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。
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。
真空断路器烧毁事故的原因分析和防范措施摘要:真空断路器灭弧室因其灭弧介质和触头间的绝缘介质是高真空,具备良好的灭弧性能、额定和开断电流容量大、体积小、灭弧不用检修、可频繁操作等优点,在中压配电系统中得到广泛应用。
但是真空断路器也会因本身质量、运行维护等问题,在运行中发生故障,甚至烧毁事故。
因此,本文就真空断路器烧毁事故的原因分析和防范措施进行分析。
关键词:真空断路器;烧毁事故;防范措施引言事故发生时,并没有分闸真空断路器,也就是说事故并没有发生在断路器带负荷分闸的瞬间,动、静触头间没有燃弧的机会,也无熔焊可能,所以真空断路器烧毁的主要原因为真空灭弧室长时间运行过程中真空度降低,灭弧室受到污染,导致触头氧化,从而使接触电阻增大,负荷电流下触头持续产生高温发热,使导电杆、波纹管温度升高,烧毁绝缘筒等,从而烧毁真空断路器。
1真空断路器失效机理分析1.1分闸的燃弧过程以断路器分闸为例,电流触发操作机构脱扣,拉动动触头分离的一刻开始分离,动触头距静触头越来越远,依次经历触头分离阶段、燃弧阶段和弧后介质强度恢复阶段。
触头分离进入燃弧阶段后,电弧状况对灭弧室健康状态起决定作用。
随着电弧电流的增大,真空电弧由阴极斑点区域、弧柱区逐渐发展至阳极区。
随着触头接触面积不断减小,大密度电流形成高温使得阴极金属材料蒸发,在电场作用下形成初始间隙等离子体,阴极表面出现阴极斑点,发射电子形成场致电流,不断融蚀金属材料,维持金属蒸汽和等离子体。
此时电弧电流较小,仅阴极处于活跃状态。
电弧电流逐渐增大后,等离子体向阳极注入能量,阳极电弧模式由扩散态电弧向集聚电弧模式转化,转化过程受到电极材料、电流大小等因素影响。
1.2触头的烧蚀失效分析触头烧蚀与其开断电流直接相关。
额定工频电流下触头的熔化程度几乎为零,触头融蚀是在大电流高温下产生的。
当断路器开断超过额定电流的电网短路电流时,材料融蚀程度会急剧上升,为材料的损失创造条件。
触头表面的粗糙程度会加剧电流在表面凸起处的收缩程度,导致触头发热更加严重。
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。
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。
《电气开关》(2020.No.6)文章编号:1004-289X(2020)06-0040-0310kV开关柜烧线圈原因分析及改进方案设计刘林1,廖玄1,鲁月娥2,张飞1,黄林1(1.国网湖北省电力有限公司荆门供电公司,湖北 荆门 448000;2.国网湖北省电力有限公司荆门1000千伏特高压站,湖北 荆门 448000)摘 要:根据近几年湖北荆门地区常规AIS站10kV开关柜的运行数据分析,控制回路断线故障占比较大,究其原因大多是分、合闸线圈烧毁。
控制回路断线会导致开关拒分或者拒合,扩大事故范围,大大降低配网供电可靠性。
结合开关分、合闸控制回路图和分、合闸线圈的动作原理,做检修现场分析,发现线圈烧毁是因为正常运行时,线圈中的铁芯剩磁大,联动铁芯被吸起,缩小了联动铁芯上部顶杆与断路器分合闸拐臂之间的距离,使顶杆的加速行程不够,顶杆获取的动能不足以撞动分合闸拐臂,顶杆卡涩,致使开关拒动。
因开关辅助位置节点未能及时变位而使线圈中长时间通过大电流,最终导致线圈烧毁。
为解决上述问题,本文提出了在控制回路中加装温控节点的改进设计方案,通过理论分析和实践验证,加入温控辅助节点后,有效降低了线圈烧毁率。
关键词:开关;线圈;温控节点;联动铁芯;控制回路中图分类号:TM77 文献标识码:BCauseAnalysisandImprovementDesignofCoilBurningin10kVSwitchgearLIULin1,LIAOXuan1,LUYue e2,ZHANGFei1,HUANGLin1(1.JingmenPowerSupplyCompanyofStateGridHubeiElectricPowerCo.Ltd.,Jingmen448000,China;2.Jingmen1000kVHighVoltageStationofStateGridHubeiElectricPowerCo.Ltd.,Jingmen448000,China)Abstract:Accordingtotheanalysisoftheoperationdataof10kVswitchcabinetintheconventionalAISstationinJingmenareaofHubeiProvinceinrecentyears,thebreakfaultofthecontrolcircuitsaccountsforalargepropor tion,mostofwhichiscausedbytheburningoftheopeningandclosingcoils.Thedisconnectionofcontrolcircuitwillcausestheswitchtorefusetoopenorclose,expandtheaccidentscope,andgreatlyreducethereliabilityofdis tributionnetworkpowersupply.Combinedwiththeopeningandclosingcontrolcircuitdiagramoftheswitchandtheoperationprincipleoftheopeningandclosingcoils,theon sitemaintenanceanalysisshowsthatthecoilburnoutisduetothelargeresidualmagnetismoftheironcoreinthecoilduringnormaloperationandthelinkageironcoreissuckedup,whichreducesthedistancebetweentheupperejectorpinofthelinkageironcoreandtheopeningandclosingcrankarmofthecircuitbreaker,sothattheaccelerationstrokeoftheejectorpinisnotenoughandtheki