断路器合闸线圈烧坏的原因及预防措施分析

摘要：当前，变电站在综合自动化系统方面的利用正在不断加强，而断路器的合闸线圈烧毁是不可避免的问题。文章正是基于这一背景，首先从对常见的断路器合闸线圈烧坏的情况及其原因和预防措施进行了探讨；其次结合变电站的实际经验对其原因和预防对策进行了探讨。

关键词：断路器；合闸线圈烧坏；变电站；综合自动化系统；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM561 文章编号：1009-2374（2016）09-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.066

在整个电力系统中，断路器是一个十分重要的控制与保护的设备。只要断路器发生动作，就能在最短的时间内排除系统的故障，从而将事故给设备带来的损失降到最低，所以确保其安全高效的运行就显得尤为必要。但是就实际来看，往往由于这样或那样的原因导致断路器的合闸线圈被烧坏，而这就会对其正常高效的运行带来影响。因而为了确保其安全高效的运行，就必须对线圈烧坏的原因进行分析，并结合其原因采取针对性的对策，尽可能地确保整个变电站安全高效的运行。

1 常见的断路器合闸线圈烧坏的情况和原因

断路器合闸线圈烧坏的情况时有发生，而且导致断路器合闸线圈烧坏的原因较多，具体来说，主要有以下六个方面：

一是合闸线圈被烧坏之后，就会导致断路器难以合闸，所以必须将烧坏的合闸线圈拆除，同时将内部的杂物清除，并及时更换合闸线圈。

二是当工作缸行程杆的密封圈被更换之后，由于需要回装工作缸，往往忽视对断路器液压机辅助开关的检查，所以必须对辅助开关存在卡滞与否进行检查。但是合闸线圈因为长时间的工作，加上并没有手动结合分断路器，亦是没有对辅助开关切换的通道对红绿灯亮灯的情况进行检查，就会导致液压机关没有对辅助开关是否切换到位进行检查，导致合闸线圈被烧坏。

三是因为断路器出现分合震动，加上合闸铁芯顶杆的螺栓经常会出现松动，在长时间的运行下导致铁芯顶杆的长度被变短，此时合闸阀中的钢球由于打开的行程较小，而二级合闸阀又不动作，就会导致其难以合闸而使得合闸线圈长时间的带电，最终被烧坏，所以此时往往需要将其拆除，并将杂物清除之后利用游标卡尺对合闸铁芯顶杆长度进行调整，这样才能更好地确保其高效的工作，进而预防其出现线圈被烧坏的情况。

四是在断路器送电时难以合闸，也会导致合闸线圈被烧坏的情况，所以必须对其及时地进行更换。若断路器几次难以合上，但是行程打开没有问题，同时排除液压机构自身的问题，那么就是由于水平连杆生锈和轴销生锈所导致，而生锈就会增大阻力，而分闸时的重量较大，因而断路器分闸往往会成功。但是在合闸过程中，由于合闸的力量相对薄弱，所以难以克服其阻力而导致其难以合闸。所以当水平连杆生锈时，应对其进行除锈处理，同时涂抹黄油，若分合几次后正常即可。

五是当分闸电磁铁出现机械故障时，因为线圈松动会导致断路器在分闸过程中导致电磁铁位置出现变化，进而导致铁芯被卡住，最终烧坏线圈，或是在分闸回路电源接头之后，因为铁芯的活动较小，导致铁芯难以顶动脱口，从而使得断路器的线圈被烧毁。

六是在对辅助开关的分合状态进行位置调整时由于调整不当导致线圈被烧坏，这就会导致分合闸的回路难以正常的切换。例如在对合闸控制回路中的辅助开关节点使用时，由于断路器合闸的时间比断路器分闸的时间短，就会使得辅助开关的动静触头的绝缘间隙较小，进而导致拉弧的现象出现，久而久之就会导致辅助开关的触头被烧坏，最终烧坏合闸线圈。

