李磊

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展，國家供電事業(yè)越做越好，提升給人們工作、生活上的保障，而繁重的電力需求讓供電企業(yè)也時(shí)常分身乏術(shù)。雖然隨著技術(shù)提升很多狀況都得到了良好改善，但依然會(huì)經(jīng)常發(fā)生顯見的二次回路故障，二次回路故障幾乎可以說是高壓斷路器在當(dāng)下的主要故障。因此，筆者就此問題展開詳細(xì)分析與論述，希望可以對高端斷路器故障有所幫助，使其發(fā)生率有效降低。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器；開關(guān)；二次回路；改進(jìn)

中圖分類號：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）22-0128-02

Abstract： With the vigorous development of science and technology， the national power supply industry is getting better and better， to promote people's work and life protection， and the heavy demand for power supply enterprises are often divided into a lack of skills. Although many conditions have been improved with the improvement of technology， the secondary circuit failures still occur frequently. The secondary circuit faults are almost the main faults of high voltage circuit breakers at the present time， which can be said that the secondary circuit breakers are the main faults of high voltage circuit breakers. Therefore， the author carried out a detailed analysis and discussion on this issue， hoping to help high-end circuit breakers to effectively reduce the incidence of fault.

Keywords： high voltage circuit breaker； switch； secondary circuit； improvement

1 概述

1.1 高壓斷路器

高壓斷路器是非常重要的電氣設(shè)備，它是用來進(jìn)行高壓電路電流切斷與閉合的，對空載、負(fù)荷電流進(jìn)行相關(guān)操作，而且每當(dāng)發(fā)生故障的時(shí)候，它就會(huì)和自動(dòng)裝置配合在一起進(jìn)行電力系統(tǒng)的保護(hù)，很快就將故障電流進(jìn)行切斷，不但將停電事故有效減少，還對電力事故起到抑制范圍擴(kuò)大的作用，對電力系統(tǒng)產(chǎn)生保障作用，使其安全有效運(yùn)行。

1.2 二次回路原理

就電力系統(tǒng)來說，往往會(huì)根據(jù)電氣設(shè)備的作用，進(jìn)行一次、二次設(shè)備的劃分，一次設(shè)備通常是進(jìn)行電能直接分配、生產(chǎn)和輸送的電氣設(shè)備類型，具體來說以此設(shè)備主要有目前、電力變壓器、隔離開關(guān)、發(fā)電機(jī)與電力電纜等，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體部分，而二次設(shè)備，主要是指對以此設(shè)備進(jìn)行工況監(jiān)測和調(diào)節(jié)的設(shè)備，通常是按照不同的功能要求進(jìn)行劃分[1]。按照一定規(guī)則將二次設(shè)備進(jìn)行連接，用以完成某種技術(shù)所要求的電氣回路目標(biāo)，這就是二次回路。按照我國相關(guān)固定，除了繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路以外的高壓斷路器，其在二次回路的結(jié)構(gòu)組成上，都可分為兩部分內(nèi)容，一是控制回路，二是信號回路。一般情況下，控制回路的組成都是由斷路器的傳遞、操作機(jī)構(gòu)與控制開關(guān)共同組成，目的是為了在使用斷路器時(shí)實(shí)現(xiàn)“分”、“合”兩項(xiàng)操作。信號回路的主要包含部分則是信號繼電器與發(fā)送機(jī)構(gòu)，這兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成目的是為了對設(shè)備的一、二次工作進(jìn)行反映。對于高壓斷路器上的操動(dòng)機(jī)構(gòu)來說，其機(jī)構(gòu)有多種分類，例如彈簧機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)與氣動(dòng)機(jī)構(gòu)等等，這些設(shè)備雖然在一次設(shè)備的動(dòng)作原理上有所不同，但它們?nèi)匀豢杀环殖扇N二次回路種類，即信號、儲(chǔ)能及操作回路[3]。

