10kV真空断路器分合闸线圈烧毁原因分析及处理
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分合闸线圈烧毁主要原因及解决措施研究分合闸线圈烧毁主要原因及解决措施研究晏胜军(湖南省益阳电业局, 湖南益阳 4130001断路器分合闸线圈烧毁的过程分析目前, 在变电站或发电厂中, 断路器的分闸、合闸回路中手动操作开关 KK 和遥控接点 (或经 KK 、遥控接点启动的 STJ 、 SHJ 重动继电器的触点都不具备断弧能力。
而断路器的分合闸线圈是不能长时间带电的线圈, 是瞬动型的。
一般分合闸线圈的电阻为100~200Ω, 长时间通电相当于300W 左右的电灯, 发热量相当大, 就会导致线圈烧毁。
正常情况线圈带电时间不能超过 1s 。
当分闸 (或合闸命令发出, 分闸 (或合闸回路接通, 此时由于断路器机构的某种原因断路器拒动 (即断路器没变位 , 此时 KK 和遥控接点 (或经 KK 、遥控接点启动的 STJ 、 SHJ 重动继电器的触点虽然复位, 因其不具备断弧能力, 这样分闸 (或合闸回路一直通电 (KK 或遥控、 STJ 、SHJ 接点处于拉弧状态 , 持续时间较长(约 5~10s 后, 断路器的分闸 (或合闸线圈就会被烧毁。
2断路器分闸线圈长时间通电烧毁的原因(1 分闸电磁铁机械故障。
主要是由于线圈松动或由于铁芯的活动行程过短, 当接通分闸回路的电源时, 铁芯顶不开脱扣机构而使线圈长时间通电烧毁。
(2 连杆机构问题。
顶点调整不当, 使机构不能及时脱扣, 导致线圈过载。
(3 辅助开关分闸状态行程调整不当。
而辅助开关分合位置的初始状态未调整准确, 将导致辅助开关不能正常切换分合闸回路。
(4 分闸控制回路辅助开关接点使用不当。
该延时接点在分闸过程中, 由于辅助开关动静触头绝缘间隙较小, 经常出现拉弧现象, 频繁拉弧, 久而久之使辅助开关的触头烧毁, 继而引起分闸线圈烧毁。
(5 分闸回路电阻偏大。
分闸线圈回路绝缘降低, 或者线路过细造成电阻偏大, 使得分闸回路电压有衰减, 导致控制电压达不到线圈分闸电压的动作值, 分闸线圈长期带电, 线圈烧毁。
10kV断路器合闸线圈烧毁原因分析及改进措施研究摘要:电力系统运行中经常发生分合闸线圈烧毁事故。
当电气设备发生事故时,如果因断路器分闸回路断线出现断路器拒动现象,将使事故扩大,造成越级分闸致使大面积停电,甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。
而合闸回路完整性破坏时,虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些,但它也使得线路不能正常送电,妨碍了供电可靠性的提高。
所以很有必要对断路器线圈烧毁原因进行分析,积累了事故处理经验,提出防范措施和技术改进。
关键词:10kv断路器;分合闸;线圈故障1分合闸线圈烧毁原因由于高压断路器内部空间的限制,内部每个元件的尺寸都尽可能小,分合闸线圈也不例外。
因此分合闸线圈的线径都比较小,其额定电流自然就很小。
但是有些断路器的分合闸动作需要比较大的力量才能完成,用线圈的额定电流产生的电磁力无法推动断路器的操作机构,而需要比额定值大很多的电磁力。
在这种不能增加线径的条件下,考虑到分合闸动作的时间性和可靠性,只能利用线圈的短时通电电流来实现。
2高压断路器操动机构介绍高压断路器操动机构是指操作开关设备使之合、分的装置。
操动机构的机械部分通常划分为合闸机构、保持机构、分闸机构、输出装置和辅助设备等五部分。
高压断路器操动机构的电气部分主要包含控制回路、电机回路、加热回路和照明回路,以及其他辅助电气回路等。
合闸线圈和分闸线圈分别接在合闸控制回路和分闸控制回路中,它是实现电气部分和机械部分联系的重要元件。
3分闸线圈烧毁故障分析3.1分闸线圈长时间通电的原因分析(1)分闸电磁铁机械故障分闸线圈松动造成断路器在分闸时电磁铁铁芯位移或铁芯运动卡滞,不能顶开分闸脱扣板,造成线圈长时间通电,引起线圈烧毁。
或是由于铁芯冲程过小,当接通分闸回路电源时,铁芯顶不动分闸脱扣板而使线圈长时间通电烧毁[3]。
(2)断路器拒分控制回路正常时,断路器出现拒分的故障有可能是连杆机构问题,死点调整不当,或机构半轴与扇形板扣接量偏大,断路器分闸铁芯顶杆的力度不能使机构及时脱扣后线圈过载,造成分闸线圈烧毁。
断路器分合闸线圈烧毁原因及预防措施首先,自身原因是指断路器分合闸线圈内部存在一些潜在问题,导致断路器运行时容易烧毁线圈。
这些问题可能包括线圈设计不合理、制造工艺不过关、线圈材料质量不达标等。
因此,断路器制造商应加强对线圈的设计和生产质量控制,确保线圈的可靠性和稳定性。
