蝕，使分合閘回路電壓衰減過大，導(dǎo)致分合閘線圈兩端的電壓過低，使分合閘鐵心獲得能量不足，無法釋放脫扣器，分合閘線圈長期帶電，線圈燒毀，或者根本達不到線圈最低電壓動作值，導(dǎo)致故障越級。
2.3 在未儲能情況分合閘
現(xiàn)階段斷路器的分合閘基本由遠方、后臺、監(jiān)控遙控操作進行；存在斷路器由于各種原因未儲能的情況，特別是對于液壓機構(gòu)和氣動機構(gòu)，經(jīng)常出現(xiàn)接觸點粘連或者未儲能接觸點有損情況，導(dǎo)致現(xiàn)場各類信號不能及時傳回后臺或者不發(fā)信號；當(dāng)此時斷路器發(fā)出動作命令，則會導(dǎo)致線圈燒毀，斷路器拒動，嚴重時還將燒毀保護裝置插件。
2.4 分合閘接觸器故障
部分斷路器在分、合閘回路設(shè)計時，考慮各種原因在分、合閘回路中接入中間繼電器來控制分、合閘回路。若當(dāng)接觸器發(fā)生粘連、燒毀等故障時，則會導(dǎo)致回路電流不能時被切斷，動作信號一直存在而使線圈通電時間過長，燒毀線圈。
再者接觸器使用年限長、自身老化等原因，導(dǎo)致線圈電阻變大，會使接觸器吸合電磁力不夠，造成主觸點產(chǎn)生拉弧，接觸器的主觸點接觸電阻增大等情況，從而導(dǎo)致線圈的勵磁電流變小，勵磁力度不足，鐵心動作速度慢、力度小，導(dǎo)致脫扣機構(gòu)不能正確動作釋放，最終使線圈過載，造成線圈燒毀。
2.5 分合閘回路電壓低
當(dāng)變電站電源容量下降或者二次回路上電阻偏大時，動作的瞬間線圈兩端電壓較低，電磁體電壓動作值達不到斷路器最低動作值的要求，線圈長時間帶電導(dǎo)致燒毀。
3、防止分合閘線圈燒毀一般措施
3.1 運行巡視方面
1）在日常巡視時要認真檢查分合閘線圈及二次端子排銹蝕情況，對銹蝕嚴重的分合閘線圈進行登記排查，并加強跟蹤觀察。
2）要檢查機構(gòu)箱內(nèi)相關(guān)的軸、銷、鎖扣和機械傳動部件、傳動連桿及其他外露零件無銹蝕，無變形損壞，潤滑良好，連接緊固；端子箱溫濕度控制器能正常工作，加熱器能正常起動，箱內(nèi)無凝露現(xiàn)象。
3）在進行斷路器分合閘操作前、后，都要檢查分合閘線圈情況，觀察各機械傳動部位位置是否正常，分合閘線圈是否處于正確的位置，正常無誤后才能開始操作。
3.2 檢修維護方面
1）要正確調(diào)整好斷路器的連桿機構(gòu)，并對斷路器各轉(zhuǎn)動部位加強潤滑，確保機構(gòu)各轉(zhuǎn)動部位沒有卡澀現(xiàn)象，對分合閘鐵心的空程、行程、總程等各項指標必須按照廠家說明書進行調(diào)節(jié)。
2）檢查各繼電器、微動開關(guān)接點、輔助開關(guān)的位置切換及觸點是否正常，確保輔助開關(guān)切換到位，二次回路絕緣檢查符合標準，二次回路電阻需測試合格。
3）必須對斷路器進行低電壓動作試驗[8-10]，并確保其滿足相關(guān)規(guī)程要求，低電壓試驗不合格必須找出相關(guān)原因及時排除。
4）在進行試驗時，要注意機構(gòu)是否有機械聯(lián)鎖。機械聯(lián)鎖會導(dǎo)致機構(gòu)不能完成分合閘過程，而由于分合閘動作未完成，分合閘信號一直不能消除，所以線圈一直帶電，易造成線圈燒毀。
3.3 技術(shù)改造方面
針對老式開關(guān)柜等防誤閉鎖裝置：可以在防誤操作機構(gòu)對應(yīng)位置加裝微動開關(guān)或加裝輔助切換開關(guān)，該開關(guān)與分合閘回路串聯(lián)，隨著操作機構(gòu)的動作斷開或接通控制回路，當(dāng)斷路器位置不對時，無論就地操作或遠方操作，分合閘線圈都不會帶電，從而避免調(diào)試或者位置不對應(yīng)操作時的線圈燒毀。但所加裝的微動開關(guān)或輔助開關(guān)觸點容量必須與線圈容量匹配，防止該位置的開關(guān)成為新的故障點。
針對分合閘回路內(nèi)的改造，可以利用市面上現(xiàn)存的各種類型線圈保護裝置，其基本原理就類似于時間繼電器，經(jīng)過整定時間后接通或斷開回路，保障二次回路及分合閘線圈完好。
因此在原有的二次回路中，串聯(lián)線圈保護器，可作為保護分、合閘線圈的一種有效措施，且線圈保護器監(jiān)測電流準確，體積小巧分斷容量大，安裝簡單，現(xiàn)場改造較為容易實現(xiàn)（如圖5所示），KK為遠方、就地切換，DL為輔助開關(guān)，TQ為分閘線圈，HQ為合閘線圈，±KM為直流電源，1CJ、BCJ為保護遠方信號出口。
在TQ、HQ兩端串聯(lián)線圈保護器，在接收到分合閘指令后，線圈保護器同時起動，經(jīng)過整定時間延時后強迫分斷回路電流，保證線圈和系統(tǒng)回路的安全。其缺點在于增加了二次元器件，一旦線圈保護器損壞，則會造成控制回路斷線的故障。
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