10kV开关合闸闭锁线圈损坏的分析与解决方法探讨论文_裘红智

(淮安供电公司 江苏淮安 223002)

摘要:通过对国家电网淮安供电公司东郊变电站10kV开关(10kVKYN27-12)合闸闭锁电磁铁(kuhnkeH32-F-HS3025/1)线圈连续多只损坏的现象的分析,经过对开关操作机构控制回路的研究得出:损坏的根本原因是存在使合闸闭锁电磁铁长期带电的回路设计缺陷,进而暴露出本批次产品存在的质量问题。从最大限度缩短线圈带电时间入手,经过反复试验、修改,最终完成对控制回路改造,实现了线圈仅瞬间带电目的,彻底解决了开关合闸闭锁电磁铁线圈异常损坏的现象。

关键词:断路器;操作机构;控制回路;变更

1.故障介绍:

10kV开关型号:10kVKYN27-12

闭锁电磁铁继电器型号:kuhnkeH32-F-HS3025/1

故障的经过:

操作任务:10kV开关转检修。

操作步骤:先操作10kV开关分闸;再将开关由工作位置转至试验位置;

现象:10kV开关在分闸操作中,开关分闸后绿灯不亮;装置报警:合闸回路断线.

经检查:

①现场损坏的Y1线圈线径极细可比发丝,线圈无明显焦糊过热现象。

②现场直流电压符合规程要求。

2.原因分析:

总结:

① Y1线圈线径极细,开关运行时,线圈不励磁。

② Y1线圈在开关分闸状态带电。

③ Y1线圈在带电(分闸)后,损坏;(仅合闸时励磁,合后不励磁,因此,能合上,判为线圈未损坏,即分闸时损坏)

④ Y1线圈短时间内经历了:“不带电-带电”的过程。

3.结论

① 回路设计存在缺陷。(只要开关处在分位,Y1将长期励磁。即:非正常状态)

② 产品质量是Y1线圈损坏的另一个原因。(线圈线径冗余不足,尤其东郊变出现同批次大量损坏现象)

4.处理方案

① 分析

从上述分析得出:线圈长期带电,是损坏的根本原因。(产品质量虽然是原因,但质量问题是设计缺陷的引申、暴露出的,换句话说,如果设计上无缺陷,质量问题未严重到线圈直接损坏的地步),下面,从避免Y1线圈长期带电为目标,对操作回路进行修改,

1)开关合闸电磁铁Y1的作用:

防止开关机构机械误合闸。

开关在工作、试验位置相互运动过程中闭锁开关合闸。

在开关合闸时励磁,开放合闸回路。

可见:我们对开关合闸电磁铁Y1的要求,主要是闭锁(即Y1线圈失磁),仅在执行合闸命令时,才需要开放合闸回路(即Y1励磁)。

2)Y1线圈在工作位置整个分合循环中带电阶段:(试验位置状态与此相同,且在工作位置转至试验位置时不带电,故无需列出讨论。

从上表可知:Y1线圈带电阶段在1、合闸瞬间;2、分闸后;共两个阶段中励磁,开放合闸回路;

与Y1线圈作用相比较,显而易见,第一种:合闸瞬间励磁是工作必须的,应保留;第二种:分闸后的长期励磁不仅毫无意义,而且还是造成元器件Y1线圈损坏的主因。

因此,去除分闸后Y1线圈的励磁,应是修改操作机构控制回路的关键。

① 措施

1)改变Y1线圈电源取用接线

保留Y1线圈在合闸瞬间能够励磁,在其他时间均不励磁的目的,Y1线圈的取用直流电源“+”的位置,改接至合闸“7”位置(合闸KK后)引入;

从而实现Y1线圈仅在合闸瞬间带电,分位时间再长,也不会令Y1线圈带电,更不至损坏;(见附图二)

2)修改后的回路带来3个问题需要进一步解决完善

开关分闸后保护装置内绿灯回路常亮,无法监视合闸回路。

针对开关分闸后保护装置内绿灯回路常亮,无法反映开关实际位置。需要给跳位继电器重新选择开关位置接点。保证绿灯正常,及合闸回路正常。回路图(见附图三):

手动机械合闸时,Y1闭锁

手动机械合闸时,先将KK预置合闸状态或手动解除闭锁。保证Y1先动作后,方可手动机械合闸。(由于10kV的开关基本上是进行电气分合和远方遥控分合,基本上不使用手动机械合闸。只有在检修时才会使用手动机械合闸,而此时一般是将手车推出检修,不存在和电气部分的连接。)

开关在保护动作跳闸后,重合闸动作脉冲时间与电磁铁继电器Y1及合闸线圈Y3存在同时动之间配合问题。

要求重合闸脉冲时间≥TY1(电磁铁动作时间)+T(开关合闸时间)。

一般保护装置的重合闸脉冲时间较长,一般在120豪秒以上(如东郊变城乡电网保护装置为120ms),遥控合闸的脉冲一般保护测控装置定值整定为200ms,而合闸线圈的动作时间一般在55至60ms左右,电磁铁继电器的动作实践一般在30ms左右,理论上完全可以满足需要。

5.效果

经过多次试验检验,变更后的控制回路符合修改意图,彻底消除了开关合闸电磁铁线圈损坏的缺陷。

作者简介:裘红智(1972-),男,江苏淮安人,本科学历,电力工程师,继电保护专业高级技师,从事继电保护工作16年,(电话)0517-83582160,(电子信箱)jshaqhz@sohu.com。

参考文献:

[1] 毛锦庆,赵自刚,马杰等.电力系统继电保护规定汇编(第二版)[M].北京:中国电力工业出版社,2000

[2] 毛锦庆,赵自刚,马杰等.电力系统继电保护实用技术问答(第二版)[M].北京:中国电力工业出版社,2000,

论文作者:裘红智

论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期

论文发表时间:2017/3/27

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