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高压断路器拒分的原因分析及处理办法


《电气与电控》 / 2012-05-10

  当发生故障时,保护装置动作P536429,而断路器拒分,从而发生远后备保护装置动作,不得不越级跳闸,扩大停电面积,所以对断路器的拒分应迅速查明原因及时处理。常见断路器拒分电气故障原因如下:


  (1)断路器分闸线圈故障。
  1)分闸线圈断线。一般控制回路都设有断路器运行监视川路,即装设断路器合闸位置指示灯。分闸线圈断线将导致红灯不亮,很容易被发现。
  2)分闸线圈匝间短路。分闸线圈发生较少匝数之间短路,轻者分闸时因分闸线圈铁心磁通势可能有所下降而使断路器拒分,重者因短路点发热最终造成烧坏线圈。较多匝数之间短路,除上述情况外,还会出现红灯亮度略有增加,分闸时还有可能造成控制回路熔体熔断。
  3)分闸线圈最低动作电压整定过高。分闸线圈动作电压在额定电压的30%~65%时应能可靠分闸,不可随便提高最低动作电压,否则易导致断路器拒分,最终还会造成分闸线圈烧毁。
  4)分闸线圈烧毁。断路器控制电路一般都装有跳跃闭锁装置,依靠跳跃闭锁继电器来防止跳跃现象的发生。无论是控制开关还是由保护装置去跳闸,电源电压加到分闸线圈上的同时,与其串联的跳跃闭锁继电器的电流线圈也被激励,其自保持触点闭合实现自保持,直至断路器动、静触头分断后,串联在分闸线圈回路的断路器辅助触点才断开,以确保可靠分闸。断开断路器辅助触点的目的是为了分闸线圈实现短时通电,若这种情况下因故发生断路器辅助触点未能正常断开P551313,无法切断自保持回路,则分闸线圈就会因长期通过大电流而被烧毁。由于分闸线圈是按短时通过大电流设计的,对于220V的直流电源,分闸线圈的电阻值是88Q,220V电压全部加在分闸线圈上将有2.5的电流通过,即分闸线圈的额定电流就是2.5A。对于110V的直流电源,分闸线圈的额定电流为5A。所谓通过大电流,就是指通过分闸线圈的电流接近于分闸线圈的额定电流。如果值班人员没有及时发现并处理,分闸线圈将发热直至烧毁。同时会造成跳跃闭锁继电器的电流线圈及其自保持触点、保护出口继电器触点等分闸回路电器元件被烧坏甚至烧毁。


    实际运行中,断路器辅助触点未能正常断开的原因很多,如由于断路器辅助触点成扇形结构,当断路器接触行程调深了,断路器分闸后,其辅助触点断不开,或断开过慢。又如由于操动机构调整不当,机构卡死,造成断路器辅助触点断不开。显然,很多原因致使断路器拒分必然导致辅助触点拒断。总之,对具有“防跳”功能的断路器控
制电源,不管什么原因起动分闸回路,无论断路器是否断开,只要断路器辅助触点未能正常断开,分闸线圈都将会被烧毁。


    另外,分闸操作次数过多使分闸线圈温度太高也是烧毁分闸线圈的原因之一,所以应尽量避免频繁操作。已操作过多次使线圈温度超过65℃时应暂停操作,待线圈温度下降到65℃以下时再进行操作。


    (2)断路器分闸线圈失电压或欠电压故障。


    1)控制回路熔体熔断。除熔体选择、安装、运行等自身原因外,因控制回路中电压线圈匝间短路、分压元件被短路、发生电源正负两极两点接地短路等,都会导致熔体熔断。操动机构控制回路因熔体熔断而无直流电源,使操动机构不能分闸。
    处理方法:检查熔体熔断的原因,必要时更换熔体。


    2)分闸线圈回路断路或接点接触不良。分闸线圈回路各元件连接线断线、接线松脱、元件触点接触不良、控制开关的接点不能接通、继电保护失灵、其出口接点未能闭合、断路器的辅助触点闭合不好,都无法使分闸线圈通电分闸。
    处理方法:逐段检查。对辅助触点接触不良,应按照产品使用说明书的技术要求,调整辅助开关拐臂与连杆的角度以及拉杆与连杆的长度,使之符合要求并更换锈蚀和损坏的触头片。


    3)电源电压过低。因直流电源电压低于分闸线圈的额定电压,致使分闸时虽然动作却不能分闸。
    处理方法:调整直流电源电压,使之适合分闸线圈的额定电压。当电源电压调整后,应在断路器处于分闸位置时测量分闸线圈电压降,其值不小于电源电压的90%才为合格。具体方法是将保护跳闸回路接通,用高内阻直流电压表(万用表即可)并在分闸线圈两端,短接分闸回路中断路器辅助触点使分闸线圈动作,即可读出分闸线圈电压降P555010


