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【摘 要】本文对110kV的高压断路器跳合闸回路故障的原因进行分析并制定预防措施，对跳合闸回路提出合理有效的改造，以使跳合闸回路在经过改造后可以避免其线圈被烧毁。
【关键词】跳合闸回路；分析；改造
0.引言
电力系统运行中经常发生跳、合闸线圈烧毁事故。众所周知，跳、合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。跳、合闸线圈的烧毁，主要是由于跳、合闸线圈回路的电流不能正常切断，至使跳、合闸线圈长时间通电造成的。
作为电力系统重要电气元件，在电力系统故障时，断路器接受继电保护及自动置的跳、合闸命令，并要求以毫秒级的速度去执行跳闸动作，以避免事故蔓延和扩大。因此，要求断路器在投运中，能随时处于待命状态，并能令行禁止。尤其不允许出现有跳闸命令时，断路器拒绝跳闸的现象。电力部门在DL400－91继电保护和安全自动装置技术规程和NDGJ8－89火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定都要明确要求各断路器的跳、合闸回路、重要设备和线路继路器的合闸回路等等，均应装设监视回路完整性的监视装置。
机械的结构和性能是否良好与断路器能否正确运作有很直接的关系，同时它与跳合闸回路是否完整的关系也是及其密切的，因而，确保跳合闸回路的完好是十分重要的。本文对引起110kV高压断路器无法合闸的各种因素进行了分析，并为此提出了合理的改造建议。
1.处理过程及分析
曾经某变电站出现了一例其后台人员在操作合闸110kV高压断路器时不能合闸的现象。在经过站内检修人员对电位测量后发现合闸的回路不通，然而使用远控或手合回路时对负电源却是相通的，因此判断此现象为防跳继电器自保持节点粘连，对其更换防跳继电器后发现此断路器还是无法合上，所以暂先认为是机械故障引起断路器拒合。在打开机构箱后发现断路器合闸线圈已被烧毁，同时机构合闸元件已变形，还造成了断路器的拒合，此种情况下他们对合闸线圈进行了更换，同时也对机构元件进行了一番调整，而后再进行远控测试，最后设备恢复正常。
对110kV高压断路器控制回路进行分析，如图1所示：
图1 合闸回路图
根据图1电路图分析：HJ是保护动作合闸，LP是连片，HBJ是合闸保持继电器，HC是合闸线圈， 1D41是遥控，1D40是手合回路。在保护动作发出合闸命令时，HJ会进行短时间的闭合，而HBJ在带电后也会自保持触点的导通，等到HC完成操作后，开关触点会将整个合闸回路断开以使HBJ返回，同时HJ触点只能短时间内带电以达到灵敏性及快速性，最后由HBJ完成整个合闸的命令，如果开关没能合闸成功或者是能合上但触点粘连无法断开合闸整个的回路，则会因为通电时间过长而烧毁合闸线圈。
按照图2电路图来分析： TBJV是防跳继电器，TBJ是跳闸保持继电器，TQ是跳闸线圈，TBJ和HBJ的功能一样，确保了TJ的断开先于TBJ，且避免了TJ被电弧烧坏，并保持跳闸的导通直到开关变位，另一重要方面是与合闸回路的TBJV防跳继电器相配合，当手动合闸于永久性故障线路时，使导通跳闸回路得到保护，闭合TBJ动作常开触点，使电压继电器TBJV的动作断开常闭触点及闭合常开触点自保持，避免了跳闸之后因为手合回路一直處于导通位置而故障点一直存在，从而造成断路器“跳跃”的现象。如果断路器在进行分闸时拒动和断路器辅助触点没接触好时跳闸线圈容易被烧坏，如果防跳继电器常开触点出现粘连现象，则在合闸一启动时，防跳继电器就会把常闭触点断开，同时断合闸回路，最终导致无法合闸。
图2 断路器控制回路图
合闸回路易产生的故障为：烧坏合闸线圈或合闸接触器线圈、合闸保持继电器、合闸接触器接点等。严重时，易造成蓄电池组亏损、电池屏输出断路器跳闸、合闸电磁铁损坏、合闸机构损坏。产生上述故障的原因是多方面的，主要为：①断路器机构传输不灵活；②储能弹簧未储能（对弹簧储能机构的断路器而言）；③电池能量不足；④合闸保险未合、熔断或接触不良；⑤接触器故障；⑥合闸电磁铁故障；⑦断路器机构其他故障；⑧断路器辅助常闭接点不能弹开。以上这些原因都可能造成手动合闸、监控合闸。合闸线圈或合闸接触器线圈以及保持继电器长时间带电，很容易烧坏。同样的道理，跳闸回路也存在此类问题。