其次,外部原因主要是指断路器使用过程中的操作不当或环境条件不合适,导致线圈烧毁。
例如,频繁分合闸操作、长时间的过电流负荷、电网频繁故障等都可能使断路器分合闸线圈受到超负荷工作,导致热量积累过大、绝缘材料老化等现象,从而引起线圈烧毁。
此外,环境温度过高、潮湿、灰尘较多,也会对线圈的性能产生不利影响。
为了预防断路器分合闸线圈烧毁的发生,可以采取以下几个方面的预防措施:1.断路器制造商要加强对线圈设计和生产的质量控制,确保线圈的制造工艺和材料达标。
同时,对线圈的质量进行抽样检测,确保其可靠性和稳定性。
2.在使用断路器时,操作人员要按照使用说明书的要求正确操作断路器,避免频繁的分合闸操作。
同时,要避免长时间过电流负荷和频繁故障操作,以减少对线圈的过载压力。
3.定期对断路器进行维护保养,及时清理断路器周围的灰尘和污垢,确保断路器处于良好的工作环境中。
此外,定期检查线圈的绝缘状况,如有老化或损坏,及时更换。
4.对于环境条件较恶劣的场所,可以考虑采用特殊材料制造的断路器,以提高其抗环境干扰和抗老化能力。
综上所述,断路器分合闸线圈烧毁的发生可能是由于断路器自身原因或外部操作条件原因所致。
为了预防此类故障的发生,我们应加强对断路器的设计和制造质量控制,正确操作断路器,定期维护保养,并选择适合环境条件的断路器材料。
只有这样,才能保证断路器分合闸线圈的正常运行和延长断路器的使用寿命。
断路器分合闸线圈烧毁原因分析及解决方法摘要:对电力系统中常见断路器控制回路进行了详细分析,查找到分(合)闸线圈易烧毁的根源,并提出防范和技术改进措施,彻底避免合闸线圈事故的再次发生,以保证供电的可靠性、稳定性。
关键词: 断路器;线圈保护装置;解决方法Abstract: The common circuit breaker on the power system control loop is analyzed in detail, find easy to burn the root causes of the points (a) Tripping coil and proposed measures for prevention and technical improvements, completely avoid accidents from happening again in the closing coil, in order to ensure for electrical reliability and stability.Key words: circuit breakers; the coil protection devices; solution0引言近几年来,随着变电站微机保护和综合自动化系统的广泛应用,提高了供电设备的可靠性、安全性。
然而,在断路器的分(合)闸操作过程中经常发生不能正常分合的故障,常常造成断路器分(合)闸线圈的烧毁。
另外,随着自动化水平的不断提高,越来越多的操作采用远方遥控方式进行,一旦发生故障,不仅会烧毁线圈,而且很可能烧坏其它设备,使事故扩大,造成更大的损失。
本文通过分析断路器分(合)闸线圈容易烧毁的现象,在深入研究国内外断路器分合闸控制回路的基础上,提出了一个切实可行的解决方案,该方案能实现对断路器跳闸、合闸线圈的保护,能进行二次分(合)闸,还具有故障记录及相关信号出口功能。
高压断路器分合闸线圈烧毁原因分析及应对措施高压断路器线圈分合闸烧毁事故是断路器在运行中存在的较普遍的现象,严重的会导致设备器材发生烧毁以及产生火灾等事故。
为保障生产运行的安全,就需要针对高压断路器分合闸线圈烧毁的实际原因展开分析,而后制定对应的有效措施,并在分析的过程中根据自身经验提出相应的防范措施与技术改进方案,从而确保高压断路器可以正常运行。
1.高压断路器分合闸线圈烧毁的因素通常情况下高压断路器在正常运行的过程中,出现故障以及分合闸线圈烧毁的因素主要分为以下几个方面:1.1电磁铁内部出现故障(1)当固定电磁铁的螺丝出现松动的情况时,就会导致内部电磁铁出现位移的情况,这样就会造成实际撞击的力度不足或角度与标准角度之间存在偏差。
(2)当电磁铁的铁芯在长时间的运行之下,未及时或未定期展开维护与检修工作时,就会导致铁芯出现被腐蚀的情况,这样一来就会导致铁芯在实际运行的过程中出现卡顿或停止运行的情况。
(3)一般情况下当线圈出现老化情况或铁芯的运行冲程较小时,接通分合闸回路器电源之后,就会导致铁芯未能及时促使机构脱扣而出现线圈长时间处在接通电源的情况,最终就会造成高压断路器的分合闸线圈出现烧毁情况。