2 現(xiàn)場情況

筆者檢修過的某變電站，其中有35kV的斷路器N臺，斷路器的型號為真空型ZW-40.5，它在儲(chǔ)能二次回路中采用的開關(guān)機(jī)構(gòu)型號為3TH8244中間繼電器。使用結(jié)果為經(jīng)常會(huì)有儲(chǔ)能中間繼電器的損壞，最后造成異常情況的發(fā)生，有個(gè)別嚴(yán)重現(xiàn)象甚至造成合閘線圈被嚴(yán)重?zé)龤?，這些必定會(huì)帶來極大的危險(xiǎn)隱患，阻礙電網(wǎng)的安全運(yùn)行。根據(jù)儲(chǔ)能回路原理的具體分析，筆者就實(shí)際檢修經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)場事故情況展開具體講解，并根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行故障原因分析。

2.1 原因分析

中間繼電器經(jīng)常損壞這一現(xiàn)象，在最初時(shí)，是沒有引發(fā)足夠重視的，普遍認(rèn)為這種故障現(xiàn)象的發(fā)生原因即是繼電器質(zhì)量欠佳造成，所以，廠家就繼續(xù)用購買的新中間繼電器進(jìn)行了更換使用[4]。然而又過了不到半年時(shí)間，依然會(huì)有損壞現(xiàn)象發(fā)生，這時(shí)開始仔細(xì)進(jìn)行了中間繼電器的觀察，通過觀察發(fā)現(xiàn)，這些所有損壞掉的中間繼電器都有一個(gè)相似點(diǎn)，即線圈外表皮部分的顏色都有變綠現(xiàn)象發(fā)生。后繼續(xù)用萬用表測試開路狀態(tài)，然后解刨線圈，發(fā)現(xiàn)中間繼電器的主要損壞部位，主要都在接頭處，已經(jīng)因?yàn)閲?yán)重銹蝕關(guān)系長出了銅銹，保險(xiǎn)與引出線也已經(jīng)脫落，最終造成開路故障，從解刨中還得出，線圈也不是由于質(zhì)量欠佳而被燒毀的，主要是因?yàn)槠湟驗(yàn)殚L期受到潮濕環(huán)境的影響，受潮而導(dǎo)致，一方面是因?yàn)榄h(huán)境影響，一方面則是因?yàn)樘幱陂L期失電狀態(tài)下的線圈，由于接頭比較薄弱，且溫度低，就會(huì)從大氣環(huán)境中吸潮，最終產(chǎn)生銹蝕。

具體的開關(guān)儲(chǔ)能回路接線圖如1所示。儲(chǔ)能行程開關(guān)CK1控制著中間繼電器ZJ，機(jī)構(gòu)一旦遇到問題失能，CK1閉合，ZJ在得電后進(jìn)行儲(chǔ)能的啟動(dòng)，結(jié)束儲(chǔ)能以后CK1斷開，ZJ 失電。由于ZJ 在工作上時(shí)間較短，長時(shí)間不進(jìn)行開關(guān)操作的話，中間繼電器就無法得到接觸電勵(lì)磁的機(jī)會(huì)[5]。另外這個(gè)回路圖，還有其他缺陷：如果合閘回路采用的是ZJ的常閉觸點(diǎn)ZJ2，那么當(dāng)ZJ有了線圈損壞現(xiàn)象之后，就會(huì)有失電現(xiàn)象產(chǎn)生，ZJ2閉合。那么就算這個(gè)時(shí)候儲(chǔ)能不存在，合閘回路的狀態(tài)依舊是導(dǎo)通著，那么這個(gè)時(shí)候再對合閘進(jìn)行相關(guān)操作，就必然會(huì)使線圈被燒毀。所以根據(jù)以上綜合情況總結(jié)，中間繼電器被損壞，都是因?yàn)槠溟_關(guān)是安裝于戶外，環(huán)境不符合運(yùn)行要求，加上繼電器線圈長期離磁，線圈接頭就很容易因?yàn)槭艿匠毖醯挠绊?，而產(chǎn)生或脫離或銹蝕的問題。

