摘要：电子设备可靠性研究是根据组成系统的元器件、组件和分系统的可靠性数据和模型逐级进行分析，直到得出整个系统的可靠性指标。这是一个由局部到整体、由小到大的综合过程。对于电子设备，及时地预测其故障往往比事后精确获得其数据作用更大，在设计阶段采取提高故障的措施比日后改善更容易、更经济、更有效。
关键词：微型继电器；故障；处理方法；
当发生严重故障产生大量气体或油流速度超过继电器启动定值时，油流冲击挡板，当挡板旋转到某一限定位置时，磁铁使干簧管内触点吸合，重瓦斯保护动作于变压器三侧开关跳闸。
一、微型继电器结构与基本原理
该继电器主要由玻璃视窗、法兰连接、试验与复位按钮、接线盒与引线口以及继电器本体组成。其中，玻璃视窗用于在运行中观察油位和继电器各功能元件状态；法兰连接用于将气体继电器串接入有载开关与储油柜的管道间；试验与复位按钮，用于测试继电器的动作情况，同时实现继电器动作后的人工复位（该装置不能自行复位，仅可通过旋转后人工复位）；继电器上部接线盒内有两组出线，其中一组经引线口引出，并接入二次保护系统，另一组备用。继电器本体由挡板、联动机构、玻璃干簧管、恒磁磁铁、定位与调整机构、测试与复位机构等部分组成。其中，玻璃干簧管经定位机构固定于继电器本体框架上，玻璃干簧管内充满绝缘气体（氮气），其内放置两端分离的铜片；挡板与恒磁磁铁通过联动机构实现机械联接，挡板动作后带动恒磁磁铁移动，当恒磁磁铁移动到玻璃干簧管一侧时，受磁力作用，铜片触点闭合，信号回路导通；继电器挡板采用磁性控制，即挡板在其位置由恒磁固定（参见内部后视图），只有当变压器油的流速超过预先给定的数值时，它才会启动，并发出信号；当测试与复位机构进行按下操作时，将带动挡板动作，恒磁磁铁使玻璃干簧管内触点闭合；当测试与复位机构进行旋转操作时，将带动挡板和恒磁磁铁返回原位，使玻璃干簧管内触点由于失磁而复位断开；继电器由两组磁动机构组成，即有两组玻璃干簧管和恒磁磁铁与一个挡板呈对称连接；调整机构用于调整玻璃干簧管和固定磁铁位置，以校正挡板的动作条件（油流速度）。通过上述结构分析可知，气体继电器的基本原理是：当有载分接开关油箱内由于故障产生大量气体造成高速油流，并且油流速度超过限定数值（该有载气体继电器油流速度整定为3.13m/s）时，有载气体继电器将通过挡板与恒磁磁铁的联动，吸引玻璃干簧管内触点闭合，启动跳闸信号。
二、微型继电器常见故障
1.引发电机反转。察看控制回路中元件的动作，发现当继电器断电后，继电器瞬间得电，这一现象恰似反接制动。为验证判断，拔下联锁继电器，再试，出料架前送到位后反窜现象消除。目的是避免继电器失电时常闭接点竟动引起误动作，此时却成了故障源。由于频繁动作，触点铜片疲劳，致使常闭触头在得电后未能断开。该支路得电时间长短视继电器恢复时间，此时电机处于反接制动，类似于短路，过热即是电机该状态的反应。出料架返窜，取料臂不到位，造成动梁与取料臂托爪在炉内挤碰，引发受热动梁变形，链接板裂事故。
2.根据故障动作过程及本体油色谱试验合格的结论，可初步排除变压器本体及附件、其他一次设备故障的可能。另外，通过继电器试验与复位按钮操作显示，继电器内部挡板未动作，即油流速度未超过整定值。同时，根据绝缘油试验合格的结论，亦可排除有载分接开关内部故障的可能。开关触头开断过程中，电弧在油中燃烧产生一定量的游离碳，对于频繁动作的开关，油中将存在较多的游离碳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接二次保护信号的一个端子（接负电）上有大量的碳元素吸附（发黑），而其他端子未有该现象，初步推断该现象是在运行中，受有载分接开关气体继电器引线端子间电场作用，带负电的端子对游离碳吸附作用所致。