当机器设备密封情况不完善时,就会出现液体由机器上方的孔洞进入只机器设备的内部,这样就会造成机器内部出现被腐蚀的情况;当设备机构出现密封情况不佳时,就会导致高压断路器分合闸处的电磁铁出现较为严重的锈蚀情况,最终就会导致电磁铁芯出现卡顿的情况,同时这也是造成分合闸线圈出现烧毁导致高压断路器未能正常运行的主要因素,铁芯出现腐蚀的具体情况如图1所示:图1断路器分合闸线圈电磁铁芯锈蚀情况1.2机器设备位置摆放不准确造成高压断路器分合闸线圈烧毁的因素还包括操作机器设备位置存在摆放不正确的情况。
因为分合闸一直保持在擎子转动轴承内的润滑脂剩余量较高,而在长期无人维护与检修的情况下就会导致润滑油出现大量积灰,最终造成设备转动的阻力不断提高,同时在阻力不断提高的过程中还会出现调整的转动杆位置过深的情况。
断路器合闸线圈烧坏的故障分析以及改进措施摘要:近年来,变电站新投入的1OkV高压断路器基本以弹簧操作机构为主,其设计和质量水平都高于早期的电磁式机构,但在日常的操作、检修、试险中,还是频繁地出现烧毁合闸线圈的故障,迫使开关停电检修,严重影响着设备的安全运行,给用电客户和社会带来不良影响。
为此,笔者对本公司的三座变电站烧坏合闸线圈的原因进行一些探讨,并提出技术改进措施,避免合闸线圈再次发生烧毁,降低了设备的故障率。
关键词:线圈;烧坏;故障分析;措施]Pick to: in recent years, the substation of new investment OkV 1 high voltage circuit breaker basic to spring operation mechanism is given priority to, its design and quality level is higher than the early assolenoid style institution, but in daily operation and maintenance, try risks, or frequent burned off the coil fault, forced switch power overhaul, the serious influence the safety equipment operation, to electricity customers and social any adverse effects. Therefore, the author of this company, three substation burn out the cause of the coil feeder is discussed, and some technical measures to improve, avoid close brake coil happen again burned down, and reduce the equipment failure.Keywords: coil; Burn out; Failure analysis; measures1 问题的提出目前35kV变电站的10kV断路器大部分采用弹簧操作机构,在变电运行中的断路器常见故障中,合闸线圈烧毁的故障超过了70%。
一起10kV高压真空断路器烧毁事件分析及防范措施摘要:介绍了发生在广州供电局某变电站的一起10kV高压真空断路器发生短路故障后燃烧毁坏的事件,通过对相关设备及数据进行检查、分析,明确了该真空断路器的故障原因,提出了防范运行中发生此类故障的技术措施,同时,提出了从设计制造、配件检测、整体出厂试验、日常检修维护及运行中巡视检测等方面,加强设备全过程管理的建议。
关键词:10kV;真空断路器;短路;原因分析;防范措施近年来,随着电网的不断发展,10kV金属铠装移开式高压开关柜得到了越来越广泛的应用。
广州作为用电基数大的发达城市,目前,在用的开关柜设备已过万台,设备数量庞大、型号繁杂,发生各类缺陷的概率较大,因此,在设备发生故障时,对故障原因进行深入分析和探讨,找到行之有效的方法来提升设备健康水平、保证设备入网质量,对保证电网的安全、稳定运行有着深远的意义。
1 故障情况介绍2014年8月11日09时48分17秒,广州供电局某110kV变电站#3主变低后备Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段复压过流动作,高后备I段复压过流动作,变低、变高开关均跳开。
保护动作后,值班人员迅速到现场进行检查,通过检查,#3主变表面没有异常现象,#3变低503开关柜内虽没有明火,但有浓烟冒出,且该开关柜上方的墙面已经被熏成黑色。
随后,受调度令,将10kV Ⅲ母线、#3主变转入检修状态,打开#3变低503开关柜柜门进一步检查,发现断路器已被烧毁,开关柜内完全被烧黑。