2.解决方案
断路器拒动或断路器辅助触点分断和接触不良而导致跳合闸线圈被烧坏的预防是极其重要的。由于要保证跳合闸线圈动作的快速性，一带电能迅速达到饱和状态，且不能长时间处于带电状态下，在现场无法进行分合闸操作时往往都是依靠人工操作来完成的，为防止跳合闸线圈被烧毁则需快速把操作电源断开，但是在保护跳合闸期间出现这种状况时，线圈就难免要被烧毁了。
如图3，是对图1进行改造后的图。
图3 合闸回路改造图
观察图3可以看出，在图1的基础上增加了合闸时间继电器TH，110kV以下等级一般都可以取TH为2s，当自保持继电器HBJ动作处于闭合触点时，TH带电并开始计时；当合闸回路自保持超过2s时，TH的常闭触点断开，且合闸回路被强行断开，以避免发生合闸线圈被烧毁的现象；同理，跳闸回路增加同样的时间继电器即可，将时间继电器提供的常闭触点接入跳合闸回路，这不会影响跳合闸回路，且要保持时间继电器的开断容量足够大，以防止因容量不够使得时间继电器被烧坏，从而失去对跳合闸线圈的保护作用。
3.结论
对于110kV的高压断路器跳合闸现象的发生，需采取适当的措施。跳合闸机械结构和辅助触点的完好性需得到保证，因为这是安全运行的保障；对跳合闸回路进行的合理改造，除去人为因素和环境因素对跳合闸线圈的不利影响外，也不影响跳合闸回路的完整性，也使得跳合闸回路故障的发生率得到了降低。■
【参考文献】
［１］高艳.高压发电机继电保护及相关稳定性问题研究[D].华中科技大学.2009.
［２］赵熙临.基于信息融合的电力系统故障诊断技术研究[D].华中科技大学.2009.
［３］王庆华.断路器跳合闸线圈烧毁的原因及对策.广西水利水电.2007.
［４］麻林伟,聂长军等.断路器分闸线圈烧毁故障原因分析及处理［J］.供用电，2000,（8）.
［５］刘宇翔,王莎.110kV线路保护重合闸拒动原因及改进措施.2010.
［６］于飞，浅谈断路器跳合闸线圈烧毁原因及解决方法.黑龙江科技信息.2010.
【关键词】跳合闸回路；分析；改造
0.引言
电力系统运行中经常发生跳、合闸线圈烧毁事故。众所周知，跳、合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。跳、合闸线圈的烧毁，主要是由于跳、合闸线圈回路的电流不能正常切断，至使跳、合闸线圈长时间通电造成的。
作为电力系统重要电气元件，在电力系统故障时，断路器接受继电保护及自动置的跳、合闸命令，并要求以毫秒级的速度去执行跳闸动作，以避免事故蔓延和扩大。因此，要求断路器在投运中，能随时处于待命状态，并能令行禁止。尤其不允许出现有跳闸命令时，断路器拒绝跳闸的现象。电力部门在DL400－91继电保护和安全自动装置技术规程和NDGJ8－89火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定都要明确要求各断路器的跳、合闸回路、重要设备和线路继路器的合闸回路等等，均应装设监视回路完整性的监视装置。
机械的结构和性能是否良好与断路器能否正确运作有很直接的关系，同时它与跳合闸回路是否完整的关系也是及其密切的，因而，确保跳合闸回路的完好是十分重要的。本文对引起110kV高压断路器无法合闸的各种因素进行了分析，并为此提出了合理的改造建议。
1.处理过程及分析
曾经某变电站出现了一例其后台人员在操作合闸110kV高压断路器时不能合闸的现象。在经过站内检修人员对电位测量后发现合闸的回路不通，然而使用远控或手合回路时对负电源却是相通的，因此判断此现象为防跳继电器自保持节点粘连，对其更换防跳继电器后发现此断路器还是无法合上，所以暂先认为是机械故障引起断路器拒合。在打开机构箱后发现断路器合闸线圈已被烧毁，同时机构合闸元件已变形，还造成了断路器的拒合，此种情况下他们对合闸线圈进行了更换，同时也对机构元件进行了一番调整，而后再进行远控测试，最后设备恢复正常。