2 预防措施

通过上述分析，对导致断路器合闸线圈烧坏的几种原因有了一定的认识，所以为了更好地预防其被烧坏，必须采取针对性的措施进行预防。具体而言，在选择断路器时，应确保其与电容器相符，这就需要对其灭弧管进行检查，同时在线圈熔断之后应对其原因查明，但是电容器组不得采取重合闸，否则就可能导致大面积损害事故的发生，而且跳闸之后严禁送电，应严格按照要求对运行中的电容器组进行巡视，确保电容器没有漏油的情况，同时应对箱子外壳存在膨胀与否进行检查，并及时地将套管清洁之后对其检查是否存在裂纹，同时还应对并联运行的电容器装置进行红外测温施工，对其运行情况掌握之后并对其是否存在问题进行分析，若存在问题还应及时地加强对其的处理，确保系统的电压稳定，确保电网运行的高效性。与此同时，还应在变电站中设置相应的消谐装置，结合电容器的组件特点安装过压阻尼装置，从而将操作时的涌流和电压降低。此外，为了确保断路器得到高效的运行，还应安排专业的技术人员加强对其的维护，切实掌握其所处的运行状态，并切实加强状态检测技术的应用，从而更好地结合其运行的状态采取针对性的维护措施，预防合闸线圈被烧坏的情况出现。

3 结合实践对断路器合闸线圈烧坏的原因及预防措施进行分析

自2008年以来，笔者所在的变电站通过不断改进和完善已经建成综合自动化的变电站，并将传统的断路器机构更换成弹簧操作动机构，而就其在近年来的运行实践来看，断路器的合闸回路仍存在合闸线圈被烧坏的故障。所以以下笔者结合2015年上半年的检修实践，对国网山东省电力公司东阿县供电公司断路器的运行检修情况进行检查所出现的合闸线圈烧坏的情况，对其烧坏的原因进行了分析，并提出了相应的预防措施。

3.1 检修实践

在本次统计中，主要是结合国网山东省电力公司东阿县供电公司在2015年1～6月的检修记录进行的分析。在1月，国网山东省电力公司东阿县供电公司的某站35kV线路出线断路器没有牢固安装，加上其与机构之间的连杆在行程上没有得到高效的调整，并在多次操作后仍存在固定螺丝松动的情况，使得开闭触点难以有效的切换，进而导致合闸线圈被烧坏。在2月，主要是对国网山东省电力公司东阿县供电公司的另一条35kV线路的断路器在多次断弧之后，在触点处有严重的烧痕，导致其难以马上断开而使得合闸线圈被烧坏。在3月，35kV某变电站直流电源系统存在故障，导致蓄电池组的电压下降，同时控制电源的电压较低，在合闸时，由于合闸线圈端的电压比80%的额定电压要低，导致辅助开关难以切换，10kV的合闸线圈被烧坏两个。在4月的某10kV线路断路器中合闸线圈的内壁中固定铁芯护套所采用的螺丝出现脱落，导致合闸铁芯脱离，所以在合闸过程中就会出现冲击力不足的情况，导致合闸的挚子脱扣，而合闸线圈又长时间的通电而被烧坏。在5月，公司某变电站的10kV断路器在合闸过程中，因机构上的连杆拐臂的焊点脱落，导致断路器难以闭合，此时的合闸线圈由于长时间的带电而被烧坏。在6月，某变电站的10kV电容器控制回路发生断线的情况，通过检查之后，行程开关的接点被严重烧坏，导致储能回路不退，但是合闸回路则被接通，而且合闸的时间较长，最终导致线圈被烧坏。

