輸煤6KV真空斷路器的合閘回路隱患分析及防范

白劍鋒　廖榮思

摘 要：本文對輸煤6KV真空斷路器的合閘回路進行技術分析，查找存在缺陷，并提出改進方案

關鍵詞：真空斷路器（VCB）；合閘回路；隱患及防范

1 輸煤6KV真空斷路器（VCB）技術規范

2 輸煤6KV真空斷路器（VCB）合閘和跳閘過程

2.1 合閘過程

如圖（1）所示，斷路器在斷開狀態，通過電機（或手搖）蓄能后，合閘彈簧2-1在蓄能狀態。當斷路器接受到合閘命令時，合閘線圈2-7動作，將合閘鉤2-24從合閘銷中抽出，從而使合閘彈簧2-1釋放。這時，曲軸2-20帶動凸輪軸2-15旋轉，使得凸輪2-18滑下，執行軸3-1上的曲軸3-2隨之旋轉，經過絕緣棒3-6后帶動觸頭閉合，完成斷路器的合閘過程。 當斷路器在合閘狀態時，跳閘鉤2-28與執行軸3-1之間的跳閘銷能保持斷路器在合閘狀態，同時跳閘彈簧2-7在合閘過程中被壓縮，處于蓄能狀態，另外，接觸壓力彈簧3-8的作用下，保持斷路器的觸頭在有一定的壓力，從而保證觸頭間接觸良好。

合閘彈簧2-1釋能后，限位開關2-3動作，其觸點閉合，重新接通蓄能馬達，再次將合閘彈簧2-1蓄能。

2.2 跳閘過程

如圖（1）所示，斷路器在合閘狀態，當跳閘線圈2-8動作時，跳閘鉤2-28從跳閘銷2-26中抽出，在跳閘彈簧3-7和接觸壓力彈簧3-8的作用下，執行軸3-1順時針旋轉，這樣真空觸頭4-1斷開，完成跳閘過程。跳閘后的斷路器狀態如圖所示。

3 輸煤6kV真空斷路器（VCB）合閘控制回路隱患分析

2013年3月至11月，輸煤分部相繼對輸煤6KV真空斷路器（VCB）繼電保護裝置進行了更換改造，使用南瑞繼保的RCS-9600CN系列廠用電保護測控裝置替換原有的保護繼電器，在使用過程中，我們發現改造后的合閘控制回路存在一定的安全隱患，分析如下：

如圖（2）輸煤6KV真空斷路器（VCB）控制回路原理圖所示，灰色部分為保留的原有控制回路，主要是合閘、分閘操作信號和聯鎖條件，已使用多年，不存在問題，在這不再詳述。我們現在來分析一下原理圖中的合閘回路。

當進行合閘操作時，在原有控制回路聯鎖條件滿足的情況下，圖（2）中紅色線路接通，開關本體上合閘線圈（HC）和保護裝置內的合閘保持繼電器（HBJ）得電，輔助觸點（HBJ）接通，這時圖（2）中的藍色線路接通，線圈（HC）和繼電器（HBJ）持續通電，正常情況下斷路器執行合閘指令，合閘彈簧釋能，斷路器從分閘位變成合閘位，斷路器本體的輔助觸點（1QF）斷開，合閘保持回路斷開，線圈（HC）和繼電器（HBJ）失電，合閘操作全過程完成。

上述是合閘正常的情況，但從前面說到的輸煤6KV真空斷路器（VCB）合閘過程可以清楚知道，斷路器從分閘位變成合閘位是通過合閘彈簧蓄能后釋放才能完成變位，那么如果合閘彈簧沒有正常蓄能或沒有正常釋能，會出現什么情況？從控制回路原理圖分析，斷路器不變位，本體的輔助觸點（1QF）不會斷開，合閘保持回路（藍色回路）會一直通電，電流值為合閘回路電流（DC110V時2.0A），時間一長，必定會造成回路中的線圈（HC）和繼電器（HBJ）以及導線發熱嚴重，從而引起回路中的觸點、線圈和導線絕緣破壞、短路等故障。

通過分析可知，斷路器合閘控制回路的隱患主要是在合閘保持回路上，而存在的問題主要有以下幾點：（1）合閘彈簧要正常蓄能：合閘彈簧的蓄能一般是由蓄能馬達自動完成，也可手動蓄能。（2）合閘彈簧要正常釋放。由于合閘彈簧的釋放是較為簡單的脫扣裝置，不能正常釋放的可能性較小。（3）斷路器本體的輔助觸點（1QF）斷開：該觸點為純機械聯動觸點，只要斷路器完成變位，觸點自然會斷開，且此觸點與開關柜門合、分閘指示燈使用的觸點屬同組同類型觸點。（4）合閘指令不能持續太久。（5）合閘保持回路中沒有熔斷保護功能。

4 輸煤6kV真空斷路器（VCB）合閘控制回路隱患防范

針對上述隱患，我們提出以下防范措施：（1）嚴格執行操作票，必須按操作項逐條操作，在合上蓄能電源開關后，操作人員必須確認合閘彈簧自動正常蓄能，蓄能指示在“CHARGE”位，如蓄能不正常，需詳細檢查蓄能馬達回路，如有必要，可手動蓄能到位。（2）合閘彈簧蓄能后釋放時會有極大的聲響，因此在進行合閘操作時，必須有操作人員在現場安全位置對合閘過程進行監聽，確保斷路器接受合閘指令后確實完成合閘過程，完成變位，開關柜門上合閘紅色指示燈亮。如合閘不正常，應立即停止下一步操作，斷開斷路器DC110V控制電源，確定具體原因和消除后，方能繼續操作。（3）根據觀察，遠控合閘指令一般只持續1秒鐘左右，不會有太大問題，就地合閘操作不確定因素較多，也不安全，因此嚴格按操作票規定，不允許進行就地合閘操作。（4）根據輸煤電氣負荷的實際使用情況，取消南瑞繼電保護裝置中的合閘保持回路，即拆除圖2中的“A”中的402的接線，合閘操作使用脈沖信號，可以有效避免合閘回路長時間通電發熱的情況，避免合閘線圈燒毀。

參考文獻

[1]李博，趙鳴，王忠，等.6kV廠用高壓真空斷路器合閘監視回路的改造[J].電世界，2015，56（12）：8-9.

[2]高照.一起6kV真空斷路器自合故障分析[J].民營科技，2014，（6）：86.

（作者單位：珠海發電廠）