对110kV高压断路器控制回路进行分析，如图1所示：
图1 合闸回路图
根据图1电路图分析：HJ是保护动作合闸，LP是连片，HBJ是合闸保持继电器，HC是合闸线圈， 1D41是遥控，1D40是手合回路。在保护动作发出合闸命令时，HJ会进行短时间的闭合，而HBJ在带电后也会自保持触点的导通，等到HC完成操作后，开关触点会将整个合闸回路断开以使HBJ返回，同时HJ触点只能短时间内带电以达到灵敏性及快速性，最后由HBJ完成整个合闸的命令，如果开关没能合闸成功或者是能合上但触点粘连无法断开合闸整个的回路，则会因为通电时间过长而烧毁合闸线圈。
按照图2电路图来分析： TBJV是防跳继电器，TBJ是跳闸保持继电器，TQ是跳闸线圈，TBJ和HBJ的功能一样，确保了TJ的断开先于TBJ，且避免了TJ被电弧烧坏，并保持跳闸的导通直到开关变位，另一重要方面是与合闸回路的TBJV防跳继电器相配合，当手动合闸于永久性故障线路时，使导通跳闸回路得到保护，闭合TBJ动作常开触点，使电压继电器TBJV的动作断开常闭触点及闭合常开触点自保持，避免了跳闸之后因为手合回路一直處于导通位置而故障点一直存在，从而造成断路器“跳跃”的现象。如果断路器在进行分闸时拒动和断路器辅助触点没接触好时跳闸线圈容易被烧坏，如果防跳继电器常开触点出现粘连现象，则在合闸一启动时，防跳继电器就会把常闭触点断开，同时断合闸回路，最终导致无法合闸。
图2 断路器控制回路图
合闸回路易产生的故障为：烧坏合闸线圈或合闸接触器线圈、合闸保持继电器、合闸接触器接点等。严重时，易造成蓄电池组亏损、电池屏输出断路器跳闸、合闸电磁铁损坏、合闸机构损坏。产生上述故障的原因是多方面的，主要为：①断路器机构传输不灵活；②储能弹簧未储能（对弹簧储能机构的断路器而言）；③电池能量不足；④合闸保险未合、熔断或接触不良；⑤接触器故障；⑥合闸电磁铁故障；⑦断路器机构其他故障；⑧断路器辅助常闭接点不能弹开。以上这些原因都可能造成手动合闸、监控合闸。合闸线圈或合闸接触器线圈以及保持继电器长时间带电，很容易烧坏。同样的道理，跳闸回路也存在此类问题。
2.解决方案
断路器拒动或断路器辅助触点分断和接触不良而导致跳合闸线圈被烧坏的预防是极其重要的。由于要保证跳合闸线圈动作的快速性，一带电能迅速达到饱和状态，且不能长时间处于带电状态下，在现场无法进行分合闸操作时往往都是依靠人工操作来完成的，为防止跳合闸线圈被烧毁则需快速把操作电源断开，但是在保护跳合闸期间出现这种状况时，线圈就难免要被烧毁了。
如图3，是对图1进行改造后的图。
图3 合闸回路改造图
观察图3可以看出，在图1的基础上增加了合闸时间继电器TH，110kV以下等级一般都可以取TH为2s，当自保持继电器HBJ动作处于闭合触点时，TH带电并开始计时；当合闸回路自保持超过2s时，TH的常闭触点断开，且合闸回路被强行断开，以避免发生合闸线圈被烧毁的现象；同理，跳闸回路增加同样的时间继电器即可，将时间继电器提供的常闭触点接入跳合闸回路，这不会影响跳合闸回路，且要保持时间继电器的开断容量足够大，以防止因容量不够使得时间继电器被烧坏，从而失去对跳合闸线圈的保护作用。
3.结论
对于110kV的高压断路器跳合闸现象的发生，需采取适当的措施。跳合闸机械结构和辅助触点的完好性需得到保证，因为这是安全运行的保障；对跳合闸回路进行的合理改造，除去人为因素和环境因素对跳合闸线圈的不利影响外，也不影响跳合闸回路的完整性，也使得跳合闸回路故障的发生率得到了降低。■
【参考文献】
［１］高艳.高压发电机继电保护及相关稳定性问题研究[D].华中科技大学.2009.
［２］赵熙临.基于信息融合的电力系统故障诊断技术研究[D].华中科技大学.2009.
［３］王庆华.断路器跳合闸线圈烧毁的原因及对策.广西水利水电.2007.
［４］麻林伟,聂长军等.断路器分闸线圈烧毁故障原因分析及处理［J］.供用电，2000,（8）.
［５］刘宇翔,王莎.110kV线路保护重合闸拒动原因及改进措施.2010.
［６］于飞，浅谈断路器跳合闸线圈烧毁原因及解决方法.黑龙江科技信息.2010.