一起跳閘線圈燒毀問題的分析及處理

劉 琦

（四川省電力公司資陽供電公司，四川 資陽 641300）

斷路器斷路器是變電站中最重要的設備之一。但長期以來，生產廠家多偏重其一次性能．而故障卻經常出現在二次回路上[1]。斷路器線圈[2-4]燒毀是經常發生的事情，很多情況是因為斷路器傳動機構本身卡死，不能進行分、合閘操作，從而燒毀線圈。但也有其他原因會導致線圈燒毀。

1 事故說明

2014年8月19日，孫家壩#2 主變#202 斷路器報控制回路斷線。此斷路器投運較早，對應的繼電保護裝置已于一年前更換。檢修人員在處理過程中發現其中一個跳閘線圈燒毀，遂予更換。查閱相關記錄，此斷路器近一段時間內并無操作。

2 事故分析與探討

跳合閘線圈都由鐵心，線圈繞組及中間可以活動的銜鐵構成。當線圈兩端加到額定電壓時，就會有電流通過繞組，產生磁場，吸動鐵銜去頂撞斷路器脫扣器，從而導致斷路器動作。圖1為跳閘線圈位置說明圖，兩個跳閘線圈中的銜鐵高低緊密重疊，只要一個線圈動作或兩個線圈同時動作將導致斷路器跳閘。在更換完燒毀的跳閘線圈后發現，斷路器在合閘位置時，未更換的另一個跳閘線圈已經勵磁，線圈中的銜鐵已有微動現象，用萬用表測量發現此線圈兩端壓差為7V 左右，當操作斷路器進行分閘時銜鐵動作卻不明顯。而更換的新線圈兩端壓差較小，分閘時銜鐵動作明顯。這說明兩跳閘線圈產生的電磁力并不相同。電磁力的不一致將影響斷路器跳閘傳動機構的可靠性。高壓線圈特性試驗規定，跳閘線圈在額定電壓的30%內不應動作，這里的動作是指銜鐵頂撞脫扣器導致斷路器跳閘，而銜鐵因電磁力較小未能使脫扣器變位的情況卻不在規定內。理想的狀態是跳閘線圈在斷路器合閘狀態時連銜鐵的輕微動作都不應該發生。檢查發現，兩跳閘線圈銘牌不一樣。主要參數如下。

圖1 跳閘線圈位置說明圖

表1 線圈主要參數

現場測量與跳閘線圈串接的電壓型繼電器HWJ 的電阻，測量值為6k，HWJ 的電阻是跳閘電阻的20 幾倍，當斷路器處于合閘位置時，HWJ 和跳閘線圈兩端電壓共為220V，跳閘線圈分壓正好7V 左右。這說明斷路器的跳閘線圈的電阻和保護裝置的HWJ 的電阻匹配并不理想，當斷路器長期處于合閘位置時，跳閘線圈兩端壓差過大，以至于線圈一直處于“工作”的狀態，并且線圈線徑太細，長期通過發熱容易導致線圈燒毀。

對于跳閘線圈在本該動作時卻動作不明顯也可以這樣解釋：其他條件一樣時，由于線圈磁力的大小取決于線圈的安匝數nI，即線圈的匝數n與電流I的乘積。當斷路器分閘時，由圖2可以看出，此時HWJ 被短路，全部壓降都落在了跳閘線圈上，線圈電阻較小，則電流較大，再根據線圈的匝數，就可以得出：雖然未更換的線圈匝數多于已經更換的線圈匝數，但是前者的電磁力比后者小。考慮到此斷路器為液壓操作機構，相比彈操機構需要更大的電磁力，遂將剩下的跳閘線圈給予跟換。

圖2 跳閘控制回路圖

對于合閘線圈，也存在同樣的問題。但對于一 直處于運行狀態的斷路器，合閘回路處于斷路狀態，此問題并不明顯。

3 結論

這次事故提醒了檢修人員在更換燒毀的雙跳閘線圈時，應先了解兩跳閘線圈的電氣及機械特性參數；設計人員在斷路器選型時，不僅要注意操作回路中線圈電阻和HWJ 及TWJ 的匹配問題，還應將線圈線徑等參數納入考慮范疇；而斷路器生產廠家也應按有關標準提高自己的產品質量，以滿足電力系統對設備可靠性日益增長的需求。

[1] 宋繼成.220～500kV 變電所二次接線設計[M].北京:中國電力出版社,2000.

[2] 李志平.斷路器操作控制設計相關問題分析[J].繼電器,2004,32(4): 64-66.

[3] 王玉梅,吳冰.斷路器控制回路的技術問題及改造方案[J].焦作工學院學報(自然科學版),2002,21(6): 469-471.

[4] 楊明澤.斷路器二次回路的幾點問題及改進[J].電力自動化設備,2006,26(12): 104-106.