開關柜斷路器拒動原因與分合閘線圈故障分析
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【摘 要】隨著人們生活質量在不斷的提高，對于用電的需求在不斷的提高，一旦發生設備或線路故障等情況，應立即由相關保護設備反饋并作用于斷路器等開關裝置，從而將故障設備或故障線路隔離，避免事故蔓延，確保不存在問題的線路可以正常運行。而如若斷路器拒動，未能及時斷開線路，則需要上一級開關響應動作，這樣勢必增加受影響用戶范圍，嚴重影響地區供電穩定性。鑒于此，針對斷路器拒動，結合實例，從電氣故障與機械故障兩個方面分析了原因，并提出了應對措施。
【關鍵詞】開關柜；斷路器；拒動；分合閘線圈
引言
關于某110kV變電站中一側線路出現事故，究其原因是斷路器拒動引發的，隨后切斷主變10kV來解決問題，然而，開關柜卻點火燒壞。為了找到事故產生的原因，需要對實際狀況進行檢查并做好記錄工作，并且，對事件展開全面的解析。其研究結果顯示，在斷路器拒動現象產生后，蓄電池組發生故障，導致沒有輸出直流控制電源，從而導致直流屏輸出失敗，進一步延遲10kV側后備保護，短路的電流在很長的一段時間之內斷開。所以說斷路器拒動以及蓄電池故障都是造成此次事故的直接影響因素。
1機械故障原因與應對措施分析
1.1斷路器拒分合閘
究其原因，主要為分合閘頂桿未能與分合閘擋板充分接觸或分閘擋板和連桿之間出現松動，繼而造成相關分合閘操作未能及時響應。針對此類情況，可通過對頂桿長度及合閘擋板角度進行調整來避免。
1.2斷路器儲能后自動合閘與手車不到位
前者主要是因為斷路器機構內部儲能半月板在合閘半軸卡的位置較淺，另有一些甚至是未能有效卡住，繼而造成設備儲能完畢后直接自動合閘；其次也有可能為合閘頂桿卡死，繼而使得設備始終處于要合閘狀態，一旦設備完成儲能則立即進行合閘操作。通常對于此類問題可以基于以下措施進行規避，即更換新的合閘頂桿、對合閘半軸角度進行適當調增，使得半軸卡角度減小，并確保儲能半月板卡可以牢牢與半軸接觸。而手車推送不到位，則需相關作業人員在搖手車時務必按照相關操作規范進行，通常使得手車低端兩把手正確到位、把手兩端均準確卡入位即可。
2電氣故障原因與應對措施分析
2.1開關分、合閘線圈燒毀
在對高壓開關的操作過程中，每年都有分、合閘線圈燒毀的情況發生，出于保證設備故障時可靠跳閘的需要，開關跳閘的可靠性比較高，線圈燒毀主要集中在合閘線圈。目前的微機保護控制回路全部帶有分、合閘自保持回路，不論是手動操作，還是自動操作。只要合閘命令發出以后，合閘回路就一直處于自保持狀態，直到開關合上以后，依靠斷路器輔助接點的切換，斷開合閘回路合閘電流。如果開關由于種種原因開關沒有合上，或者是合上以后斷路器輔助接點沒有切換到位，則合閘保持回路將一直處于保持狀態，這樣持續下去，將會把合閘線圈燒毀。開關在未儲能情況下合閘，也會把合閘線圈燒毀。對于彈簧機構，開關在未儲能情況下合閘，特別是無人值守的分區所、AT所的遙控操作，如果未儲能信號不能及時傳到調度端，將會使操作人員誤操作，造成合閘線圈燒毀，甚至于燒毀保護裝置插件。對于有人值守的牽引所，如開關拒合時，發出“控制回路斷線”告警，值守人員應立即斷開該斷路器的空氣開關，過幾秒鐘以后再合上，以防止合閘線圈燒毀。調度遙控操作時，值守人員也要在操作前到開關本體進行檢查，檢查是否己儲能，操作完成后，也要到開關本體進行確認分合是否正常。
2.2真空斷路器發生的故障
