浅析35KV户外真空断路器跳闸线圈烧毁

胡小敏

（国网赣西供电公司，江西新余 338025）

0 引言

断路器可用来接通或断开电路的正常工作电流、过负荷电流或短路电流，有灭弧装置，是电力系统中最重要的控制和保护电器。当系统故障时它与保护装置、自动装置相配合快速切除系统中的故障设备，减少停电范围、防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统和无故障设备继续安全稳定运行。如果发生短路故障时断路器拒跳，将造成上一级保护动作跳闸来切除故障（即越级跳闸），这样就扩大了停电范围，造成大面积停电的重大事故，破坏系统稳定性，所以必须对断路器拒跳事故引起重视，认真分析断路器拒跳原因。

1 事故基本情况

2014年某110 kV变电站35 kV321下皇线过流Ⅰ段保护动作321断路器拒动，引起2号主变中后备保护动作，35 kV分段331、2号主变302断路器跳闸，35 kVⅡ段母线失压。事故发生后，监控班立即通知运维人员到现场检查，现场运维人员检查发现跳闸线圈冒烟烧毁，并立即将检查情况汇报地调及有关人员。经继保人员对二次回路进行现场检查，没有发现任何二次回路故障，检修人员现场检查操作机构，没有发现机构有卡涩现象，对操作机构进行了润滑处理后，更换跳闸线圈分、合断路器试验正常，投入系统运行无异常。

2 故障原因浅析

电力系统运行中经常发生跳、合闸线圈烧毁事故，断路器的跳、合闸线圈是按短时通电设计的，故在跳、合闸完成后应能自动解除命令脉冲切断跳、合回路，以防跳、合闸线圈长时间通电。此110 kV变电站35 kV断路器型号为ZW7－40.5/1600－31.5，配CT17/35弹簧储能操作机构，其分闸电磁铁工作电压范围为（65%~120%Ue）。断路器手动远方跳闸回路图如图1所示。图1中QK为远方、就地切换断路器，TA为就地跳闸按钮，KCFI为防跳继电器电流线圈，QF为断路器常开辅助接点，TQ为跳闸线圈，YT为远方遥控跳闸继电器，KCFI1为防跳继电器跳闸自保持辅助接点。

图1 断路器跳闸回路

手动跳闸时将远方就地切换断路器QK切至就地位置，触点⑤⑥处于接通位置，当按下分闸按钮TA时：＋KM→断路器控制电源断路器①②→QK⑤⑥→防跳继电器KCFI电流线圈→QF→跳闸线圈TQ→控制电源断路器④③→－KM，此时断路器跳闸线圈TQ得电，使断路器跳闸。同时，防跳继电器电流线圈得电使KCFI1动合触点闭合，实现跳闸自保持，保证断路器可靠分闸，直至断路器动合辅助触点QF断开，解除跳闸自保持脉冲。

远方跳闸操作时将远方就地切换断路器QK切至远方位置触点⑦⑧处于接通位置，当摇分继电器YT动作接通跳闸回路，同时KCFI1闭合接通跳闸自保持回路，以后的动作过程和手动跳闸一样。由此可知断路器跳闸保持回路是通过断路器常开辅助触动QF来断开的，当断路器断开后，其常开辅助触点QF断开，从而断开跳闸保持回路，使跳闸线圈失电，来保证跳闸线圈不因长时间通电而烧毁。如果断路器跳闸其常开辅助接点QF就不能正常切换，导致跳闸线圈TQ长时间通电使其严重发热、冒烟而烧毁。

经过现场检查分析，排除了机构的机械部分和二次回路故障，问题可能是跳闸线圈磁力不够，造成分闸铁芯不能动作或动作力不够，导致断路器拒跳，辅助触点不能切换，跳闸线圈长时间通电引起跳闸线圈发热冒烟烧毁。分闸线圈电磁力不够的原因可能是：1）接头氧化锈蚀严重或松动使得接触电阻过大，使线圈两端电压降低到最低允许电压之外。2）当线圈内部有匝间短路故障时，虽然跳闸线圈TQ有电流通过，但匝间短路后，磁通量减少了，使得电磁力减小，达不到足够的电磁力吸合铁芯。通过更换跳闸线圈各部分接头重新施拧，就有可能排除以上两种现象，故更换线圈后，重新投入系统运行正常。

3 防范措施

断路器跳闸线圈烧毁引起断路器拒动，将造成保护越级跳闸，扩大停电范围，造成大面积停电，造成严重的社会影响。所以必须采取一定的措施来防范断路器跳闸线圈烧毁，引起的断路器拒动。主要措施有：

1）就地操作分闸时，如果断路器位置监视红灯灭绿灯不亮时（即红、绿灯都不亮时），应立即断开断路器操作电源，切断跳闸回路电源避免跳闸线圈长时间带电烧毁，对断路器检查正常后再操作。断路器控制、位置监视回路图如图2所示。

图2 断路器控制及位置监视回路

2）断路器进行修试时，运维人员要督促检修人员对断路器

操作机构进行一次全面检查，发现问题及时处理。（如机构枴臂、脱扣板的间隙、跳合闸线圈等）断路器修试完毕后要对断路器进行几次手动储能，手动分、合，排除卡滞、变形等现象。

3）要定期对断路器跳、合闸线圈动作电压进行试验，保证动作电压在合格范围内。

4）要定期对断路器辅助触点进行检查，触点接触转换良好，转动机构应无变形、卡阻、螺丝无锈蚀严重、松动等现象。

5）运维人员平时要加强设备检查维护工作，发现问题要及时汇报调度和相关部门停电检修处理，将事故消灭在萌芽状态（如断路器控制回路故障、分、合闸线圈表面是否有烧损现象等可能引起断路器拒动的）。

6）对断路器拒动类家族性故障，更换断路器避免家族性故障带来的危害。

4 结束语

断路器拒动主要是控制回路故障、跳闸线圈故障、操作机构故障引起，平时工作中要紧扣这3个问题找原因，严格执行修试、值班制度，对引起断路器拒动的故障早发现早治理，来避免断路器拒动。

[1]烟台东方电子.DF3322A线路电流电压方向保护装置技术说明书[Z].2007.

[2]CT17/35型弹簧操动机构安装使用说明书[Z].2007.

[3]张红艳，王立江，卢国华，等.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教[M].北京：中国电力出版社，2010.

[4]牛维扬.电机学[M].北京：中国电力出版社,1998.

[5]何永华.发电厂及变电站的二次回路[M].北京：中国电力出版社，2004.