  4)控制回路两点接地故障。当保护动作或操作控制开关进行分闸时,可能造成继电器或分闸线圈电流被分流,不但造成断路器拒分,而且会引起电源短路,造成熔体熔断,同时有烧坏继电器触点的可能。
  处理方法:发现直流系统接地故障后,在分析、判断基础上,用分路查找分段处理的方法,以先信号和照明部分后操作部分,先室外后室内部分为原则,依次是:①区分是控制系统还是信号系统接地;②检查信号和照明回路;③检查控制和保护回路;④取熔断器的顺序,正极接地时,先断(+),后断(一),恢复熔断器时,先投-),后投(+)。


  查找直流系统接地的注意事项如下:
  a、采取瞬时断开操作、信号、位置等电源熔断器(或瞬时断开直流电源小开关)时,应经调度同意,且断开电源的时间一般不超过3s无论回路中有无故障、接地信号是否消除,均应及时投入。
  b、为了防止误判断,观察接地故障是否消失时,应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示的情况,综合判断。
  c、尽量避免在高峰负荷时进行。
  d、防止人为造成短路或另一点接地,导致误跳闸。
  e、按符合实际的图纸进行查找,防止拆错端子线头,防止恢复接线时遗漏或接错,所拆线头应做好记录和标记。
  f、禁止使用灯泡查找直流接地故障。
  g、使用仪表检查时,表计内阻应不低于2000Ω/V。
  h、查找故障,必须由两人及以上进行。防止人身触电,做好安监护。
  i、防止保护误动作,在瞬时断开操作(保护)电源前,解除可能动的保护。操作(保护)电源恢复后再加用保护。
  j、运行人员不得打开继电器和保护机箱。
  k、利用直流绝缘检测装置检测正、负对地电压,判断接地状况。
  l、当发生直流接地时,应暂停正在二次回路上的工作,检查接地是否由工作引起。待查明原因后,再恢复工作。
    m、.检查有关二次设备状况,特别注意户外端子箱(盒)、操动机构箱、端子箱等关闭是否完好,有无漏水现象,各种防雨板等是否完整盖好,端子排有无受潮、短路、接地、烧坏。
    n、检查蓄电池室、直流配电室等设备状况,蓄电池有无受潮和溶液溢出等现象。
    o、在运行班长及技术人员监护下,查找接地回路及故障,但在查找前必须向调度汇报。
    p、对于没有安装直流绝缘检测装置的回路或无法使用专用测试仪器的直流回路,可采用常规的暂断电源法或暂代电源法对部分回路进行故障查找。
    q、为了尽可能减少直流接地故障的发生,平时在环境干燥时,应及时对二次线路进行清扫,以免灰尘过多受潮使绝缘性能降低。同时,遇到风雨天气,变电站值班人员应及时、认真地进行巡视检查,避免雨水直接溅入设备内部线路上。
    r、控制母线回路接地点大多在断路器开关箱内的跳闸线圈、合闸继电器线圈上;信号小母线回路接地点大多在场区的主变压器的温度计端子盒内或气体继电器接线盒内P781466。直接查找相应点,可迅速找到接地点。


    (3)断路器分闸铁心故障。
    1)电磁操动机构分闸铁心上移后不复位故障。断路器电磁操动机构分闸前就已经上移且上移后不复位,即铁心没有回到正常位置。分闸时,分闸铁心行程不够,导致作用于连板的冲击力不足,从而造成断路器拒分。分析结果表明,可能有以下几种原因:
    a、断路器在运行过程中,由于振动等原因,导致铁心上移。
    b.在分闸过程中控制回路的电压偏低或操作人员操作不到位,使分闸铁心有上移动作,但没有完成分闸。
    c、由于分闸铁心具有较大的剩磁,铁心与铁顶杆产生较大的电磁力,铁心被吸住,造成铁心上移后不能复位。
    d.分闸线圈因故流过电流过大,使分闸线圈产生的电磁力能够造成铁心慢慢上移且不能复位。
  对该类事故的处理方法如下:
    a、可考虑将铁心改用不易产生剩磁的不锈钢或将铁顶杆改成黄铜杆,但黄铜杆必须与铁心用销子紧固,避免松脱。
    b、检查分闸线圈,找出断路器在运行过程中分闸线圈仍然不正常带电的原因或降低分闸线圈运行中的分压。
    c、测量分闸铁心顶杆冲击间隙应大于25mm,间隙过小分闸时无冲击力。
    通过上述检查和处理,使铁心不管由于什么原因上移后能顺利地复位。


    2)分闸铁心卡涩故障。分闸铁心卡涩往往是由于铁心的铜套变形P771508,或铁心与铜套件有油垢阻塞所造成。所以检修时应检查分闸线圈内铜套有无严重磨损开裂,铜套内应无灰尘、油泥等脏物,转动和起落分闸铁心不应有卡涩现象。
 

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