2 故障判断及处理2.1 故障前运行方式该站三台主变为线变组接线,10kV母线Ⅰ母、ⅡA、ⅡB、Ⅲ母分裂运行。
2.2 保护动作过程2.2.1 低后备动作情况2014年8月11日09时48分17秒426毫秒至428毫秒,该站#3主变低后备Ⅳ、Ⅲ、I、Ⅱ段复压过流依次动作,09时48分18秒985毫秒至995毫秒,该站#3主变低后备Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段复压过流动作依次返回。
低后备保护显示故障二次电流为22.74A,CT变比为4000/5。
10kV真空断路器分合闸线圈烧毁原因分析及处理摘要:本文以VSEP系列真空弹簧机构断路器为例,对导致真空弹簧机构断路器分合闸线圈烧毁的原因进行了分析,并针对缺陷原因提出了处理措施,以此来预防和减少类似故障的发生。
关键词:断路器;线圈烧毁;VSEP系列。
0、引言针对日常班组处理缺陷统计,其10kV真空断路器分合闸线圈烧损的缺陷率占据了首位位置,分别是2014年26起,2015年18起,2016年21起,其中合闸线圈烧损率占其85%。
缺陷故障率高,将增加了检修的工作量、生产成本和非计划停电次数,直接影响了电力系统的供电可靠性。
因为10kV出线直接影响到数以万计的用户,为了提高电力系统的供电可靠性,我们必须对此类缺陷的原因进行深入的研究分析,并提出有效的解决措施,尽可能的减少类似故障的发生,下面以VSEP型真空断路器为例来进行研究分析。
1、VSEP系列断路器1.1分析故障原因前,先来了解VSEP型断路器机构的工作原理。
真空断路器操作机构,如下图:真空断路器操动机构(图1)①储能电机及手动储能孔位②传动链条③储能弹簧④储能保持掣子及顶轴⑤滚轮⑥凸轮⑦电气闭锁线圈⑧合闸半轴联板⑨辅助开关、拐臂头、连杆⑩分闸半轴联板⑪分闸半轴1.2真空断路器操作机构工作原理:储能:储能电机或者是手动储能①,能带动传动链条②带动储能轴跟随传动并通过拐臂拉伸对储能弹簧③进行拉伸储能,到达储能位置时,储能轴与链轮传动系统脱开储能保持掣子④顶住滚轮⑤,保持储能位置。
同时,储能到位后辅助接点闭合,电机回路断电后储能电机停止工作,如是手动储能,位置到达后储能机构将进行脱扣空转。
合闸:合闸操作分电动和手动,其工作原理就是让其合闸触板带动合闸半轴运动,让合闸半轴另一边的储能保持掣子④脱扣滚轮⑤,合闸弹簧释放能量收缩同时通过拐臂使储能轴和轴上的凸轮⑥转动,凸轮⑥又驱动连杆机构带动连接头和动触头进入合闸位置,并压缩触头弹簧,保持触头所需接触压力。
VS1型10kV真空断路器合闸线圈烧毁原因浅析及改进措施摘要:VS1型10kV真空断路器在实际运行中多次发生合闸线圈烧毁现象,严重影响了设备的安全稳定运行。
本文通过对合闸回路电气原理及二次保护回路的工作原理进行分析,得出了合闸线圈烧毁的主要原因,并针对该问题提出了合闸回路的改进措施。
关键字:合闸线圈烧毁;弹簧未储能;合闸故障VS1(ZN63A)型10kV真空断路器在实际运行中多次发生合闸线圈烧毁事故,例如2008年大谭66kV变电站、2011年铁西66kV变电站、2012年唐家房66kV变电站等均发生过此类事故,对当地经济发展造成巨大损失,严重危害地区供电可靠性和电网的安全稳定运行。
1、存在的隐患及原因分析1.1存在的隐患:(1)当断路器未储能或储能故障时,如果对断路器进行远方合闸操作时,由于合闸控制回路中用于合闸命令的自保持接点需在转换接点断开后再断开,极易导致合闸线圈烧毁,对设备和电网造成损失。
(2)在断路器合闸操作过程中,合闸回路中的常闭转换接点由于机械脱落等原因未能转换,仍处于接通状态,导致回路始终励磁,致使合闸线圈烧毁,影响地区供电可靠性和稳定性。
(3)在断路器合闸脉冲发出后,由于机械卡涩或合闸线圈端电压低等原因可能造成合闸失败。
1.2原因分析:(1)目前10kV真空断路器主要采用微机保护。
微机保护的合闸回路与以前的常规保护的合闸回路有所不同,常规保护的合闸脉冲是通过手动转动分合闸万用转换把手发出的,在合闸失败后即使断路器的合闸回路中的常闭接点没有转换,随着把手复位后,合闸脉冲也随之解除,合闸线圈也不能烧毁。
而微机保护根据保护的需要,为防止断路器在正常合闸脉冲的冲击下不能正常合闸,因此在合闸回路串接入一个与合闸指令并接的合闸脉冲自保持接点,即当进行合闸操作时,通过保持接点将合闸脉冲保持,并且只有在断路器合闸后用于合闸的转换接点发生相对位置变化而断开或断开控制电源时才能将保持接点断分。
当断路器的弹簧机构未储能或发生储能故障,操作人员未能及时发现储能故障而进行合闸操作时,合闸回路导通,合闸脉冲无法使未储能的机构发生相对位置变化,保持接点始终保持并对合闸线圈励磁,这就是合闸线圈烧毁的主要原因。
