操动机构线圈烧毁原因及改进

电力18讯：    
福建省厦门同安供电分局  李温泽  

摘要：变电站综合自动化改造后，电磁操动机构合闸线圈烧毁故障频繁发生，该文分析了多种因素的影响，并提出解决的具体的改进措施。

关键词：微机保护装置；电磁操动机构；辅助开关；合闸线圈

中图分类号：TN503+.3 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2006)11-0026-03

微机继电保护技术在变电站广泛应用后，提高了保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性，同时使变电站无人值守得以实现。但在操作断路器合闸过程中也出现了一些问题，如在操作断路器合闸过程中，若因操动机构及其他因素的缺陷，导致辅助开关不切换的情况下，就会使合闸线圈及合闸接触器因长时间通电而烧毁。根据检修记录统计，发生电磁操动机构合闸线圈烧毁的故障占绝大多数，而弹簧操动机构合闸线圈烧毁的故障率较低。由于CD-10操动机构合闸线圈造价高，且更换合闸线圈的工作量较大，影响了安全供电可靠性，不仅给供电企业造成一定的经济损失，而且在社会上造成不良影响。为此，必须采取措施解决这一问题。有必要对导致CD-10操动机构合闸线圈及合闸接触器烧毁的原因进行分析，并提出改进的措施。

1 辅助开关不能正确切换的原因分析

1.1 断路器及操动机构的缺陷

断路器在正常的运行中，存在着断路器机构、拐臂、连板、轴、销的磨损，润滑条件变坏，辅助开关的切换特性发生变化等。所以必须进行定期检修，以保证断路器的主要电气性能及机械性能符合多种不可控因素的要求。因此，加强检修人员的专业技能培训，提高检修技术水平，严格按照有关规程、规定、检修规范的要求进行检修，做到检修项目不缺项、不漏项；及时将缺陷消灭在萌芽状态，是降低断路器及操动机构故障率的根本措施。根据现场修试经验，因断路器及操动机构的缺陷而导致辅助开关不能正确切换的主要原因，有以下几个方面。

1.1.1 辅助开关安装不良

辅助开关安装不牢固，与机构间的连杆连接松紧不当，多次操作松动变位，触点转换不灵活，切换不可靠；或切换后触点间的距离太小，在触点间产生燃弧，触点无法立即断开。

1.1.2 合闸铁芯顶杆调整不当

操动机构的合闸铁芯顶杆碰到连板时，不能满足继续上升8～10 mm的要求，行程和冲程调整不当；或是合闸铁芯动作不灵活，存在卡涩现象；或是合闸铁芯顶杆伸出太短，顶杆止钉松动变位，冲程间隙达不到1.5～2.5 mm的要求等，均可能导致辅助开关不能正确切换。

1.1.3 分闸连板调整不当

分闸连板的定位螺栓松动，或分闸连板过“死点”太小，达不到过“死点”为1.0～1.5 mm的要求。因此，在断路器合闸过程中，由于机构振动，分闸电磁铁跳起，撞击分闸连板中间轴，合闸顶杆没能顶住滚轮向上运动，作了虚功；或顶杆顶着滚轮上升未到终点时，滚轮就从顶杆滑落，导致辅助开关不能切换。

1.1.4 断路器本体及传动系统调整不当

进行断路器无油化改造时，为了节约资金而只进行部分改造，即仅将少油断路器更换为真空断路器，而保留原有的电磁操动机构。这种不彻底的改造，带来一些问题，因真空断路器的行程约为少油断路器行程的1/14，改造时必然要通过缩小传动机构各拐臂的转动弧度来满足要求，但毕竟是新老搭配，难免存在着不匹配之处，主要是原操动机构难以满足真空断路器行程的精度要求，断路器的超行程偏大，触头压力过大，操动机构与断路器间的机械传动系统，时有卡滞现象等，导致操动机构的合闸顶杆的冲程间隙 < 1.5 mm，致使断路器合闸不可靠，造成辅助开关不能切换；或断路器合闸后，辅助开关切换后的触点间的距离太小，在触点间产生燃弧，触点不能立即断开。因此，发生合闸线圈烧毁的故障率就相对较高。

1.2 合闸电源电压过低

合闸电源回路导线太细，蓄电池电压调整不当，在合闸过程中合闸线圈端电压低于额定电压的80%，(关合电流峰值小于50 kA者），导致合闸功不够，致使辅助开关不能切换。

1.3 蓄电池维护管理不善

长期浮充电方式运行的铅酸蓄电池，极板表面将逐渐产生硫酸结晶体（一般称为“硫化”），堵塞极板的微孔，阻碍电解液渗透，从而增大了蓄电池的内阻，降低了极板中活性物质的作用，蓄电池的容量就会大大下降。因此，在操作断路器合闸过程中，由于合闸母线压降过大，合闸力不够，就会导致辅助开关不能切换，致使合闸铁芯不断地上下运动。如果此时不能迅速断开合闸回路，将会使变电站的直流电源处于瘫痪状态，在此期间，若其他线路发生故障，继电保护就有可能拒动，将会造成越级跳闸事故，其后果不堪设想。因此，加强直流电源设备维护管理工作，提高直流电源设备，安全水平和使用效果，是保证电网稳定运行的重要内容之一。

2 合闸线圈及接触器烧毁的分析

在变电站综合自动化改造之前，一般情况下，变电站值班员在操作断路器分、合闸时，都是通过控制屏的LW2系