（大庆油田责任有限公司 163001）
摘要：在变电设备运行中，当发生故障时断路器已在继电保护的作用下自动跳闸，而有时信号继电器却出现不动作的现象。本文对造成信号继电器不动作的主要原因进行分析。
关键词：信号继电器；断路器固有动作时间；附加电阻；配合
大庆油田电力系统中35千伏常规变电站中的信号继电器型号一般采用以下两种，一种是电磁式DX-8、DX-11系列电流型、电压型信号继电器，另一种是静态信号继电器JX-A型。这些信号继电器用于电力系统二次回路的继电保护中，作为动作指示信号用。它的作用就是一边本身掉牌，一边触电闭合接通其它回路，通过信号掉牌就可以判断出是何种保护动作跳闸。可是在实际工作中，有时会遇到保护动作于断路器时信号继电器不动作的现象。信号光字牌不亮，不能明确提示给运行值班员保护动作情况，故难以知道是何种保护动作。
一、信号继电器工作原理
DX型信号继电器是按电磁原理构成的，在正常情况下，继电器线圈中没有电流，衔铁被弹簧拉住，信号牌由衔铁的边缘支持着保持在水平位置。
当信号继电器线圈中流过电流时，衔铁在电磁力作用下吸合，释放信号牌，信号牌由于本身重量下落，且停留于水平位置。与此同时，继电器动、静触点闭合，接通光字信号、警铃回路，提醒值班人员注意。通过继电器的外壳观察窗，可以看到涂有颜色的信号牌。已落下的信号牌和动作的触点需人工按动复归按钮方可复位。
二、信号继电器动作过程（以6千伏馈出线保护为例）
图1 6千伏馈出线保护回路图
当线路出现故障时，速断或过流保护动作，启动ZJ或SJ后，ZJ或SJ常开接点闭合，启动CKJ接通出口回路，跳闸线圈TQ通电，断路器自动跳闸，信号继电器通电动作而掉牌。根据信号1XJ、2XJ动作，可以判断是速断保护动作还是过流保护动作。
三、当断路器跳闸而信号继电器不动作时，首先对信号继电器检验时继电器完好，检查现场接线正确，通入模拟故障电流做整组试验时断路器都跳闸，我们分析可能有这样几个原因：
（一）断路器断开动作时间和信号继电器动作时间配合不当。
断路器开断时间是表明断路器开断过程快慢的参数。断路器从得到分闸指令起到各相中的电弧最终熄灭为止的这段时间叫做开断时间。它等于固有分闸时间和燃弧分闸时间之和。固有分闸时间为断路器接到分闸指令到首先分离相主回路刚脱离电接触止的这段时间。燃弧时间是指断路器首先分离回路触头刚脱离电接触起，到各段中的电弧最终熄灭时指的这段时间。我们分析认为信号继电器不动的原因主要是于断路器的固有分闸时间有关。现在绝大多数变电所的断路器已有油断路器改造为SF6断路器，SF6断路器的固有动作时间大约 ms，信号继电器从线圈通电到掉牌到触点闭合为止的动作时间大约 ms，断路器固有动作时间小于信号继电器动作时间，断路器可能先于信号继电器分闸切断了信号继电器的电流回路，从而出现信号继电器不动作情况。
（二）信号继电器与保护出口继电器的并联电阻选用不当。
画速断、过流保护的控制保护图，进行回路电流计算。
信号继电器DX-8启动电流：0.025A 线圈电阻Rx=450Ω
中间继电器DZB-13B额定电压：220V，线圈电阻Rz=10300Ω
1R=4KΩ 50W
假设信号回路中没有并联电阻1R，直流电压U=-220V，由欧姆定律可知信号回路中电流I =U/（RZ+RX）≈0.02A。信号回路加入-220V时的实际电流为0.02A，信号继电器最小起动电流为不大于80%额定电流0.018A，两着相差仅0.002A。信号继电器起动力不足，很难在保护装置动作的瞬间完成起动（保护装置动作后瞬间返回），因此必须并联电阻。保护出口继电器并联电阻的作用是使并联的各信号继电器流过较大的电流，保证信号继电器的可靠动作，但当并联电阻选用不当时造成保护动作时回路电流小，无法启动信号继电器。因此电阻选用要遵循5个原则：
1、要求在0.8倍的额定电压下信号继电器线圈两端的压降不应超过控制回路额定电压的10%，以保证中间继电器可靠动作。
用公式表示为：LxjRxj=0.8Ue/R∑*Rzj<0.1U
其中：Rz=（Rz*Rb）/（Rz+Rb）*RxjRz
式中：Lxj为通过信号继电器的电流，Rxj为信号继电器的电阻，Rzj为保护出口继电器的线圈电阻，Rb为保护出口继电器的并联电阻，R∑为回路总电阻，Ue为直流母线额定电压
2、在保护装置动作时，通过串联信号继电器的电流Ixj应不小于其额定电流的Ixje 的1.4倍，这就是要求信号继电器动作的灵敏系数Km=Ixj/Ixje≥1.4。
3、应保证保护出口继电器可靠动作的最低电压值为额定电压的0.7倍。
4、若几个信号继电器同时动作时，如果选用的串联信号继电器不能同时满足上述两项（1点和2点）要求，则应选择合适的附加电阻，并联在保护出口继电器上，为了保证信号继电器的热稳定，流过信号继电器的长期最大电流不应大于其额定电流的2.5至3倍.
5、并联于保护出口继电器的电阻的选择标准：应使信号继电器同时动作且流过每个信号继电器的电流都能保证可靠动作，并考虑不致使保护继电器接点复归时所断开容量超过其允许值（一般不大于50瓦）。
参考文献：
[1]王仁祥.电力新技术概论[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2]戈东方.电力工程电气设计手册.第1册，电气一次部分[M].北京：中国电力出版社，1989.
[3]丁毓山、雷振山.中小型变电所使用设计手册[M].北京：中国水利水电出版社，2000.
[4]姚志松、姚磊.中小型变压器实用手册[M].机械工业出版社，2008.
[5]祝淑萍.工业企业电力网际变电设备[M].北京：冶金工业出版社，2003 43-54.
[6]刘百昆.实用电工技术问卷[J].内蒙古：内蒙古人民出版社，1992.
[7]傅知兰主编.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京：中国电力出版社，2004.
论文作者:张瑜
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签：继电器论文; 信号论文; 动作论文; 断路器论文; 回路论文; 电流论文; 电阻论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;