10kv高压断路器型号 [高压断路器控制存在的缺陷及解决方法]
时间：2019-01-21 03:32:56 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:电力系统的继电保护装置,虽由传统的继电器控制方式升级为微机监控保护装置,但在断路器(开关)的分、合控制上仍存在问题,可能导致较严重后果。本文剖析了产生这类问题的原因,并为解决问题提供思路,望微机监控保护装置生产厂家作为参考。
关键词:断路器;分闸线圈;合闸线圈;开关变位;烧坏
中图分类号:O521+.22文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)014(C)-0159-01
现代电力系统配电网中,断路器的分合控制是由电动完成的。断路器分闸由分闸线圈带动分闸顶杆实现主触头脱扣;合闸有两种方式:合闸线圈直接提供合闸力矩和预储能合闸方式。分两个步骤完成,首先由储能电机带动减速机构,储能弹簧被拉伸到最大行程,完成储能过程;然后等合闸指令下发后,合闸线圈触发释能机构,储能弹簧的弹性势能将断路器合上。可见,断路器的合闸及分闸线圈的工作只是短暂、瞬间的,在线圈的设计上,仅考虑短时间通电的工作状况。在实际应用中,如断路器的合、分闸线圈长时间带电处于吸合状态,线圈就会烧坏。
合、分闸线圈烧坏的原因有多种。由于现代电力系统多采用微机监控,在后台操作时,操作人员由后台监控电脑下达合(分)闸命令,指令代码通过网络层传到相应的保护装置内,保护装置再输出到断路器的合(分)闸线圈,线圈带电工作,执行动作;动作完成后,保护装置检测到开关变位,于是结束操作,线圈失电,然后将操作结果仍通过网路传送给监控电脑,过程详见图1(以合闸为例)。仔细分析动作执行全过程可知,合(分)闸操作任务的结束,必须由开关变位信号来确认。有几种情况可导致开关变位信号不能正确传到保护装置。1、断路器操动机构遇到机械故障,机构卡死而不能操作;2、有合(分)闸动作,主回路触头完成操作,但辅助接点联动机构不动作;3、机械磨损等引起辅助接点动作不到位。如果遇到上述几种情况之一,那么合(分)闸操作就不能结束,合(分)闸线圈会持续带电,直到烧坏为止。
在继电器构成的保护装置中,由于人员与设备接触较之微机综合自动化系统
来说更密切,各类故障导致合(分)闸线圈烧坏的机会较低,且容易发现。在合分闸操作时,由于合(分)闸线圈的接通是由操作人员按下按钮或转动转换开关来实现的,即使开关未能合上或断开,线圈的通电也会随按钮或转换开关的释放而失电,不致烧坏线圈;只有在故障跳闸,而又遇到机构操作失败时,才可能烧坏跳闸线圈。
笔者曾遇到过几起断路器合(分)闸线圈烧坏的情况,在此列出典型案例。案例一:某10KV厂变,微机监控保护装置为DVP-623,其失压跳闸控制软压板在投入状态,无后台监控电脑。当网电停电时,此厂变保护柜的开关不自动跳闸,但中央信号“低压跳”光字牌点亮;过段时间后,合闸指示灯熄灭,经检查发现分闸线圈已经烧坏。后经现场试验表明,由于操动机构箱内的辅助接点未能正确转换,致使分闸线圈不能失电。案例二:SD-8000主变高压侧监控保护装置,运行人员由后台电脑发出合闸指令,指令发出后长时间没有响应,接着监控程序报告“控制回路故障”告警信号。维修人员到现场查看,发现合闸回路保险管烧坏;测量合闸线圈电阻,阻值正常;更换保险管后再次由后台电脑发出合闸指令,仍然没有响应,监控程序又报告“控制回路故障”告警信号,现场检查,合闸线圈已烧坏。反复检查、试验后,才发现五防闭锁机构不到位而影响合闸。
由前面的分析可知,如果断路器的合闸或分闸线圈因长时间带电而烧坏,断路器将不能进行远程操作,与之相关的设备也将失去保护,须立即排除故障。微机监控保护装置在断路器合(分)闸线圈烧坏时可能会报告“控制回路故障”,但未必就一定是线圈烧坏,故障的查找要耽误时间;如果是室内成套配电装置的话,更换线圈会比较困难。下面提出几种解决问题的思路。
一、软件编程法。通过优化电力系统监控软件,在发出断路器合(分)闸指令后,经过一段时间,如果接受不到操作成功的信号,监控程序立即向保护装置发送取消操作的指令;
二、保护装置固件合理设计。传统的微机继电保护装置在向合(分)闸线圈输出电信号时,要等到开关变位的反馈信号到来才会终止;可以这样设计保护装置:在向合(分)闸线圈输出时,每次只输出一个一定脉冲宽度的电信号,脉冲宽度以既能保证合(分)闸动作完成,又能令线圈不致因通电时间过长而烧坏为宜;当接收到开关变位信号时,脉冲电信号则提前结束,如图2所示。
三、直接在合(分)闸电气控制回路上增加“通电延时自动返回”单元电路。这种方法与前一种在原理上一样,只是位于控制的最底层,并且适合所有的继电保护装置。
以上提到的仅仅是解决问题的思路,具体到实际应用中,装置除具有能避免合(分)闸线圈长期带电而烧坏的功能外,还应具备以下功能:1、当电动合(分)闸操作不成功时,装置发出声、光报警,提醒运行人员用手动方式合(分)闸,避免造成或扩大事故;2、系统应具有合(分)闸过程时间过长的“超时报警”功能,可提醒运行人员进行检查、维修,避免造成事故隐患。
当继电保护系统增加这样的功能后,就不会发生因机构等故障令断路器合分闸线圈烧坏的事故。这样的继电保护装置应用后,优点还是很明显的。
作者单位:河南中原内配股份有限公司
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