設備是否正常工作決定了變電站能否穩定運行，特別是在無人值班的變電站中，因為故障的發生往往不能立刻發現并給予正確處理，因此，對于設備質量的要求相比有人的變電站要高很多。而10kV線路出線發生故障的概率也會相應增加，這些故障往往都是由真空斷路器引起的?，F在市場上生產的真空斷路器比較多，這樣導致質量上面層次不齊，因此，在選擇上面應該選一些歷史比較悠久，以及質量比較好的商家。此外，在儀器使用的過程中應當做好對儀器的檢查和維修，尤其是在一些機械上面。有的時候電氣控制回路產生問題也能帶來斷路器拒動，然而更多的是很多的廠家在產品設計上面存在缺陷，此類發生的概率要比電氣回路引起多很多。
2.3分閘電磁鐵與合閘接觸器故障
分閘線圈松動使得斷路器在執行分閘操作時鐵芯移位，造成鐵芯卡澀情況，增加了線圈燒毀隱患；其次移位線圈的鐵芯其動作行程相對較小，因此當分閘回路通電時，鐵芯難以將脫扣機構頂開，繼而使得分閘線圈長時間帶電運行，基于大電流影響最終燒毀線圈。而合閘過程亦然如此，合閘操作往往通過接觸器動作于合閘線圈，繼而使斷路器合閘。而一旦接觸器發生故障，未能及時斷開，則會使得合閘線圈長時間帶電運行，最終造成線圈燒壞。
2.4蓄電池引起的故障
蓄電池引發的問題主要是因為保護不當造成連續的反應，特別是在110kV的變電站中，很多時候這類的變電站都含有一組蓄電池，因此，一旦發生交流電失電，或者整個設備導致的問題，就會出現故障，因為蓄電池是保護設備以及自動裝置的唯一后備電源裝置。在正常的工作中應當做好對設備的檢查工作，其內容涉及到檢查電壓是否正常、連接位置是否有松動、極柱附近是否有液體或者氣體出現、殼體上面是否有裂痕或者變形的狀況等。如果需要應當立即采取措施，比方說對浮充電流工作進行檢測。
2.5開關操動機構故障
在外部回路正常的情況下，“手動/電動”轉換開關性能不良，同樣引起開關拒合，將開關柜“手動/電動”轉換開關置于“手動”控制模式下，現場可以操作，而將轉換開關置于“電動”且“遠方”控制模式，開關拒動，轉換開關故障的主要原因是固定微動開關的螺絲緊固不足。開關經常動作產生的震動，會使原先就緊固不足的螺絲松動，當撥片在頂住微動開關動觸頭過程中，開關本體順著長方形滑動，微動開關無法閉合，這時開關本體一直處于手動模式，故無法進行相關電動操作。斷路器輔助開關性能不良，造成行程開關動作而輔助開關位置卻不在相應位置，儲能機構中固定行程開關聯動機構與輔助開關轉軸的螺絲松動，聯動片與輔助開關轉軸脫離，使得輔助開關無法置于正確位置，導致儲能電機一直轉動或不轉動，造成開關拒動或儲能電機燒損、傳動齒輪損壞。據有關運行資料統計，開關柜機械故障特別是拒動故障發生的比例最高，這是因為與機械操作相關聯的元件非常多，包括分、合閘回路串聯有很多環節。而且開關的操作無規律性，有時候長時間不操作，有時候卻要頻繁操作。另外，還受氣候環境變化的影響。
結語
高壓斷路器設備的可靠運行對于保障整個電力系統的安全性以及穩定性意義重大。一旦發生斷路器拒動情況，勢必帶來一系列安全隱患。此外，也有可能造成上一級斷路器的分斷，繼而擴大事故影響范圍，對當地正常生產生活等造成嚴重負面影響。此次就機械故障與電氣故障兩方面，對造成開關柜斷路器拒動的原因進行分析。通過具體案例，詳細闡述了斷路器重合閘失敗原因，就微機綜保相關參數設置以及加強日常機械檢修排查力度等方面，提出了相關改善措施。未來隨著人們生活水平不斷提高，對于供電質量的要求勢必也會越來越高。因此，相關工作人員應當通過不斷學習與自我提高，掌握有效事故應對措施，繼而及時發現問題、解決問題，確保供電質量。
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