图1为一典型的断路器合闸控制回路,其工作原理如下:合闸指令发出后,合闸保持继电器HBJ励磁,其常开接点HBJ闭合实现自保持,使合闸回路一直导通,直至断路器合上[1]。 引起合闸线圈烧毁常见的原因有以下几种: (1)断路器机构故障。若机构本体卡涩或配合不当,会导致虽然合闸回路完好而机械闭锁未解锁,导致断路器合闸失败,合闸铁芯过载引起合闸线圈烧毁。 (2)断路器行程位置不到位。正常合闸后,断路器常闭接点DL1断开切断合闸回路,若该接点打不开或拉弧,合闸接触器通过重合闸回路或绿灯回路继续励磁,合闸线圈长时间带电而烧毁。 (3)保护控制装置故障。若发出合闸指令的保护控制装置的合闸继电器有故障,如接点粘连,造成合闸指令不能及时退出,使合闸线圈长时间带电而烧毁[2]。 (4)合闸电源容量下降或合闸回路电阻偏大,使合闸瞬间线圈两端电压达不到动作值,线圈长时间带电而烧毁。 (5)此外在带有合闸接触器的电磁操动机构中,若合闸接触器发生故障,不能及时断开,不但会引起合闸接触器线圈烧毁,也会引起合闸线圈通电时间太长而烧毁。 2.2本次故障原因的分析 图 2VD4断路器合闸闭锁结构 为防止误操作,VD4真空断路器装有两套合闸闭锁装置(如图2所示),同时解除时才可以合闸:第一套A为电气-机械闭锁,断路器在试验位置或工作位置时,接通电源,合闸闭锁电磁铁吸合,解除限位锁对限位杆的闭锁,实现断路器合闸;第二套B是纯机械合闸闭锁,闭锁的是合闸推杆,它在VD4真空断路器产品说明书中没有明确的描述,因而易被忽视。 断路器底盘小车结构如图3所示,本次故障的原因是底盘小车内的丝杆D变形,导致虽然底盘行程开关C已到位,但机械闭锁未解除,由于电气回路上已接通,当发出合闸指令后,合闸线圈励磁,铁芯顺时针转动,但因受到机械阻挡,未能完成合闸。由于辅助开关未切换使合闸线圈长时间带电烧毁。 目前我局所用VD4真空断路器的底盘小车都是国产自配的,若强度不够,长期承受断路器自身重量后易变形,再加上运行人员在操作时遇到不正常的阻力若仍强行操作,就很容易导致丝杆变形等机械损伤。 图3底盘小车闭锁结构 3 采取的防范措施 3.1改进合闸控制回路 改进后的断路器合闸回路如图4所示,正常情况下,当断路器合闸指令发出后,合闸线圈与时间继电器SJ1同时励磁,断路器合闸。在异常情况下如辅助接点DL1未可靠断开时,时间继电器延时开启的常闭接点SJ1断开,切断断路器合闸回路,合闸线圈HQ失电[3]。此时,监控系统报‘控制回路断线’,提醒运行人员前来检查,并由检修人员做进一步处理。 图4改进的断路器合闸回路 需要指出的是时间继电器的时间整定应综合考虑VD4真空断路器特性、保护装置及重合闸装置的要求,如果整定值太接近于断路器的合闸时间,可能会使断路器在完成合闸前合闸回路已被断开;若整定值太大,又会使异常情况下合闸线圈长时间通电,无法起到保护作用。
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