刘保生
淮北矿业集团临涣焦化股份有限公司动力分公司，安徽淮北 235141
摘要:本文分析了高压断路器合闸线圈烧毁的主要原因、影响，提出解决断路器合闸线圈烧毁的技术方案。
关键词:高压断路器；合闸回路；保护；改进
引言:近几年来，高压断路器在电力系统无人值班变电所中得到了普及应用，进而操作实现了远方控制。但是，鉴于35KV及以下变电所断路器的质量及现场运行环境等因素，在执行远方操作时很容易烧毁高压断路器操作回路的合闸线圈，从而导致系统不能正常运行，不得不进行运行检修。如何避免此类事故的发生呢？对此，可以进行合闸回路的技术改造，通过检测合闸线圈的电压变化，来判断合闸回路的完好性。假如有故障出现，这也能及时断开电源，进而避免烧毁合闸线圈的现象。由于体积及技术标准等要求，但在改进设计上稍有难度。
1.分析断路器合闸线圈烧毁的主要原因
现电力系统的无人值班变电所，其开关的分断操作多从远方或监控装置上进行。因开关质量并不能很严格的满足恶劣环境的要求，在运行一段时间后机构容易出现问题，进而导致合闸线圈经常被烧毁。在处理过程中，更换合闸线圈就占据了相当的工作量。在操作时，当远方合闸信号发出后，由于合闸保持回路的存在，这时合闸线圈会一直带电，直到开关成功合闸。实际操作过程中，主要容易出现两种故障导致不能成功合闸：一是电机未储能或储能电机辅助接点烧毁；二是开关合闸过程中的机械卡塞（比如五防机械闭锁等）影响。即使合闸不成功，但合闸线圈也一直带电，最终将导致合闸线圈被烧毁。如果合闸不成功后能及时断开控制电源，那么合闸线圈的烧毁也可避免。由于大多操作都在远方完成，而操作人员就不可能及时手动断开控制电源，使得合闸线圈被烧毁就不可避免了。
2.断路器合闸线圈烧毁的主要影响
当合闸线圈被烧毁后，该线路就将被迫停运或退出了重合闸运行，这给供电可靠性带来了严重影响。鉴于合闸线圈多处在开关机构的中间部位，伴随着开关的一体化设计逐渐增多，其体积也变得更小，结构更为精巧了。检修人员在拆除中间部位的合闸线圈时也更加困难，进而停电时间也被延长，供电的安全可靠性被影响。
3.解决断路器合闸线圈烧毁的技术方案
1）合闸回路状况。技术规范规定，断路器操作回路必须有带电保持回路，这也是断路器操作的需要，不能因为避免烧毁合闸线圈被取消。有人提出过在分合闸回路加装保护器的问题，但基本原理都是通过分合闸时突变的电流启动保护装置。它有很多不足，主要表现在：①因分合闸线圈型号的不同，其分合闸电流也不一样，启动判定也不准确，没普遍适用性。②想要检测电流，必须将电流检测元件串入回路之中，而这对原有回路的线圈上的电压分配有影响。因操作回路的电阻是有严格要求的，若检测元件分压过高，就会造成线圈两端的电压降低，使得开关不能正常分合闸。③原有的电子元件可靠性也差，若在操作回路中串入可靠性不高的器件，反而增加了操作回路的不稳定性。一旦器件烧毁，势必造成控制回路断线，出现事故时就不能分合闸，引起的事故还会扩大。④由于原有器件体积较大，结构又复杂，也不便安装使用。因此，如今新安装设备中也没有出现对合闸回路的保护，反而是五防装置更多，机械闭锁更多。稍不注意也就会出现合闸线圈被烧毁现象。
2）改进信号采集方法的设计。若将控制器基于合闸前后采集电压变化的原理进行改进设计，这有很多优点：①将检测回路串入合闸回路中不需要了。这减少了对合闸回路的影响，即便出现故障也不会影响合闸回路。②简洁的外部回路设计，便于排查回路故障。③体积小巧，便于安装，也可直接安装在保护屏或保护装置旁，即便出现故障也可轻易更换。不需要打开断路器柜门和停电挂接地线，进而减少了停电检修时间，并提高了工作安全性。
3）改造实施的可行性分析。现以ISA-351G保护测控装置为例，分析改进路线。其基本原理及接线见图1所示。
.png)
（1）接线说明。它的接点说明如下：①1、2号接点串入合闸回路；②3号接点采集合闸回路电压(断路器辅助接点之前)；③4号接点采集分闸回路电压(断路器辅助接点之前)；④5、6号接点来提供控制器电源。
（2）合闸逻辑原理。正常合闸时合闸的保护器逻辑原理，见表1；合闸故障时，合闸保护器逻辑原理见表2所列。
.png)
（3）合闸保护器结构。合闸保护控制器主要由三部分所组成：①电压采集装置：采集合闸出口电压，并带有电压降低和保护装置，能把电压降低至合适范围传输；②设给电压检查装置：有防范过电压的功能；③电位检查装置：通过检查电位，判断是否输出信号；④时间继电器：带有延时开断回路和返回的功能。
.png)
（4）保护界面。保护装置界面说明如下：①按使用说明描述操作简介；②接通电源时，电源灯亮；③在电压符合初始条件时，运行灯亮；④在辅助接点断开时，告警灯亮；⑤延时设置用于设置延时时间（s）。
（5）合闸保护器逻辑原理。合闸保护器的逻辑原理，见图3所示。
.png)
4.改造后的效果评价
改进的断路器合闸保护装置，原理简单，实施也简便易行，在现场安装应用可行性较高。它与现在的断路器的测控装置容易进行接口，并难度较小。因此，该装置的设计理念科学，简单易行，值得推广应用。
结束语：高压断路器分合闸回路，经分析原有的弊端和经常烧毁合闸线圈的主要原因，提出科学合理的改进思路，进而收到了较好的效果。
参考文献：
[1]李健，朱峰.大容量高速限流开关的设计与试验研究[J].电工电气，2011，12：48-50.
[2]唐义伟.断路器合闸线圈保护技术改造[J].内江科技，2013，7：40-41.