简论断路器断路器分合闸线圈烧毁理由及解决策略任务书

论文导读：过前面的分析，当断路器辅助触点切换不正常或者操作机构卡死时，断路器辅助触点不能打开，回路自保持，电流始终作用于线圈，最终将线圈烧毁。因此，最佳的解决方案是在回路中再串入一个常闭触点ZJ，作为后备的断开触点，对断路器分闸线圈或合闸线圈的励磁进行监测。其保护原理是:当断路器分闸线圈或合闸线圈励磁时便开始计时，如果经
摘要：对电力系统中常见断路器控制回路进行了详细分析，查找到分（合）闸线圈易烧毁的根源，并提出防范和技术改进措施,彻底避免合闸线圈事故的再次发生,以保证供电的可靠性、稳定性。
关键词: 断路器；线圈保护装置；解决方法
Abstract: The common circuit breaker on the power system control loop is analyzed in detail, find easy to burn the root causes of the points (a) Tripping coil and proposed measures for prevention and technical improvements, completely oid accidents from happening again in the closing coil, in order to ensure for electrical reliability and stability.Key words: circuit breakers; the coil protection devices; solution
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0引言
近几年来，随着变电站微机保护和综合自动化系统的广泛应用，提高了供电设备的可靠性、安全性。然而，在断路器的分（合）闸操作过程中经常发生不能正常分合的故障，常常造成断路器分（合）闸线圈的烧毁。另外，随着自动化水平的不断提高，越来越多的操作采用远方遥控方式进行，一旦发生故障，不仅会烧毁线圈，而且很可能烧坏其它设备，使事故扩大，造成更大的损失。
本文通过分析断路器分（合）闸线圈容易烧毁源于：论文www.7ctime.com
的现象，在深入研究国内外断路器分合闸控制回路的基础上，提出了一个切实可行的解决方案，该方案能实现对断路器跳闸、合闸线圈的保护，能进行二次分（合）闸，还具有故障记录及相关信号出口功能。
1 分合闸控制回路原理及断路器线圈烧毁原因
部颁《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》之3.4 条要求:断路器分(合)闸线圈的出口触点控制回路，必须设有串联自保持的继电器回路，并保证:分(合)闸出口继电器的触点不断弧；断路器可靠分、合闸。通常断路器分合闸控制回路内部串联有分闸保持继电器TBJ 和合闸保持继电器HBJ，保证分合闸出口继电器的触点不断弧，断路器可靠分、合闸。如图1 为一个典型的控制回路原理图，它的工作过程如下。
图1 断路器控制回路原理图
在断路器分闸时，启动分闸保持继电器TBJI，分闸保持继电器的常开保持触点TBJI2 自保持，使分闸回路一直导通，直至断路器合上。断路器分合闸后用断路器断弧能力较强的常开辅助触点QF1断开分闸回路，避免断弧能力较差的分闸继电器的常开触点如STJ1 或TJ1 提前返回而拉弧烧坏，并能保证正常分闸动作时可靠合上断路器。其中TBJV 为防跳继电器，当分闸回路处于接通状态时，TBJV1 触点打开，使合闸回路一直处于断开状态，防止断路器的跳跃。
在断路器合闸时，启动合闸保持继电器HBJ，合闸保持继电器的常开保持触点HBJ 自保持，使合闸回路一直导通，直至断路器合上。断路器合闸后用断路器断弧能力较强的常闭辅助触点QF2 断开合闸回路，避免断弧能力较差的合闸继电器的常开触点SHJ 或ZHJ 提前返回而拉弧烧坏，并能保证正常合闸及重合闸动作时可靠合上断路器。
但在断路器分（合）闸操作时若出现断路器机构和辅助开关配合不当或辅助开关出现故障，或断路器机构本身不灵活，出现卡涩，在断路器分（合）闸操作时虽然分（合）闸回路长期导通，但因机构问题跳不开断路器或合不上断路器。以上两种情况都导致分（合）闸回路因断路器机构内部的辅助开关触点不能及时断开，使分（合）闸回路长时间保持导通状态，出现烧坏断路器的分闸线圈、合闸线圈的故障。同时，也可能烧毁分闸或合闸保持继电器，甚至烧毁遥控或保护装置的印刷线路板。
