分闸线圈 ycw电缆代表什么

国网常德供电公司、湖南幼儿师范高等专科学校研究人员胡小溪、邓丽在《电工技术》2018年第10期撰文指出,高压断路器的分合闸动作主要是通过激励分合闸线圈带动铁芯跳闸,释放机构能量来实现的。

在实际操作中,断路器拒动最多的原因是分合闸线圈烧毁。摘要:根据现场维护经验,分析了断路器分合闸线圈烧毁的原因,并提出了相关措施,为今后断路器维护提供参考。

分合闸线圈设计时,都是按短时通电设计的。一般分合闸线圈电阻为100 ~ 200,线圈线径小,匝数多。正常情况下,线圈充电不到1s[1-5]。当二次回路中的电流不能正常切断时,线圈长时间充电会产生大量的热量,导致线圈烧坏[6-7]。

1 断路器线圈烧毁机械原因

当断路器拒动,合闸回路正常时,主要是机械故障,大致可分为四种。

1.1电磁铁本身故障

1)电磁铁固定螺栓松动,造成断路器动作时电磁铁整移,导致冲击强度或角度错误。

2)铁芯生锈,导致铁芯活动卡涩。

3)由于线圈本身老化或铁芯移动行程过小,分合闸回路电源接通时,铁芯无法使机构跳闸,导致线圈长时间带电烧毁。

110kV南变压器35kV王楠线402断路器(型号:LW34-40.5)密封不严,水从机构梁顶部沿机构箱上孔进入,机构箱内设备腐蚀严重,分合闸电磁铁铁芯腐蚀;110kV肥皂变压器110kV肥皂金线508断路器(LW36-126)存在机构密封不严、分合闸电磁铁腐蚀严重的缺陷。结果铁芯卡死,最后线圈烧毁,断路器拒动。铁芯被腐蚀,如图1所示。

分闸线圈 ycw电缆代表什么

图1 LW36型断路器分合闸线圈锈蚀图1 LW36断路器分合闸线圈腐蚀情况

1.2不当的制度调整

操作机构的机械传动联动机构存在调整不当的问题。由于挡闩与滚轮接触位置调整过高,或旋转连杆调整位置过深,开闭挡板位置不当,最终会导致电磁铁铁芯顶杆不能及时脱扣机构,线圈过载烧坏。

110kV临时变压器35kV母联400断路器(型号:LW16-35),由于合闸保持爪旋转轴承上固体油脂过多,在长期积灰的情况下旋转阻力越来越大,旋转杆调节位置过深,导致分闸时铁芯不能使旋转轴顺利跳闸,导致线圈烧毁,断路器分闸失败。

10kV歙县线110kV变电站326断路器(型号:VED4-12)因断路器分闸挡板螺栓未完全紧固,在安装调试过程及分合闸操作中,因反复撞击,分闸挡板缓慢松动移位。当开模芯被推过开模挡板返回时,开模芯的限位垫片被勾回挡板,挡板已经完全偏离了开模芯顶杆的冲击范围向右移动(如图2所示)

保护装置退出时,分闸线圈带电,分闸铁芯移动,但铁芯撞不到分闸挡板,脱扣器不能跳闸,导致分闸失败,导致分闸线圈长时间带电烧毁。

1.3铁芯行程调整不当

机构传动正常时,铁芯运动行程调整不当也可能导致线圈烧毁。当断路器收到动作命令时,铁芯移动。由于断路器铁芯行程过大或过小,导致顶杆冲击力不够,机构不能及时跳闸,导致拒动失败。110kV陶变35kV陶水线404线路故障后,404断路器(型号:ZN12-40.5)拒动。

母联400断路器和1#主变410断路器均拒动,1#主变跳闸导致1#主变失压。主要原因是断路器调节限位螺钉顶部的橡胶套老化开裂(如图3),起缓冲作用的顶部橡胶垫厚度变薄,整体长度变短。

其危害:①合闸保持爪旋转角度不够直接导致合闸保持爪与分闸辊啮合面过深,分闸脱扣阻力增大;②分闸电磁铁空行程减小,铁芯冲击速度过低,冲击时动量不足,导致合闸保持爪无法成功脱扣。两者结合最终导致分闸不成功,分闸线圈长时间带电烧毁。

1.4机构锁定功能不正常。

由于保护闭锁机构未退出或异常,断路器被闭锁,发出分合闸命令,但断路器不能动作。尤其是遥控指令一直存在,导致线圈过载烧毁:110kV桑葚。35kV开关柜(型号:KNY61-40.5)大修时,在未检查保护闭锁装置的情况下进行分合闸试验。因为该开关设备类型的保护装置属于纯机械类型,并且

2 操作机构二次回路(电气)原因

2.1辅助开关未切换到位。

断路器的分合闸回路主要依靠辅助开关。正常情况下,辅助开关触点接触良好,在标记范围内。但在现场实际工作中,会涉及到调整断路器的开距、分合闸速度、超程等各种参数,会改变辅助开关连杆的位置,导致辅助开关触点在某种状态下(或分或合)接触不良或不接触(如图4)。如果辅助开关的开闭位置没有相应调整,回路电流就无法正常切断,动作信号始终存在,最终导致线圈长时间带电烧毁。