2.2 解決辦法

2.2.1 方案

方案一：使用除濕裝置置入機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，通過對運(yùn)行環(huán)境的改善，來進(jìn)行線圈接頭處氧化控制。方案二：原有儲(chǔ)能開關(guān)機(jī)構(gòu)由于繼電器工時(shí)較短，在防潮方面十分不利，現(xiàn)將儲(chǔ)能中間繼電器進(jìn)行改進(jìn)，使其變?yōu)殚L時(shí)工作制，這樣便通過進(jìn)行線圈自身的改造，使其增加勵(lì)磁溫度從而得到良好的受潮防治。方案一雖然也可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)箱溫度的提高，從而改進(jìn)工作狀態(tài)，但是因?yàn)殚_關(guān)機(jī)構(gòu)通常都是半密封形式的，不利于運(yùn)行維護(hù)，而且除濕裝置本身就不具備很高的可靠性，還是無法使問題得到根本解決，而且，如果有繼電器損壞現(xiàn)象發(fā)生，機(jī)構(gòu)是無法得到儲(chǔ)能的，但合閘確是依然導(dǎo)通的狀態(tài)，這樣很容易就在合閘時(shí)將繼電器燒壞，風(fēng)險(xiǎn)較大[6]。方案二是進(jìn)行繼電器工作模式的更改，利用常閉輔助接點(diǎn) CK2進(jìn)行對繼電器的控制，進(jìn)行儲(chǔ)能開關(guān)后，ZJ的狀態(tài)就是長期有電，然后繼電器線圈就會(huì)在長期通電的情況下，保持一定溫度，溫度可以有效防止受潮，這樣改進(jìn)的好處在于，操作簡單，沒有任何額外投資費(fèi)用，倘若中間繼電器沒有發(fā)生損壞，開關(guān)合閘必定會(huì)保證回路的狀態(tài)為斷開，這樣便可以讓線圈得到良好的控制，從而規(guī)避掉燒毀風(fēng)險(xiǎn)。所以方案二是最好的實(shí)施對策。

2.2.2 實(shí)施

通過上述改進(jìn)方案，對開關(guān)儲(chǔ)能回路進(jìn)行了接線改進(jìn)，更改后的回路接線圖如2所示：

進(jìn)行改造后的儲(chǔ)能繼電器，CK2進(jìn)行ZJ的勵(lì)磁控制，倘若開關(guān)處于失能狀態(tài)，ZJ也會(huì)一起跟著失電，ZJ的ZJ3觸點(diǎn)閉合，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的儲(chǔ)能，當(dāng)設(shè)備的機(jī)構(gòu)進(jìn)行完儲(chǔ)能以后，CK2閉合，進(jìn)行 ZJ的啟動(dòng)，而且機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能回路會(huì)在ZJ3的作用下啟動(dòng)，ZJ4將合閘回路的狀態(tài)進(jìn)行改變，使接通線路閉合。儲(chǔ)能后，ZJ就會(huì)得到長期勵(lì)磁，長期通電下的繼電器線圈，便會(huì)在受潮方面得到良好改善，具有更好的防潮性[7]。而且經(jīng)過改進(jìn)以后，由于繼電器是處于長期帶電的狀態(tài)，所以一切工作都變的比以往更好，很少會(huì)有異常情況發(fā)生。這種改進(jìn)方法，除了可以使得中間繼電器更好的防止受潮，還有其他優(yōu)點(diǎn)，即投資少，節(jié)省了大量的物力和財(cái)力，且沒有儲(chǔ)能或受到損壞時(shí)，開關(guān)處于斷開合閘狀態(tài)，可以更好的防止線圈被燒毀，進(jìn)行改造后的開關(guān)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能線路，對故障問題的解決屬于徹底性，可以從根本上解決合閘線圈損燒、儲(chǔ)能異常多發(fā)故障，從根本上對電器進(jìn)行保護(hù)，彌補(bǔ)了電器被經(jīng)常性損壞的巨大缺陷，為變電安全帶來更大保障。

3 結(jié)束語

作為我們平日的常用設(shè)備，高端斷路器的平穩(wěn)、安全與否，時(shí)刻的影響著電網(wǎng)的工作效益和狀態(tài)，與之息息相關(guān)。對于二次回路故障，一直以來都是在進(jìn)行高壓斷路器的加強(qiáng)維護(hù)，提高檢修力度，這只是補(bǔ)救措施中的一個(gè)方面，筆者于本文進(jìn)行的故障改進(jìn)措施分析和總結(jié)，是可以進(jìn)行對二次回路問題的故障解決，從解決行程開關(guān)問題開始，從根本上有效降低設(shè)備發(fā)生故障的記錄，且這種改進(jìn)方法十分的有效，非常適合用于老式行程開關(guān)設(shè)備中。

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