3.2 烧坏的原因分析

通过上述对国网山东省电力公司东阿县供电公司在半年内出现的线圈被烧坏的情况，笔者以下就其烧坏的原因做出以下总结性的分析：

一是机构装配方面的问题。由于断路器的辅助开关在安装时不牢固，导致其与机构之间的连杆连接的松紧度不够，在多次操作之后出现松动变位的情况，使得触点难以灵活地转换，切换也不可靠。加上在切换之后触点间距较小，而这就会在触点之间形成燃弧，导致触点难以马上断开。当操作机构中的合闸铁芯顶杆与连扳相碰时，难以满足继续上升8～10毫米的要求，在行程与冲程的调节不到位，导致合闸的铁芯难以灵活的动作，进而存在卡涩的情况。加上有时合闸铁芯的顶杆没有完全的深处，导致顶杆的止钉出现松动和变位的情况，此时就难以满足其在冲程间隙方面的要求。

二是所采购的元器件存在质量问题。在合闸线圈中，在对偏心圆进行处理时，往往由于硬度达不到导致轴承出现生锈的情况，加上随着偏心距的减小，导致储能电机的部分引线的节点在绝缘性能上较低，而且其余外壳之间的距离不足。此外，加上匝间击穿和过热的运行而出现电机被烧坏的情况。此时在储能回路中难以储能，而合闸线圈的设计幅度较大，同时合闸线圈中存在匝间短路的问题，线圈自身的绝缘性能降低，所以在合闸过程中就可能导致合闸线圈的通电时间较长，进而导致合闸线圈被烧坏。

三是直流系统存在故障。由于直流系统中存在故障，就会导致电压不稳和电池容量不足，所以往往需要进行手动合闸与监控合闸，尤其是在自动合闸的过程中，合闸线圈就会长时间的带电，且其在带电的同时还会导致合闸线圈长时间的带电，进而导致其损害。

3.3 预防措施

国网山东省电力公司东阿县供电公司在结合断路器合闸线圈烧坏的原因，在及时更换所烧坏线圈的基础上，采取了以下三点预防性的措施：

一是采取状态检修与精细化检测有机结合的策略。主要是结合线圈烧坏的原因，采取了状态检修与精细化检修有机结合的策略，尽可能地促进设备检修质量的提升。

二是在断路器的合闸回路中安装时间继电器解决设计不合理的问题，并在断路器合闸操作时将继电器启动，从而有效地预防合闸线圈被烧坏的情况出现。

三是对合闸回路的控制方案进行改进，主要是结合断路器安装过程中所采用的各种技术数据，确保断路器的合闸时间在0.2秒之内。但是需要注意的是，若时间继电器在延时整定时所花的时间与断路器合闸的时间接近，就可能导致断路器在没有合闸的情况下导致继电器的常闭触点断开合闸回路，进而对断路器正常的合闸带来影响。但是如果时间继电器在延时整定时所花的时间较长，那么在对断路器进行合闸操作时就可能导致合闸线圈被烧坏的情况出现，因而其延时整定的时间一般在0.4～0.5秒之间，如此不仅能确保其顺利合闸，同时合闸线圈也不会被烧坏。

4 结语

综上所述，在断路器合闸过程中，合闸线圈被烧坏是一种常见的现象，但是合闸线圈被烧坏之后就会导致断路器难以正常高效地运行，进而对整个系统的安全运行带来影响。所以必须在日常工作中认真分析和总结合闸线圈被烧坏的情况，并结合实际对其行程的原因进行分析，从而更好地结合原因采取针对性的措施予以处理，才能更好地预防断路器的合闸线圈被烧坏，进而在确保整个断路器正常高效运行的同时促进电力服务水平的提升。

参考文献

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[2] 余长利，杨彩勤，郭继利.断路器合闸线圈烧坏的改进措施[J].军民两用技术与产品，2014，（7）.

[3] 冯莉.断路器合闸线圈烧坏的改进措施[J].农村电气化，2008，（2）.

作者简介：杨继峰（1973-），山东东阿人，国网山东省电力公司东阿县供电公司助理工程师，研究方向：变电设备检修。

（责任编辑：秦逊玉）