一起跳闸线圈烧毁问题的分析及处理

刘 琦

（四川省电力公司资阳供电公司，四川 资阳 641300）

断路器断路器是变电站中最重要的设备之一。但长期以来，生产厂家多偏重其一次性能．而故障却经常出现在二次回路上[1]。断路器线圈[2-4]烧毁是经常发生的事情，很多情况是因为断路器传动机构本身卡死，不能进行分、合闸操作，从而烧毁线圈。但也有其他原因会导致线圈烧毁。

1 事故说明

2014年8月19日，孙家坝#2 主变#202 断路器报控制回路断线。此断路器投运较早，对应的继电保护装置已于一年前更换。检修人员在处理过程中发现其中一个跳闸线圈烧毁，遂予更换。查阅相关记录，此断路器近一段时间内并无操作。

2 事故分析与探讨

跳合闸线圈都由铁心，线圈绕组及中间可以活动的衔铁构成。当线圈两端加到额定电压时，就会有电流通过绕组，产生磁场，吸动铁衔去顶撞断路器脱扣器，从而导致断路器动作。图1为跳闸线圈位置说明图，两个跳闸线圈中的衔铁高低紧密重叠，只要一个线圈动作或两个线圈同时动作将导致断路器跳闸。在更换完烧毁的跳闸线圈后发现，断路器在合闸位置时，未更换的另一个跳闸线圈已经励磁，线圈中的衔铁已有微动现象，用万用表测量发现此线圈两端压差为7V 左右，当操作断路器进行分闸时衔铁动作却不明显。而更换的新线圈两端压差较小，分闸时衔铁动作明显。这说明两跳闸线圈产生的电磁力并不相同。电磁力的不一致将影响断路器跳闸传动机构的可靠性。高压线圈特性试验规定，跳闸线圈在额定电压的30%内不应动作，这里的动作是指衔铁顶撞脱扣器导致断路器跳闸，而衔铁因电磁力较小未能使脱扣器变位的情况却不在规定内。理想的状态是跳闸线圈在断路器合闸状态时连衔铁的轻微动作都不应该发生。检查发现，两跳闸线圈铭牌不一样。主要参数如下。

图1 跳闸线圈位置说明图

表1 线圈主要参数

现场测量与跳闸线圈串接的电压型继电器HWJ 的电阻，测量值为6k，HWJ 的电阻是跳闸电阻的20 几倍，当断路器处于合闸位置时，HWJ 和跳闸线圈两端电压共为220V，跳闸线圈分压正好7V 左右。这说明断路器的跳闸线圈的电阻和保护装置的HWJ 的电阻匹配并不理想，当断路器长期处于合闸位置时，跳闸线圈两端压差过大，以至于线圈一直处于“工作”的状态，并且线圈线径太细，长期通过发热容易导致线圈烧毁。

对于跳闸线圈在本该动作时却动作不明显也可以这样解释：其他条件一样时，由于线圈磁力的大小取决于线圈的安匝数nI，即线圈的匝数n与电流I的乘积。当断路器分闸时，由图2可以看出，此时HWJ 被短路，全部压降都落在了跳闸线圈上，线圈电阻较小，则电流较大，再根据线圈的匝数，就可以得出：虽然未更换的线圈匝数多于已经更换的线圈匝数，但是前者的电磁力比后者小。考虑到此断路器为液压操作机构，相比弹操机构需要更大的电磁力，遂将剩下的跳闸线圈给予跟换。

图2 跳闸控制回路图

对于合闸线圈，也存在同样的问题。但对于一 直处于运行状态的断路器，合闸回路处于断路状态，此问题并不明显。

3 结论

这次事故提醒了检修人员在更换烧毁的双跳闸线圈时，应先了解两跳闸线圈的电气及机械特性参数；设计人员在断路器选型时，不仅要注意操作回路中线圈电阻和HWJ 及TWJ 的匹配问题，还应将线圈线径等参数纳入考虑范畴；而断路器生产厂家也应按有关标准提高自己的产品质量，以满足电力系统对设备可靠性日益增长的需求。

[1] 宋继成.220～500kV 变电所二次接线设计[M].北京:中国电力出版社,2000.

[2] 李志平.断路器操作控制设计相关问题分析[J].继电器,2004,32(4): 64-66.

[3] 王玉梅,吴冰.断路器控制回路的技术问题及改造方案[J].焦作工学院学报(自然科学版),2002,21(6): 469-471.

[4] 杨明泽.断路器二次回路的几点问题及改进[J].电力自动化设备,2006,26(12): 104-106.