摘 要：10kV断路器是电网运行过程中的一个重要开关设备，对确保电网的安全、稳定运行具有十分重要的作用。本文对10kV断路器的控制回路进行了介绍，并结合实际案例，对10kV真空断路器控制回路的断线故障及处理进行了详细的分析和介绍。
关键词：断路器；控制回路；故障
0 引言
随着我国社会经济的快速发展，社会对电力的需求日益增加，对电力供应的安全及稳定性的要求也越来越高，这对电网运行设备提出了更高的要求。而真空断路器作为一种新型开关设备，具有体积小、环境污染小、运行维护简单、寿命长、可靠性高等优点，在电网运行中得到了广泛的应用。但是，在10kV断路器使用中，常常会出现故障，影响到电网的安全稳定运行。基于此，笔者进行了介绍。
1 断路器操动机构控制回路
控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控。断路器操动机构内部电气接线包括储能回路、分闸回路、合闸及防跳回路、过流脱口回路等。最简单的断路器控制回路原理如图1所示。
KK-控制断路器 HC-合闸线圈或合闸接触器线圈(电磁机构) TQ-跳闸线圈 DL-断珞器辅助接点 1ZJ-保护及自动装置接点 BCJ-保护出口继电器接点 HQ-电磁机构中的断路器合闸线圈
图1 简单的断路器控制回路原理图
2 控制回路断线原因分析
通过控制回路，实现了低压设备对高压设备的控制。但断路器在运行中经常会有控制回路断线故障发生。
2.1 控制回路断线信号的报出
控制回路断线信号是由跳闸位置继电器与合位继电器常闭触点串联构成的，不论什么原因引起跳位继电器与合闸位置继电器同时失磁，控制回路断线信号都将报出。
2.2 引起控制回路断线信号的原因
(1)控制保险溶断，跳闸位置继电器KCT、合闸位置继电器KCC触点同时失磁，控制回路断线信号报出。
(2)跳合闸线圈损坏，回路不通。
(3)断路器辅助接点没有闭合好，同样引起外回路不通。
(4)由断路器机构箱引至控制回路的各种闭锁信号，引起控制回路断线。
3 断路器跳合闸线圈烧毁原因分析
引起断路器合闸线圈烧毁的原因既有间接原因，又有直接原因。
3.1 间接原因
就间接原因，目前的微机保护控制回路全部带有跳、合闸自保持回路，不论是手动操作还是自动操作，只要合闸命令发出以后，合阐回路就一直处于自保持状态，直到断路器合上以后，依靠断路器辅助接点的切换，断开合闸回路合闸电流。如果断路器由于种种原因断路器没有合上，或者是合上以后断路器辅助接点没有切换到位，则合闸保持回路将一直处于保持状态；这样一直持续下去，将会烧毁合闸线圈，对于电磁机构，将会同时烧毁合闸接触器线圈与大合闸线圈，有时甚至会烧毁保护装置操作插件。
3.2 直接原因
3.2.1 断路器辅助接点切换不到位
断路器合上以后，断路器辅助接点切换不到位，没有及时断开合闸回路，致使合闸保持回路一直处于保持状态，引起严重后果。
3.2.2 断路器在没有合闸能量情况下合闸
对于弹簧机构，断路器在未储能情况下合闸，特别是无人值守变电站的遥控操作，如果弹簧机构未储能，信号不能及时传到远方，将会使操作人员误操作，造成合闸线圈烧毁，甚至于烧毁保护装置操作插件。
3.2.3 断路器操动机构内部问题
在外部回路正常的情况下，如果操动机构内部出现了问题，比如机构卡涩，手车断路器在工作位置机械闭锁打不开等，都会引起断路器拒合，造成上述后果。
4 运行人员在操作断路器时应注意事项
(1)通过以上分析，我们明白了引起断路器线圈烧毁的原因，作为运行人员，在操作过程首先要避免人为因素引起的线圈烧毁。有些变电站的10kV断路器信号不是很完善，对于弹簧机构，断路器未储能信号可能在主控制室看不到；另外，有些断路器在未储能情况下，没有闭锁操作回路，在主控室看到红绿灯正常，没有异常信号，并不能说明没有问题。
(2)正确的做法是，即便是信号完善，回路完善，也要在操作前到断路器本体进行检查，检查断路器储能指示是否正常，检查储能电源是否正常。
(3)在排除人为操作因素的情况下，如果在操作过程中遇到了断路器拒合的情况，运行人员应该果断处理，及时断开操作保险，使合闸保持回路解除，终止设备损坏的继续发生，通知相关专业人员进行及时处理。因为合闸线圈只允许短时通电，如果在操作故障发生时，没有采取果断措施断开保险，而是停下来汇报调度及部门领导，恐怕设备早已烧毁，这样将会严重延误送电时间。