电力系统高压真空断路器分合闸线圈的烧毁原因和完善措施电力系统高压真空断路器在工作过程中经常出现分合闸线烧毁的情况,在深入分析其烧毁原因过程中,可以从投切故障等方面入手。
经过排查电力系统高压真空断路器分合闸线圈存在的故障和操作机构二次回路故障,深入分析了分合闸线圈烧毁的原因,然后提出几条有效的解决措施。
关键词:分合闸线圈;电力系统;真空断路器引言高压真空断路器在操作时出现分跳合闸线圈被烧毁是不可避免的情况,由于技术水平不高、运转环境复杂、操作过度等都会提高分合闸线圈烧毁的发生率。
无论是哪种方式导致高压真空断路器跳分合闸线圈被烧坏,都可以总结为回路电流的异常投切,换言之就是因为分合闸线圈长时间通电引发烧毁事故。
一、分闸线圈与合闸线圈烧毁的原因分析(一)分闸线圈烧毁的原因电力系统高压断路器在操作过程中主要是因为以下几个方面的原因导致其分闸线圈出现烧毁事故:第一,分闸铁芯没有正常运转。
因为线圈还未固定好,所以会导致分闸过程发生位移的情况,与此同时,还会由于铁芯润滑度较低,导致铁芯不能正常运转,从而使线圈运行的不合理被烧毁。
此外,接通分闸回路电源以后,如果铁芯的冲程力度不够同样会因线圈长期通电而被烧毁;第二,机构调节的不恰当。
在控制回路过程中,调整机构还存在三种不规范的问题:其一,各个操作机构连杆之间具有死点问题,因为调节的不合理,所以不能给予分闸铁芯顶杆合理大量的力度,进而不能满足脱扣的要求;其二,由于防护闭锁机构未正常运转,导致线圈严重超负荷,从而烧坏分闸线圈。
其三,铁芯运转路径调节不恰当,电力系统高压真空断路器收到分跳闸命令之后,铁芯就会开始运转,其中由于缺乏足够的动力,不能使保护机构及时的进行脱扣,从而出现拒脱扣的情况。
电力系统断路器在工作过程中难免会出现二次回路线圈被烧毁的情况,究其原因主要是:第一,为了保证在回路过程中出现短路故障时可以自行进行脱扣,需要在回路上设置延时控制接点。
但是如果合闸的时间短于断路器分闸的时间,就会因断路器不能进行第一时间的脱扣发生故障,从而不能充分发挥延时接点在断路器中的作用。
开关分合闸线圈频繁烧毁的分析和处理开关分合闸线圈是高压开关断路器中的核心部件之一,其作用是控制断路器的分合闸操作。
然而,在使用过程中,有时会出现线圈频繁烧毁的问题。
这不仅会影响高压开关的正常使用,还可能给电网带来安全隐患。
下面我们来分析一下这种问题的成因以及如何进行处理。
一、成因分析1.线圈设计缺陷线圈的设计对于开关的使用寿命及性能稳定性都有着很大的影响。
如果线圈的设计不合理,会导致线圈负荷过大、发热过多,从而导致烧毁的情况发生。
例如,线圈绕组的匝数太少,导线直径太小等因素都会增加线圈的电阻、电流,进而导致烧毁。
2.负载过大开关分合闸操作需要通过线圈来控制,如果负载过大,电流过大,会使线圈过热,从而引起烧毁的现象。
3.开关失灵在开关进行分合闸操作时,如果发现跳闸现象,说明开关本身存在失灵问题。
而失灵的开关运行时会产生过大的电流,进而引起线圈的烧毁。
二、问题处理1.排除线圈本身问题如果线圈的设计存在缺陷,需要重新设计、生产。
而如果线圈质量存在问题,经过检测后,需要及时更换。
2.合理设计负载为了避免线圈负荷过大,开关应该根据实际需要来选择适当的规格和型号。
3.及时更换失灵的开关失灵的开关应该及时更换,以免其运行过程中产生过大的电流,导致线圈烧毁。
4.加强维护保养为了延长开关的使用寿命,必须加强对开关的维护保养,每年至少对开关进行一次全面的检查和清洁,及时发现问题并进行处理。
开关分合闸线圈频繁烧毁的原因可能是线圈设计缺陷、负载过大、开关失灵等多种因素共同作用的结果。
在实际操作中,我们应该合理选择开关规格,及时更换失灵的开关,以及加强维护保养工作。
这样可以大大减少线圈烧毁的现象,提高开关的稳定性和使用寿命。
真空断路器烧毁事故的原因分析和防范措施摘要:随着国家对电力系统安全运行要求的提高,变电站作为电力系统的基本运行单元,其安全性对电力系统的安全有重要的意义,如何防止变电站内部事故的发生,避免事故的扩大,需要不断的总结分析事故发生的原因,本文就是基于这种理念,建议使用真空断路器操作的开关设备,为确保变电站安全运行,必须安装过电压保护器,以提高供电系统网络设备的安全可靠性,保证安全供电,确保供电系统设备运行正常。
关键词:真空断路器;烧毁事故;原因;防范措施1存在的问题1.1设备老化、损坏或失效变电站内部设备可能由于长时间运行和外部环境的影响而出现老化、损坏或失效。
这些问题可能包括部件松动、腐蚀、磨损等,增加了设备故障的风险,影响变电站的正常运行。
1.2 过电压问题变电站面临突发的过电压情况,可能由于外部电网故障(如闪电、线路短路等)或电网调整和操作失误引起。
过电压情况可能导致设备故障或损坏,对设备的正常运行产生不可逆的影响。