2.2分合闸回路电阻过大。

分合闸回路绝缘降低,线路老化导致电阻过高,或分合闸回路中各电气元件端子松动或腐蚀,造成分合闸回路电压衰减过大,导致分合闸线圈两端电压过低,使分合闸铁芯得不到足够的能量脱扣。分合闸线圈长时间带电,线圈烧坏,或者根本达不到线圈的最小电压动作值,导致故障越级。

2.3无储能的开启和关闭

目前断路器的分、合闸基本都是通过远程、后台、监控远程操作进行的;存在断路器由于各种原因储能失败的情况,特别是对于液压机构和气动机构,触点经常卡死或没有储能的触点损坏,导致现场的各种信号不能及时传回后台或不发信号;此时断路器发出动作指令,线圈会被烧毁,断路器会拒绝动作,严重时会烧坏保护装置的插件。

2.4开闭接触器故障

在一些断路器的分合闸回路的设计中,由于各种原因在分合闸回路上连接一个中间继电器来控制分合闸回路。接触器卡死或烧坏,故障时回路电流被切断,动作信号一直存在,会使线圈通电时间过长,烧坏线圈。

再者,由于接触器的使用寿命较长,接触器本身老化,线圈电阻增大,会使接触器吸引的电磁力不足,造成主触头燃弧,接触器主触头接触电阻增大,会导致线圈励磁电流减小,励磁力不足, 动作速度慢,铁芯受力小,会导致脱扣机构不能正确脱扣,最终使线圈过载,导致线圈烧毁。

2.5分合闸回路电压低

当变电站供电能力下降或二次回路上电阻过大时,动作瞬间线圈两端电压低,电磁铁电压的动作值达不到断路器最小动作值的要求,线圈长时间带电,导致烧毁。

3 防止分合闸线圈烧毁一般措施

3.1巡逻行动

1)日常巡视时,认真检查分合闸线圈及二次端子板的腐蚀情况,对腐蚀严重的分合闸线圈进行登记检查,并加强跟踪观察。

2)检查机构箱内的相关轴、销、锁、机械传动部件、传动连杆和其它外露部件无腐蚀、变形和损坏,良好,连接牢固;接线盒的温湿度控制器能正常工作,加热器能正常启动,盒内无凝露。

3)断路器分合闸操作前后,检查分合闸线圈,观察各机械传动部分位置是否正常,分合闸线圈是否在正确位置。正常后才能开始操作。

3.2维护方面

1)正确调整断路器的连杆机构,加强断路器各转动部分的,保证机构各转动部分无卡涩现象,并按制造厂的说明书调整分合闸铁芯的空行程、冲程、总行程等指标。

2)检查各继电器、微动开关、辅助开关的位置切换和接触是否正常,确保辅助开关切换到位,二次回路绝缘检查符合标准,二次回路电阻需测试合格。

3)断路器必须进行低电压动作试验[8-10],并确保其符合相关法规的要求。如果低压试验失败,必须找出相关原因并及时排除。

4)试验时,注意机构是否有机械联锁。机械联锁会导致机构无法完成分合闸过程,而且由于分合闸动作没有完成,分合闸信号无法消除,所以线圈一直带电,容易造成线圈烧毁。

3.3技术改造

对于老式开关柜等防误闭锁装置,可在防误机构的相应位置安装微动开关或辅助开关,与分合闸电路串联,控制电路随着操作机构的动作断开或接通。当断路器处于错误位置时,无论就地操作还是远方操作,分合闸线圈都不会带电,避免了调试时线圈烧毁或位置不对应。但增加的微动开关或辅助开关的触点容量必须与线圈容量相匹配,以防止该位置的开关成为新的故障点。

鉴于分合闸回路中的变换,可以使用市场上现有的各种类型的线圈保护装置,其基本原理类似于时间继电器。设定好时间后,接通或断开电路,保证二次电路和分合闸线圈处于良好状态。

因此,在原二次回路中,串联线圈保护器可作为保护分合闸线圈的有效措施,线圈保护器具有电流监测准确、体积小、分断能力大、安装简单、现场改造容易等优点(如图5)。KK是远程和本地切换,DL是辅助开关,TQ是打开线圈,HQ是关闭线圈,KM是DC电源,1CJ和BCJ是保护。

线圈保护器串联在TQ和HQ的两端。收到分合闸指令后,线圈保护器同时启动,设定延时后强制断开回路电流,保证线圈和系统回路的安全。它的缺点是增加了一个二次元件,一旦线圈保护器损坏,控制回路就会断开。

结论从实际案例出发,分析了断路器分合闸线圈的常见故障,主要从控制电路和操作机构两个方面分析了分合闸线圈烧毁的原因。提出了防止分合闸线圈烧毁的一般措施,为维护工作提供参考。同时积累和借鉴处理事故缺陷的经验,更好地做好维护工作,减少分合闸线圈烧毁和断路器拒动,维护电网健康稳定发展。

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