neticenergyobtainedbytheejectorpinisnotenoughtoimpactswitchingarm.Theswitchrefusedtomoveduetothejamofopeningandclosingcrankarmandejectorpin.Becausetheswitchauxiliarypositionnodefailstochangepositionintime,thecoilpassesthroughalargecurrentforalongtime,whicheventuallycausesthecoiltoburnout.Inordertosolvetheaboveproblems,thispaperputsforwardanimproveddesignschemeofaddingtemperaturecon trolnodeinthecontrolloop.Throughtheoreticalanalysisandpracticalverification,afteraddingtemperaturecontrolauxiliarynode,thecoilburnoutrateiseffectivelyreduced.Keywords:switch;coil;temperaturecontrolnode;linkagecore;controlloop1 引言随着社会经济的发展,对配网供电可靠性的要求越来越高,10kV开关柜作为配网中的重要运行设备,其能否可靠运行将直接影响配网运行的可靠性。
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%。
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改开关分合闸线圈频繁烧毁的分析和处理(最新版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process开关分合闸线圈频繁烧毁的分析和处理(最新版)在2002—2003年近1年时间里,兰溪市供电局各变电站的ZN28A-10开关共发生19次故障。
1开关分合闸线圈烧毁原因分合闸线圈烧毁成为开关不能正常动作的主要原因,进一步分析表明,引起分合闸线圈烧毁的设备因素为:(1)铁心顶杆卡住和掣子组件卡涩引起的开关连杆机构的位置不当;(2)开关分合闸线圈材料质量太差、线圈电阻不合格和绝缘不好;(3)辅助接点位置不当和辅助开关拐臂螺丝松动引起的开关分合闸控制回路发生故障。
以上因素导致断路器机械操作机构动作失常,断路器不能正常分合,使得分合闸线圈导电时间过长,发热烧毁。
2防止开关分合闸线圈烧毁的对策(1)检查线圈中顶杆是否垂直,对转轴进行清洗、加油,定期进行动作试验,防止操作机构卡涩。
(2)制定相应的规程,规定在每次检修调整断路器分合闸初始状态的同时,要调整辅助开关分合位置的初始状态,使之能正常配合断路器的动作。
(3)把检查拐臂螺丝是否松动作为一项日常设备维护的内容,纳入生产制度中,同时努力提高定期检修的质量。
(4)运用检测仪器定期检测开关分合闸线圈的直流电阻和绝缘电阻,以满足规定要求。
3对策的实施兰溪市供电局各变电站为落实防止开关分合闸线圈烧毁的对策,采取了以下措施:(1)定期对各开关操作机构中的电磁部分进行维护,拆下分合闸电磁铁并清洗,检查铜套是否变形,顶杆是否垂直,调整铁心顶杆使其间隙为1~2mm,经常给机构动作部分加油润滑,并进行开关的低电压动作试验,以满足规定要求;(2)每次检修时,对辅助开关的位置进行认真细致的调整,检查动静触点接触是否良好,检查触头是否有被电弧烧过的痕迹,若有就及时处理更换,调整辅助开关触点开断距离,以符合规定要求;(3)正确调整好开关的四连杆机构,加强对辅助开关拐臂螺丝是否松动、移位的经常性检查;(4)经常运用检测仪器,测量分合闸线圈和接触器线圈的直流电阻和绝缘电阻,不合格的应及时更换。
VS1—12型真空断路器合闸线圈烧毁的故障分析【摘要】介绍了一起VS1-12型的10kV真空断路器的合闸线圈多次烧毁的故障,经过仔细分析,判断其原因是断路器底盘机械故障导致断路器合闸闭锁装置失灵,最后从断路器的搬运、开关柜的制造质量、运行人员的技术培训等方面出发提出相应的防范措施。
【关键词】VS1-12;合闸线圈;机械闭锁;防范措施近年来,KYN28-12型中置式开关柜(中置柜)在变电所10kV配电系统中应用广泛,其开关柜所配手车式真空断路器主要由真空灭弧室、传动机构、操作机构、基座及绝缘支撑部分组成。
其灭弧原理是:在真空中由于气体分子的平均自由行程很大,气体不容易产生游离,真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多,当开关分闸时,触头间产生电弧。
触头表面在高温下挥发出金属蒸气,由于触头设计为特殊形式,在电流通过时产生一磁场,电弧在此磁力的作用下沿触头表面切线方向快速运动,在屏蔽罩上凝结了部分金属蒸气,电弧在自然过零时就熄灭了,触头间的介质强度又迅速恢复起来。
真空断路器发现缺陷和发生事故的次数有所增加,比例虽低但问题较突出,主要表现为分合闸线圈烧损、真空泡破裂、漏气机构卡阻等方面,这就要求切实加强真空断路器在选型、安装、调试、运行、检修等方面的全过程动态管理。
一、故障过程和现象2013年4月7日在110kV永宁变对10 kV II段母线上的11号出线柜内的VS1型真空断路器计划性检修试验时,推入开关柜至试验位置后,合、分闸试验动作均正常;推至工作位置,柜面板上指示断路器已处于工作位置,且弹簧处于已储能状态,由远方合闸操作后,断路器未合闸,现场有焦糊味,状态指示灯指示断路器合闸回路断线,检查发现合闸线圈烧毁,现场检查二次图纸和接线,合闸回路无错误,且试验位置时合、分闸操作正常,工作位置时各种状态指示也正常,更换新合闸线圈,在断路器工作位置就地合闸操作,合闸线圈再次烧毁。
详细检查二次回路接线后仍未发现任何错误,再次更换新合闸线圈,断路器在分闸状态下,将断路器手车推至工作位置过程中,发现有些异样的阻力,但状态指示灯指示到达工作位置;就地合闸操作又烧毁合闸线圈。
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。
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。
参考文献
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