1.3 过载问题设备可能面临过载工况,即负载超过了其额定负荷容量。
过载问题可能由长时间过负荷运行、负载过大或设备过载运行引起。
过载状态下,设备可能会过热、损坏甚至引发火灾,对变电站的安全运行带来威胁。
1.4 短路问题设备短路可能由设备自身的故障或外部因素引发。
设备故障如绝缘失效、短路电阻异常等,可能导致短路故障发生。
此外,外部因素如动物触碰、灌木丛生等也可能导致设备短路。
短路问题可能造成设备损坏、电弧产生,甚至引发火灾或人身伤害。
2原因分析2.1绝缘老化和绝缘失效绝缘系统在变电站内部设备中起着关键作用,用于隔离和保护电气部件,防止电流泄漏和电弧放电。
然而,随着时间的推移,绝缘材料可能会经历老化和失效,导致绝缘性能下降,增加设备故障和事故的风险。
绝缘老化的原因包括高温、湿度、化学物质侵蚀和电气应力等因素。
高温使绝缘材料变硬、干燥和脆化,湿度和水分可能导致吸湿和介质击穿,化学物质侵蚀会腐蚀绝缘材料,电气应力可能引起电应力老化。
10kV断路器弹簧机构分合闸线圈故障原因分析及处理措施发表时间:2016-11-30T14:10:08.610Z 来源:《电力设备》2016年第18期作者:张晋龙[导读] 根据不同的故障原因和事故类型,提出相应的整改措施和方案。
(广东电网有限责任公司惠州供电局 516000) 摘要:变电站内10kV高压断路器分合闸线圈烧毁故障频发,由此引出对其故障原因的分析和探讨,再根据不同的故障原因和事故类型,提出相应的整改措施和方案。
关键词:断路器;分合闸线圈;辅助开关;原因;措施前言在电力系统运行中经常会出现10kV高压断路器分、合闸线圈烧毁的故障。
当电气设备发生事故时,如果因断路器分闸回路断线导致断路器拒动,将会造成断路器越级跳闸,扩大事故范围,导致大面积停电的严重后果。
另外,在合闸回路完整性遭到破坏时,虽然造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些,但它最终也将导致线路不能正常送电,降低设备供电可靠性,下面本文将以两个事故案例展开分析。
案例一:2015年3月23日,220kV某变电站#2主变低压后备保护动作出口,跳开变高2202、变中1102、变低502开关,造成10kV 2M母线失压,损失负荷40MW,占全市负荷4.72%。
现场检查发现,#2主变变低502开关柜由于内部故障造成低后备保护动作。
经现场外观及试验检查,确定本次事件故障部件为10kV#2M母线侧5022刀闸,根据保护配置及故障发生部位,事件发生时应该由502断路器动作跳闸来隔离故障点,但502断路器未动作,进而导致#2主变三侧跳闸。
检查502断路器分闸线圈发现固定线圈螺栓有松动,线圈固定外壳有裂痕,见图:该分闸线圈封在一个塑料座内,塑料座通过三个螺丝固定在开关柜操作机构的一块垂直钢板上。
通过检查发现,该塑料座螺孔部位有两条裂痕,与之一起的螺丝也明显松动。
真正起作用的只有一颗螺栓。
整个分闸线圈固定不牢靠,用手感觉有明显的松动。
最后确认开关柜延迟动作的原因如下:该型开关柜分闸线圈固定塑料座质量不良,容易开裂,导致分闸线圈固定不良。
2018年8期研究与展望科技创新与应用Technology Innovation and Application10kV真空断路器合闸线圈烧毁举例及处理彭道福(广东电网公司汕尾供电局,广东汕尾516600)引言目前,变电站运行的10kV断路器基本都是采用弹簧操动机构的真空断路器,通过统计发现,汕尾地区变电站近几年经常发生10kV断路器合闸线圈烧毁,多时高达26起。
故障发生后就需要停电更换合闸线圈,从故障发生到处理完成,往往耗时数小时,造成客户停电时间延长,直接影响了客户平均停电时间指标。
为此,我们必须对此类缺陷进行深入的研究分析,查找产生的原因,并提出有效的解决办法,从而避免此类故障的重复发生。
下面以VSEP 型真空断路器为例来进行分析研究。
1VSEP型断路器VSEP型断路器合闸所需能量由合闸弹簧储能提供。
储能既可由外部电源驱动电机完成,也可以使用储能手柄手动完成。
储能时通过传动系统使储能轴跟随转动,并使拐臂拉伸合闸弹簧进行储能。
到达储能位置时,框架上的限位杆压下滑块使储能轴与传动系统脱离,储能保持掣子便顶住滚轮保持储能位置,同时储能轴上连板带动储能指示牌翻转显示“已储能”标记并切换辅助开关切断储能电机供电电源,这时的断路器处于合闸准备状态。
在合闸过程中,不论是按下合闸按钮还是远方操作使合闸电磁铁动作,均可使储能保持轴转动,掣子松开滚轮,导致合闸弹簧收缩,收缩时通过拐臂可使储能轴和轴上的凸轮转动,再通过连杆机构带动连接头和动触头到达合闸位置,并压缩触头弹簧,保持触头所需接触压力。
