断路器二次回路常见故障分析及处理论文_林彰利

广东佛山

摘要:文章通过具体案例,分析电力系统中断路器二次回路中经常出现的故障及产生原因,并采取有效措施进行处理。

关键词:断路器;故障;二次回路;原因;措施

前言

随着电力系统的发展,系统内部的结构也越来越复杂,负载也越来越多,所以电力企业要加强继电保护二次回路的维护和检修工作,保证继电保护二次回路运行的稳定性,使其能有效地发挥出自己的作用,在电力系统发生异常时及时开启保护措施,保护电力系统。同时为了保证二次回路工作人员的人身安全,实现电力系统稳定、高效运行,有必要对这些安全隐患问题进行分析,并采取有效的预防性措施。

断路器是变电站中非常重要的设备,在由传统的继电器保护改造为微机保护的过程中,二次回路故障是继保工作人员经常遇到的故障。本文结合中施工实践中遇到的实际问题,介绍处理二次回路常见故障的一些基本思路及方法。

1断路器防跳回路异常

防跳是防止断路器跳跃的简称。断路器跳跃现象是指,合闸回路手合或遥合接点粘连等,造成合闸输出端一直带有合闸电压。当线路发生故障跳开断路器后,因为输出端一直加有合闸电压,断路器又会再次合上。随后,保护再次动作,断路器再次跳开。如此循环动作。发生断路器跳跃,通常会造成断路器损坏,严重的还会造成断路器爆炸。因此,防跳回路是操作回路里一个必不可少的部分。

对于断路器防跳回路异常现象,现场处理时,一是检查合闸回路本身有无故障,如合闸接触器是否烧坏,转换开关辅助接点接触是否良好。二是检查重合闸回路工作是否正常,如重合闸继电器中的时间元件有没有启动。

1.1故障实例1

(1)现象。在某变电站线路保护整组试验过程中,发现断路器多次出现跳跃现象(重合闸压板已退出),跳跃过程中防跳继电器虽动作

但没有保持。

(2)分析。对于这类问题,首先应想到是否是防跳装置出现故障。校验防跳继电器,显示继电器工作正常。这说明二次回路接线可能有问题。检查二次回路,发现转换开关合闸接点粘连,防跳继电器电流线圈动作后,其电压线圈不能自保持,从而造成防跳装置失灵,断路器多次分合闸。

(3)处理。更换该转换开关后,故障排除。

1.2故障实例2

(1)现象。某变电站35Kv一线路故障跳闸后,断路器没有进行重合闸。

(2)分析。对重合闸装置进行试验,显示动作正确,合闸回路及转换开关辅助接点等也没有损坏迹象。随后,放上二次回路熔断器后用万用表电压挡进行测量,发现合闸回路中防跳继电器常闭接点保持打开。测量防跳继电器电流线圈和电压线圈之间的绝缘电阻,发现绝缘已击穿,从而造成防跳继电器的电压线圈动作,使防跳继电器常闭接点保持打开,合闸回路被闭锁。这样,当事故跳闸或手动分闸后,断路器就无法合闸了。

防跳继电器电流线圈和电压线圈在运行过程中长时间通电,经常会造成线圈之间的绝缘降低甚至击穿,造成设备运行故障。这类故障很有普遍性。

(3)处理。更换新的防跳继电器后,上述故障现象随即消失。

2.2分、合闸线圈烧毁

在发电厂和变电所中,直接与生产和输配电能有关的设备称为一次设备,由一次设备连接的系统称为一次系统。对一次电气设备进行监视、测量、操纵、控制和起保护作用的辅助设备,称为二次设备。断路器的控制回路如图1所示。合闸可通过遥控操作、重合闸动作、手动操作来接通回路实现断路器合闸。分闸除了遥控操作、手动操作来实现断路器分闸,还有一种方式为保护装置动作切除故障。正常运行时:当断路器在分闸位置时,断路器常闭辅助接点QF1处于闭合状态,断路器常开辅助接点QF2处于断开状态;当断路器在合闸位置时,断路器常闭辅助接点QF1处于断开状态,断路器常开辅助接点QF2处于闭合位置。合闸过程:遥控、手动或重合闸动作,经过辅助接点QF1接通合闸线圈YC实现合闸,此时断路器辅助接点QF1在传动连杆带动下打开QF1常闭接点,切断合闸回路。同时跳闸回路常开辅助接点QF2闭合。

分闸过程:遥控、手动或保护装置发跳闸信号,经过闭合的常开接点QF2接通跳闸线圈YT,最后使断路器动作跳闸切除故障,分闸的同时断路器常开辅助接点QF2断开,常闭辅助接点QF1闭合。

(1)合闸线圈烧毁

现在的中置柜内的断路器大多采用弹簧储能机构,只有储能机构储完能后才能进行正常的合闸。

断路器的储能回路如图1所示。

(1)当储能回路或机构出现异常,如储能电机极性接反、储能接点不到位,或者储能空气断路器没有合闸送电(一般情况下控制电源与储能电源是分开控制的)时进行电动合闸操作,则微机的自保功能会一直使合闸回路带电,导致合闸线圈烧毁。在某变电站改造工程中发生过多起此类故障。

(2)当储能回路正常时,断路器虽然已经动作,但是其辅助接点没有动作,也可能发生烧毁合闸线圈的现象。

2.2分闸线圈烧毁

在微机保护中,为了保证可靠分闸,在跳闸回路中也设计有跳闸保持继电器。

(1)进行分闸操作时,如果机构拒动,微机的自保回路将使跳闸回路长时间带电而烧毁分闸线圈。

(2)分闸正常时。断路器虽然已经动作。但是其辅助接点没有动作。也可能烧毁分闸线圈。

3双重防跳继电器引起的分合闸异常

(1)现象

在我厂所辖月台变电站和张庄变电站微机保护改造过程中。对开关柜做微机保护联动试验前。用保护装置上的分合按钮手动分合断路器。发现只能分合一次,试验前断路器初始状态为“分”位。已

储能;合闸后,“合位”灯及“分位”灯同时亮。

微机保护显示“控制回路断线”,进行分闸后。就无法再进行合闸操作,只有断开控制电源再复位后。才能再次对断路器进行操作。

(2)分析

有些高压断路器厂家生产的SF6断路器本身带有防跳装置,在变电站改造过程中。采用的110Kv微机保护装置也设计了防跳回路,从而形成了“双防跳”设置。两套回路简单并存虽解决了“跳跃”问题,但却引起了控制回路的其他问题,造成保护装置误发声光信号及断路器不能正常分合闸等故障。

(3)处理

该故障是由于断路器机构内的防跳继电器与微机保护装置的防跳继电器同时起作用造成的。解决这一问题的方法是,将断路器机构内的防跳继电器去除掉,即只使用微机保护装置中自带的防跳装置。

再次进行保护传动试验,断路器动作正常,微机保护显示正常。

4结束语

本文针对电力系统中断路器二次故障导致断路器烧毁的现象,分析了故障产生的原因,以及解决问题的应对措施,避免造成事故的扩大及大量负荷的损失,保证了配电线路的供电可靠性,本工程施工实践,

可供同类工程借鉴。

参考文献

[1]董芸菲,10kV断路器二次回路故障分析及处理措施,基层建设,2017,05

[2]李树良,试析继电保护相关二次回路的在线状态检测技术[J].黑龙江科技信息.2017(02)

论文作者:林彰利

论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期

论文发表时间:2018/7/10

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