2分合闸线圈保护原理
通过前面的分析，当断路器辅助触点切换不正常或者操作机构卡死时，断路器辅助触点不能打开，回路自保持，电流始终作用于线圈，最终将线圈烧毁。因此，最佳的解决方案是在回路中再串入一个常闭触点ZJ，作为后备的断开触点，对断路器分闸线圈或合闸线圈的励磁进行监测。其保护原理是:当断路器分闸线圈或合闸线圈励磁时便开始计时，如果经过一个时间延时T1 后，分闸控制回路或合闸控制回路仍然为接通状态，说明故障发生，则由ZJ触点强行将控制回路断开，以保护断路器分合闸线圈不被烧毁。
以此为思路，可得出断路器分/合闸线圈保护的原理，框图见图2。
图2原理框图
它由单片机系统组成，可分为分合闸监视电路、控制接口电路、故障告警电路、通信接口电路、存贮电路等部分，各部分的作用分别如下：分合闸监视电路用于监视断路器分闸控制回路或合闸控制回路的工作状态，将信息送CPU 处理。控制接口电路用于必要时断开断路器分合闸控制回路来保护线圈。故障告警电路用于保护装置出故障时闭锁控制接口电路出口，同时发告警信号。通信接口电路用于向上位机发送断路器控制回路的有关故障信息，接收上位机发送的数据与命令（如整定时间）。存贮电路用于保存分断断路器的超时整定时间以及断路器控制回路故障信息等。
3断路器分合闸线圈保护装置的工作过程
本方案仅在原断路器控制回路分、合闸线圈的负端与-KM 之间串一个常闭触点，作为控制触点，改动很小，不破坏原控制回路的结构。其接线示意图如图3 所示。
虚框内为断路器控制回路，虚框下部为线圈保护装置，装置端子X1、X2 接+KM，装置端子X7、X8 接-KM。将分闸监视端（装置端子X4）接在断路器的分闸线圈TQ 的正端，将合闸监视端（装置端子X5）接在断路器的合闸线圈HQ 的正端，将分闸线圈与合闸线圈的负端接X6，X6 与 X7 输出一对常闭控制触点ZJ 控制分/合闸线圈回路。当有分闸或论文导读：在保护断路器分、合闸线圈的同时，还可以提高断路器分、合闸的成功率。流程为：装置动作后经整定时间T2返回，常闭控制触点ZJ闭合接通分闸（或合闸）的回路，若此时分（合）闸触点（含继电保护及安全自动装置）还未返回，即进行第二次分（合）闸。若第二次分（合）闸仍不成功，且分（合）闸触点（含继电保护及安全自动装置）还未返回，经整定时间
合闸操作时，装置检测到分闸或合闸信号，送入单片机的信号检测端，当断路器在一定时间内（T1）不能完成分（合）闸操作时，本装置动作，常闭控制触点ZJ 断开，从而切断断路器分（合）闸回路电源，以保护分、合闸线圈不被烧坏，同时继电保护装置中的电流继电器TBJ、HBJ 也能够避免因长时间通电而烧坏。端子X3 为远方复归开入，当装置动作后，继电器XJ 动作，发装置动作信号，可就地（按钮FW）或远方复归（端子X3）。
装置正常运行时运行灯闪亮，装置动作后，动作灯亮，可远方或就地复归，投入下次使用。装置故障时，运行灯熄灭或长亮，并发出告警信号，退出运行。
图3 接线示意图
装置还根据实际运行中断路器由于各种原因，可能导致第一次分（合）闸操作失败，而接着进行第二次分（合）闸操作却往往成功的现象，在第一次分（合）闸失败时，装置短时切断分（合）闸回路电源后又立即恢复，使断路器进行第二次分（合）闸操作，以提高分（合）闸的成功率。因此，装置在保护断路器分、合闸线圈的同时，还可以提高断路器分、合闸的成功率。流程为：装置动作后经整定时间T2返回，常闭控制触点ZJ 闭合接通分闸（或合闸）的回路，若此时分（合）闸触点（含继电保护及安全自动装置）还未返回，即进行第二次分（合）闸。若第二次分（合）闸仍不成功，且分（合）闸触点（含继电保护及安全自动装置）还未返回，经整定时间T3，装置再次动作，切断分闸（或合闸）回路电源，直至分（合）闸触点返回。
4结论
本文对目前断路器分合闸控制回路存在的常见问题的产生原因进行了分析，提出了分合闸线圈保护的原理。按照本原理设计的保护装置，能避免分、合闸线圈的烧坏，同时若分闸断路器拒动时，能进行二次分闸操作，提高了断路器分闸的成功率，可减少越级跳闸事故的发生，提高了供电可靠性。该设计方案实用价值大，具有一定的推广价值和现实意义。
参考文献
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