在分闸过程中,可按下分闸按钮,分闸脱扣电磁铁动作,使合闸保持掣子与半轴解锁,由触头弹簧和分闸弹簧储存的能量使灭弧室动静触头分离,而实现分闸操作。
2合闸线圈烧毁举例及分析2.1真空断路器的合闸线圈在真空断路器的弹簧操作机构中,合闸线圈接在控制回路中,作用于传动机构,使储能弹簧的能量得以释放。
控制回路接通后,合闸线圈两端的电压足够大,合闸电磁铁动作,作用在线圈连杆的冲击力打开掣子,从而实现合闸。
10kV真空断路器分合闸线圈烧毁原因分析及处理
发表时间:2018-01-30T17:33:54.050Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:曾伟胜
[导读] 摘要:本文以VSEP系列真空弹簧机构断路器为例,对导致真空弹簧机构断路器分合闸线圈烧毁的原因进行了分析,并针对缺陷原因提出了处理措施,以此来预防和减少类似故障的发生。
(广东电网有限责任公司汕尾供电局 516600)
摘要:本文以VSEP系列真空弹簧机构断路器为例,对导致真空弹簧机构断路器分合闸线圈烧毁的原因进行了分析,并针对缺陷原因提出了处理措施,以此来预防和减少类似故障的发生。
关键词:断路器;线圈烧毁;VSEP系列。
0、引言
针对日常班组处理缺陷统计,其10kV真空断路器分合闸线圈烧损的缺陷率占据了首位位置,分别是2014年26起,2015年18起,2016年21起,其中合闸线圈烧损率占其85%。
缺陷故障率高,将增加了检修的工作量、生产成本和非计划停电次数,直接影响了电力系统的供电可靠性。
因为10kV出线直接影响到数以万计的用户,为了提高电力系统的供电可靠性,我们必须对此类缺陷的原因进行深入的研究分析,并提出有效的解决措施,尽可能的减少类似故障的发生,下面以VSEP型真空断路器为例来进行研究分析。
1、VSEP系列断路器
1.1分析故障原因前,先来了解VSEP型断路器机构的工作原理。
真空断路器操作机构,如下图:
真空断路器操动机构(图1)
①储能电机及手动储能孔位②传动链条③储能弹簧④储能保持掣子及顶轴⑤滚轮⑥凸轮⑦电气闭锁线圈⑧合闸半轴联板⑨辅助开关、拐臂头、连杆⑩分闸半轴联板⑪分闸半轴
1.2真空断路器操作机构工作原理:
储能:储能电机或者是手动储能①,能带动传动链条②带动储能轴跟随传动并通过拐臂拉伸对储能弹簧③进行拉伸储能,到达储能位置时,储能轴与链轮传动系统脱开储能保持掣子④顶住滚轮⑤,保持储能位置。
同时,储能到位后辅助接点闭合,电机回路断电后储能电机停止工作,如是手动储能,位置到达后储能机构将进行脱扣空转。
合闸:合闸操作分电动和手动,其工作原理就是让其合闸触板带动合闸半轴运动,让合闸半轴另一边的储能保持掣子④脱扣滚轮⑤,合闸弹簧释放能量收缩同时通过拐臂使储能轴和轴上的凸轮⑥转动,凸轮⑥又驱动连杆机构带动连接头和动触头进入合闸位置,并压缩触头弹簧,保持触头所需接触压力。
手动合闸和电气合闸的区别就在于:电气合闸是利用合闸线圈通电击打触动合闸半轴联板动作,但电气合闸必须通过电气闭锁⑦才能可靠动作,而手动合闸就是手动来让合闸半轴联板动作。
分闸:可人工触按分闸按钮即分闸半轴联板⑩带动分闸半轴⑪脱扣,也可靠电气程序分闸线圈得电或过流脱扣电磁铁动作使合闸保持掣子与半轴脱扣而实现分闸操作。
由触头弹簧和分闸弹簧储存的能量使真空灭弧室动静触头分离。
2、分、合闸线圈烧毁举例及分析
2.1 真空断路器的分合闸线圈
在真空断路器的弹簧操作机构中,分、合闸线圈不是断路器动作的直接动力,而是直接接在控制回路中,作用于分、合闸半轴联板,使储能弹簧的能量得以释放。
分、合闸线圈是在被施加额定电压和额定电流后,产生击打分、合闸半轴联板的冲击力,打开闭锁弹簧能量的掣子扣接,实现分、合闸的。
分、合闸线圈的作用时间很短,一般是几十毫秒,分、合闸线圈只需在这个瞬间提供一个打开保持掣子扣接的动力,这个动力来源于分、合闸线圈的旋转磁场,即通过线圈的电流,因此分、合闸线圈的额定电流通电时间短。
如果线圈通过较大的电流或者长时间通电,线圈就会发生过热而烧毁。
线圈一般烧损时间为4~6秒之间。
即假设机构故障,使分合闸线圈得电后不能瞬时实现机构脱扣,线圈通电超过4秒后烧损几率将增大。
2.2 分、合闸线圈烧毁缺陷的原因分析
导出近年来广东汕尾地区10kV真空断路器合闸线圈烧坏缺陷进行统计分析,并结合2.1节对分、合闸线圈的作用原理进行分析,总结出分、合闸线圈烧坏的原因有以下几点:
1)分、合闸线圈电阻变大或者端电压不足,都会使通过分、合闸线圈的电流较小,以致线圈产生的磁场作用在分、合闸顶杆的作用力不足,不能正常打开保持掣子,导致分、合闸线圈由于长时间通电而烧毁。
2)断路器的操动机构故障。