5 四起断路器控制回路断线故障
处理断路器控制回路断线故障前，应先分析故障是由二次回路断开还是机械部件变形损坏引起。
5.1 小车进车不到位引起控制回路断线
5.1.1 故障现象
某10kV公用配电站一台10kV断路器在由检修转运行过程中，运行人员摇动小车直到进车费劲，认为小车进车到位，此时智能操控装置上“控制回路断线”灯亮，断路器不能分合闸，报故障给检修单位。检修人员到现场后用相同方式摇动小车，断线故障仍然存在。征得运行人员同意后，检修人员打开断路器柜门，发现小车进车到停止位时，断路器柜内绝缘挡板处于正常开启状态。检修人员分析判定:小车进车不到位，仍需进车。加大力量继续进车，听到柜内行程断路器闭合时发出“嗒”的一声，智能操控装置上“控制回路断线”灯媳灭，断路器可以分合闸，故障排除。
5.1.2 故障分析
此台10kV真空断路器小车推进方杆在手柄手摇过程中有点卡滞，同时方杆有点变形导致正常速度推进小车显得很吃力。此外，本台断路器额定电流为3150A，其三相6个梅花触头所需的接触力要比额定电流1250A的三相6个梅花触头所需的接触力大，在进车到最后动静触头插入过程中需要的力量也要大很多。因此当推进到最后两圈位置时，动静触头插人深度不够，即断路器柜内小车行程断路器还没有接触，导致控制回路賴。
5.1.3 处理方法
将推进方杆取下整理形变，打润滑油，同时断路器动静触头涂抹凡士林润滑。经过处理后小车进车正常，顺利投人运行。
5.2 储能微动断路器失灵引起控制回路断线
5.2.1 故障现象
某变电站一台10kV断路器在热备用转运行过程中出现储能电机不运转，储能指示灯不亮，保护测控装置发“控制回路断线”报警信号，断路器不能合闸，报故障给检修单位。经检査，检修人员发现储能接点断开，导致合闸回路和储能回路不通o取下储能微动断路器检査，发现微动断路器簧片已失效。
5.2.2 故障分析
由于材质问题，微动断路器没有达到正常使用年限而提前失灵。
5.2.3 处理方法
更换储能微动断路器，经过处理后，储能电机运转，断路器正常储能，储能指示灯亮，“控制回路断线”报警消失，断路器能正常合闸。
5.3 机构内辅助断路器受潮失灵引起的控制回路断线
5.3.1 故障现象
某断路器在调试过程中，后台监控机报“控制回路断线”故障。检修人员打开机构箱前盖板，发现机构箱内有烧焦味道，进一步检査发现辅助断路器有明显烧伤痕迹、机构箱壁有水珠。
5.3.2 故障分析
由于连日阴雨天气，空气湿度很高，机构箱内严重受潮，当进行一次分合闸操作后，电机储能回路接通开始储能，储能辅助断路器通电，导致辅助断路器烧毁。
5.3.3 处理方法
更换辅助断路器，然后对断路器机构箱进行除潮干燥处理。当地湿度较大，在断路器柜内加加热器。
5.4 分合闸线圈烧毁引起控制回路断线
5.4.1 故障现象
在雷雨天气、频繁雷击环境下，多台10kV真空断路器在线路故障跳断路器后，因控制回路断线故障不能进行自动重合闸。
5.4.2 故障分析
断路器跳闸后，合闸回路接通，合闸线圈带电，若此时保护装置给出合闸指令而合闸电磁铁脱落或卡涩，导致合闸线圈长期通过大电流从而烧毁。电磁铁脱落是由于断路器在分、合闸操作中产生振动造成的，长期的振动可使电磁铁的固定螺丝产生松动，直至脱落。卡淫则可能是由灰尘、铁心端部弯曲造成。
5.4.3 处理方法
更换合闸线圈，对电磁铁进行紧固。定期清扫灰尘，保持柜内清洁。
6 结语
综上所述，10kV断路器在我国电网运行中得到广泛的应用，其安全运行不仅关系到电网供电的质量及安全，而且对人们的日常生活、生产具有一定的影响。因此，在电网运行中，相关技术人员要定期做好断路器的检修维护工作，并严格规范断路器操作，从而避免断路器故障的发生，同时对出现故障的断路器，要及时采取措施进行处理，确保电网的安全运行。
参考文献
[1]10kV真空断路器常见故障及处理方法[J].左述鹏.中国高新技术企业.2014(25)
[2]提高10kV配电网真空断路器故障处理效率的方法[J].田为国.通讯世界.2015(04)
论文作者:蔡勇强
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/14
标签：断路器论文; 回路论文; 断线论文; 线圈论文; 储能论文; 故障论文; 机构论文; 《电力设备管理》2017年第5期论文;