断路器分合闸控制回路分析与改进

断路器分合闸控制回路故障分析及改进

分合闸线圈又叫分合闸电磁铁，是控制回路中的重要控制元件。而在日常操作，检修试验中时常会发生烧毁合闸线圈的情况。例如在今年的七矿变电站定检工作中，继电保护人员在对6kV高压开关柜进行分、合闸试验时就出现了合闸线圈烧毁的情况，而更换合闸线圈又很麻烦，严重影响了检修工作进度，妨碍了供电可靠性的提高。

一、故障原因分析

大家都知道，分、合闸线圈只能短时通电。合闸线圈烧毁，主要是合闸回路的电流不能正常断开，使合闸线圈长时间带电造成的。经初步分析，导致合闸线圈烧毁的原因可能有以下几个方面：

1、合闸电源（或电池）容量下降，合闸回路电阻偏大，使合闸瞬间合闸线圈两端电压低于80％Ue。

2、合闸线圈使用时间较长后造成其绝缘老化或铁芯卡滞。

3、断路器合闸后，合闸回路中串联的辅助开关的接点未断开，造成线圈长时间带电烧毁。

4、断路器机械故障导致拒合，使线圈长时间带电，造成线圈烧毁。

经过进一步分析，目前我厂所属各站直流电源均采用240V，由稳定的整流模块输出，并通过装置对电压进行监测，电池采用免维护电池，电池性能好于老式的铬镍电池，并且定期对电池进行活化试验，不可能会出现合闸电源容量下降的情况。而在定期检修工作中要对分、合闸线圈进行检查、试验，发现不合格会立即进行更换，出现绝缘老

化和铁芯卡滞的几率很小，不会是造成合闸线圈烧毁的主要原因。而辅助开关的接点不能及时断开，断路器机械故障导致拒合，则是导致合闸线圈烧毁的主要原因。

二、改进措施及方法

通过查看分合闸控制回路原理图（图一）发现，在回路中存在一定的缺陷。合闸回路是通过断路器的辅助接点QF或者是保护装置中合闸保持继电器的常闭接点来断开合闸控制电源。如果断路器合闸失败或者断路器辅助接点卡滞，就不能正常断开合闸控制回路，造成合闸回路长时间带电，使合闸线圈烧毁。同理，如果在分闸回路中出现分闸失败或断路器辅助接点QF卡滞等现象，使分闸回路不能正常断开，将造成分闸线圈烧毁。

图一、分合闸控制回路原理图

通过进一步的研究分析和查阅资料，认为可以在分、合闸控制回

路中分别串入一个带延时断开接点的时间继电器（如图二所示），从而达到防止分、合闸线圈烧毁的目的。经过反复试验，最终确定了时间继电器的整定时间应稍大于断路器的动作时间，但要在分、合闸线圈的承受范围之内。

图二、改进后的分合闸控制回路原理图

通过改进后的分合闸控制回路原理图可以看到，当进行合闸操作时，正电源通过五防（WF）、远方就地操作把手QK（3、4）、分合闸操作把手KK（1、2）到保护装置601端子，启动保护装置内部合闸继电器，在606端子开出正电源，经时间继电器延时断开接点1SJ、航空插头CZ:4、断路器辅助开关常闭接点QF,至合闸线圈HQ；负电源经航空插头CZ：14、断路器位置接点S8、整流桥V2至合闸线圈HQ，合闸线圈启动，断路器合闸。时间继电器另一端直接接负电，正电源到达其延时断开接点时，时间继电器1SJ启动，在到达整定时间时，其

延时断开接点断开，切断正电源。在正常情况下，断路器合闸成功后，其辅助开关常闭接点QF断开，切断正电源。当出现断路器机械故障导致拒合或辅助开关的接点不能及时断开等情况时，则由时间继电器的接点延时断开切断正电源，从而避免合闸线圈长时间带电造成合闸线圈烧毁。

同样，当进行分闸操作时，正电源通过五防（WF）、远方就地操作把手QK（3、4）、分合闸操作把手KK（3、4）到保护装置604端子，启动保护装置内部分闸继电器，在605端子开出正电源，经时间继电器延时断开接点2SJ、航空插头CZ:31、断路器辅助开关常开接点QF （断路器合位时处于闭合状态）,至分闸线圈TQ；负电源经航空插头CZ：30、整流桥V3至分闸线圈TQ，分闸线圈启动，断路器跳闸。时间继电器2SJ启动，在到达整定时间时，其延时断开接点断开，切断正电源。在正常情况下，断路器分闸成功后，其辅助开关常开接点QF断开，切断正电源。当出现断路器机械故障导致拒分或辅助开关的接点不能及时断开等情况时，则由时间继电器的接点延时断开切断正电源，从而避免分闸线圈长时间带电造成分闸线圈烧毁。

三、结束语

改进后的分、合闸控制回路，无论在正常情况下还是在异常情况下，都能够及时、准确的断开分、合闸控制回路，有效地保护了分、合闸线圈，减少了设备故障，提高了设备安全供电的可靠性，有力的保障了电网安全可靠运行。