㈠、分、合闸半轴转动卡涩;㈡、分闸触板⑩角度过高,分闸线圈冲杆行程过短,使其无法对在有效的行程内对分闸触板进行击打脱扣,这些都将导致分、合闸线圈长时间通过电而不能瞬时使保持掣子脱扣,进而将烧坏线圈。
3)弹簧储能故障。
㈠、储能电机故障、储能弹簧断裂、与储能机构联动的辅助开关故障。
在弹簧未储能情况下合闸,合闸线圈将一直通电,持续通电将造成合闸线圈烧毁。
㈡、储能电机故障没有足够的力量储能拐臂到位后与保持掣子保持合适的扣接量,使合闸线圈通过额定电压和额定电流时所产生的冲击力不足以使保持掣子脱扣,导致线圈长时间通电而烧毁。
4)断路器的辅助开关故障、或拐臂头及连杆故障。
如真空断路器操作机构(图)辅助开关⑨,如果该辅助开关故障或常闭、常开触点异常或者是拐臂头及连杆脱落,使开关机构分合闸位置无法通过辅助开关进行正确表示,分、合闸线圈将会持续通电,进而造成线圈损
坏。
5)电气闭锁装置故障。
电气闭锁即断路器在试验或工作位置时,接通电源,合闸闭锁电磁铁吸合,解除限位锁对限位杆限制,从而使断路器合闸,但电气闭锁线圈异常,不能正常工作,导致限位杆不能拉起,导致无法合闸,而合闸线圈将由于长时间通电后烧毁。
3、处理措施
3.1 日常检修维护需注意的问题
针对此类断路器的分、合闸线圈烧毁缺陷,可从以下几个方面加以维护处理,以减少此类现象的发生。
1)线圈质量控制,线圈直阻、动作电压测试必须达到规定的技术要求(最低动作电压:分闸不得低于额定电压30%,合闸不得低于额定电压80%—85%),达不到要求的,需及时更换线圈或对操作机构进行调节。
2)操作机构检修时,对弹簧操动机构的断路器进行机构清扫检查,对关键部位加润滑油维护,如分、合闸半轴、滚轮、储能链条等,保证操作机构的动作灵活,避免由于机构卡涩造成断路器无法分合闸。
3)注意检查滚轮、储能弹簧、储能保持掣子、储能电机、顶轴、分闸半轴联板、合闸半轴联板等零部件外观是否完好,如性能若有异常,需及时进行备品更换。
4)保持开关柜内清洁干燥及定期机构维护,有效防止辅助开关触点粘连、拐臂头及连杆脱落、合闸电气闭锁线圈等故障,另外,结合保护定检等工作,加强断路器的辅助开关、触点检查,及时发现隐患。
5)运行人员或检修人员搬运断路器手车时要注意安全,防止其受到强力的冲击而受损,确保断路器手车进出自如,如果推进或推出受到阻力时,应停止操作并进行检查,分析原因,不宜强行操作,以免使手车元件受到机械损伤。
3.2 保护分合闸线圈的改进设想
通过对分合闸线圈烧毁的原因进行分析,不难得出,导致线圈烧毁的根本原因是其通电时间过长,所以考虑改造合闸控制回路,防止分、合闸线圈持续通电,达到保护线圈目的和提醒运检人员进行机构检查作业,减少事故的发生。
因合闸线圈烧损的比例占据绝大部分比例,因此以合闸线圈为例,设想了2种改善措施来防止线圈由于通电时间过长、温度过热而烧损的方法:
第一:在断路器的合闸控制回路加装一个时间继电器,并串接一对延时常闭接点。
设置固定时间断开控制回路。
第二:在断路器的合闸控制回路加装一个热敏继电器,温感探头设计探测合闸线圈温度。
设置固定温度,达到后断开控制回路。
下面以VSEP型断路器的控制回路为例进行加装时间继电器改进,如图2所示。
改进的控制回路图(图2)
S9:辅助开关(当VSEP在工作位置时切换),S2:辅助开关,S1:辅助开关(合闸弹簧储能后切换),QF:辅助开关(分合操作时切换),HQ:合闸线圈,R0、R1:电阻,Y1:闭锁线圈,ZKL2~ZKL3:桥式整流器,JP1~JP11:跳线,FJ:防跳继电器改进后的控制回路如图3所示,在合闸控制回路加装一个时间继电器,并串接一对延时常闭接点。
根据VSEP断路器的厂家说明书及检验报告,额定合闸时间为45±10ms、分闸30±10ms,而线圈在通电4-6s后才会烧毁,所以将时间继电器延时断开时间整定为2s。
断路器合闸时,导通合闸回路,同时启动时间继电器KT,如果合闸回路导通达到2s,时间继电器动作,其延时接点KT1将断开,切断合闸控制回路,以防止线圈烧毁。
另外,还可以接入信号回路,提醒运行人员及时到现场查看情况,以便采取相应措施。
第二种,在控制回路加装热敏继电器的原理大致一致。
只是前者用时间控制,后者用温度控制。
4、结论
本文以VSEP系列断路器为例,对弹簧操动机构断路器分、合闸线圈的烧毁故障进行了分析,总结了发生故障的几个原因,主要是线圈本身电阻变化、电压不足、操动机构的机械故障、储能机构、二次回路故障等。
针对故障的主要原因提出了在日常维护检修过程中需注意的几个方面,并提出了一种在控制回路加装时间继电器、热敏继电器的改进方法,简单实用,希望可以有效减少线圈的烧毁故障,提高供电的可靠性。
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