如何提高断路器检修动作可靠率

摘 要：本文作者心系偃师电网发展，立足岗位，从基层做起，努力提高技术水平，争创一流业务。以强烈的事业心和高度的责任感，带领员工实干创业，为偃师电网的安全稳定运行付出自己的心血和汗水。十分荣幸在此与各位同行交流探讨并分享个人在实际工作中的一些经验，以期共同提高、一起进步，为我们所热爱的电力行业做出更大贡献。

关键词：微机继电保护；断路器；检修；措施

1 微机继电保护

微机继电保护技术目前已经在变电站二次保护系统中广泛应用，变电站的运行维护方式也由过去的不间断有人值班变为集中控制无人值班。在我们偃师供电公司，35KV及以下变电站的断路器90%以上采用弹簧储能操作机构，在运行中经常发生开关合闸失灵的故障。据统计，2012年9月-2013年2月我公司开关合闸失灵故障共25次，此类故障直接影响电网供电可靠性。本人发现合闸线圈烧毁是开关失灵的主要原因，此类故障不仅加大了检修工作量，增加了成本，同时还可能造成微机保护装置的合闸板损坏，致使保护装置退出运行，造成多次的、甚至长时间的非计划停电，直接影响系统的供电可靠性。因此解决此问题对断路器能否可靠动作至关重要。

2 合闸失灵的发生原因及应对措施

本人对合闸失灵的发生原因对照相关技术规范进行了细致全面的查找分析，排除了线圈本身质量问题和蓄电池组供电质量问题，对其中断路器无长期有效维护措施，储能电源不可靠，合闸线圈无保护三大问题进行了追踪，排查出以下现状：

（1）《高压断路器运行规程》中规定：机构内部干净，螺丝紧固，传动机构无卡涩。而实际中部分开关机构内部污渍严重，开关长期振动使得螺丝松动，传动机构无卡涩、不灵活，使得机构故障导致操作时合闸线圈烧毁。在统计期间内所辖变电站共发生此类故障7次。

（2）储能电源方面，由于变电站在最初的直流系统熔断器设计中有不合理的情况，插拔式储能电源因为多次操作、振动而使保险管与保险底座接触不良。在统计期间内所辖变电站共发生此类故障5次。

（3）二次回路中设计中缺少对合闸线圈的保护，因此在弹簧处于未储能状态时合闸，合闸线圈带电，由于弹簧储能机构没有储能，开关不能合闸，合闸电流不能断开，合闸线圈长期带电将被烧毁。从而造成合闸失灵的故障。在统计期间内所辖变电站共发生此类故障8次。

通过可行性分析和讨论最终确定以上三方面为产生合闸失灵且可以解决的重要原因。

针对这三个问题我们采取了如下措施：

（1）编制《高压断路器标准化作业指导卡》改善开关机构维护措施。用松动剂清洗室外操作机构，紧固螺丝，在转动部分加润滑油，保证操作机构动作可靠、灵活。并对开关手动进行多次分、合，避免污渍卡涩机构。之后在5座变电站的维护中对97处开关机构进行了检修，处理机构卡涩12处。检修后开关机构均达到《高压断路器运行规程》要求。

（2）将插接式或焊接式储能电源保险换成相匹配的空气开关。在所辖变电站35kV及10kV开关储能二次回路上的应用，有效避免了储能电源因为多次操作、振动而使保险管与保险底座接触不良，杜绝了无储能电源造成开关机构不储能现象。实施后所辖变电站未再发生此类故障。

（3）在合闸回路中串接弹簧储能行程开关的常开接点。

改造前，当弹簧处于未储能状态时，如果发出合闸脉冲，合闸线圈将带电，由于弹簧储能机构没有储能，没有合闸能量，机构不能脱扣动作，开关不能合闸，开关辅助接点DL不能打开，即合闸电流不能断开，合闸线圈将长期带电，由于合闸线圈是短时带电设计，合闸线圈将被烧毁。

3 优化断路器分合闸回路，提高动作可靠率

3.1 工作思路

微机继电保护技术在变电站广泛应用后，提高了保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性，同时使变电站无人值班得以实现。但在运行中，经常发生开关合闸线圈烧毁的故障，此类故障加大了检修工作量，增加了成本，直接影响了系统的供电可靠性。经调查分析发现合闸线圈无保护是造成故障的主要原因，我们对合闸控制回路进行了改造，在合闸回路中串接通电延时型时间继电器及其常闭接点，保证在操作机构、合闸控制回路故障及其他因素的缺陷情况下不烧毁合闸线圈。以保证供电的可靠性、稳定性。

3.2 主要做法与经过

检修试验工区组织相关专业人员对造成合闸线圈烧毁的故障原因进行了调查分析，发现合闸线圈无保护是造成故障的主要原因。

无论是35 kV断路器合闸控制回路，还是10kV断路器合闸控制回路，都带有合闸保持电路，当在断路器合闸过程中出现故障时，如操作机构故障或合闸控制回路故障时，操作机构不能脱扣动作，开关不能合闸，开关辅助接点DL不能打开，即合闸电流不能断开，合闸线圈将长期带电，由于合闸线圈是短时带电设计，合闸线圈将被烧毁。为此，我们对合闸线圈频繁烧毁的原因进行分析查找，并提出防范措施和技术改进，避免合闸线圈事故的再次发生。下面是改造后的合闸控制回路原理图：

在开关辅助触点DL前串接通电延时型时间继电器及其常闭接点。

实践表明，如果线圈通过额定电流3～5min，线圈就会烧毁。另外，根据断路器的控制原理，它的电流通断是由斷路器辅助接点控制的，若跳合闸线圈通过电流时产生的冲击力不能释放弹簧能量，断路器就不会动作，切断线圈电流的断路器辅助接点不能正常打开，线圈会一直带电，时间稍长，便会烧毁线圈。 综上所述，如果在开关辅助触点DL前串接通电延时型时间继电器及其常闭接点，就能有效避免此现象发生。

通电延时型时间继电器，就是当电源接通后，继电器开始延时，当达到所设定的时间时，延时触头实行转换，实现定时控制。由于线圈通过额定电流3～5min，线圈就会烧毁，考虑到线圈长时间带电将降低绝缘，因此时间继电器延时值应小于1分钟，大于断路器操作机构正常动作时间，因此设定为5秒。当合闸信号发出后，合闸线圈带电，断路器合闸。当操作机构故障、弹簧未储能、开关辅助触点不到位及其他因素的故障时，延时常闭接点在达到延时时间值后，自动打开，合闸线圈将不会带电，合闸回路无法接通，合闸线圈将不会被烧毁。

3.3 取得的成效

通过在2014年5-6月我们对公司17座35kv变电站断路器操作机构的合闸控制回路进行了改造表明，实施后的合闸线圈烧毁次数由以前的5次/月降低到了1次/月。

我们成功的大幅度减少了断路器操作机构合闸线圈烧毁的故障次数，达到了预期效果。

4 结束语

通过此次改进，既增强了班组成员的质量意识、个人能力，也提高了班组解决问题的信心及团队精神。在工作中全体人员注重学习、应用新技术，不断提高个人的故障分析、处理能力，大家集思广益，齐心协力，提高了个人综合能力，增强了工作人员之间的团结协作精神。在今后的工作中，我们将一如既往的为安全、文明、优质、高效的电力生产贡献自己的力量。

作者简介：梁臣（1976—），男，毕业于华北电力大学电气工程及其自动化专业，助理工程师，主要负责：电力通信、自动化、继电保护、高压试验、变电设备检修等工作。