浅析35kV户外真空断路器跳闸线圈烧毁

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110kV变电站35kV321下皇线过流段保护动作321断路器拒动,引起2号主变中后备保护动作,35kV分段331、2号主变302断路器跳闸,35kV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110kV变电站35kV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12QK56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。