经上述分析，可推断该变压器故障跳闸原因为：有载分接开关气体继电器玻璃干簧管破损渗油，使触点间绝缘降低，进一步造成触点间打火放电，使渗入的绝缘油碳化分解，玻璃管灼黑、触点对游离碳吸附，上述效应逐步累积，在某次开关动作后，油流使玻璃干簧管内绝缘状态发生质变，最终导致触点瞬间导通，继电器重瓦斯保护动作，变压器跳闸。为了找出玻璃干簧管破损的具体位置，对该设备进行密封性试验，试验结果表明，破损位置为玻璃干簧管引出线联接部分。经技术分析，造成上述问题的原因可能是开关气体继电器出厂前就存在密封性缺陷，也可能是安装开关气体继电器过程中，或在运行中受变压器（调压过程）振动影响，玻璃干簧管引出线部位存在不明显破损。
3.动作速率。随着继电器动作速率的提高，平均故障间隔时间基本呈指数型下降趋势。因此，若设计的电路要求继电器的动作速率非常高，那么在电路维修时就需要仔细检测继电器以便及时对它更换。电流比对继电器的可靠性影响很大，尤其当电流比大于0.1时，平均故障间隔时间迅速下降，而电流比小于0.1时，平均故障间隔时间基本不变，因此在电路设计时应选用额定电流较大的负载以降低电流比，这样可保证继电器乃至整个电路不因工作电流的波动而使可靠性降低。
三、处理方法
1.仔细推敲该控制回路原理图会发现，出料架前进支路与步进炉动梁状态缺少约束条件，即步进机构的状态无论在前进、上升、下降、后退何种位置，即发生小车出料架前进动作，如若步进机构动梁恰处于前进或下降位时，取料臂即会与动梁发生正碰，引起搁挂事故。为防止此类事故的发生，在更换的同时，在出料架前进支路增加后退到位信号常闭触点，锁定其动作状态。
2.本次故障是由于玻璃干簧管损坏导致开关气体继电器误动造成的，根据文献记录和现场运行情况，造成气体继电器误动的案例和原因还有很多，因此，应对变压器继电器给予足够的重视。（1）停用有载分接开关瓦斯保护或结合变压器停电试验，对网内开关气体继电器触点端子间进行绝缘电阻测量，排查故障隐患。（2）结合本次故障变压器的停电试验，对其有载分接开关进行吊罩检查，彻底排除有载分接开关存在故障隐患的可能性。（3）加强变压器出厂验收阶段的技术监督力度，在变压器关键节点见证以及厂内抽检过程中，着重关注有载分接开关气体继电器密封性试验项目。（4）由于有载分接开关气体继电器相对于变压器本体、套管、分接开关等一次设备及其附件的重要性相对较轻，应逐步建立完备的变压器有载分接开关气体继电器信息，如厂家、型号及出厂日期等。
3.继电器可靠性。通过分析可知，有些因素是继电器的内因，如质量等级、结构类型和触点形式，当继电器一经选定，这些因素便随之确定下来；有些因素是影响继电器可靠性的外因，如环境、工作温度；而另外一些因素与电路所要完成的功能有关，如工作温度、电流比和动作速率。在电路设计时，我们应综合考虑实际情况，调整好继电器的各个参数，以使其可靠性能达到比较高的水平，从而提高整个电路的可靠性。
本文对继电器故障的最大范围及其实现方法进行了新的深入探索，取得了显著的效果，均具有一定的实践意义。并结合事故继电器管理现状，提出了预防措施。
参考文献：
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论文作者:王亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：继电器论文; 挡板论文; 触点论文; 气体论文; 动作论文; 故障论文; 变压器论文; 《电力设备》2018年第27期论文;