一起变电站断路器合闸故障分析与处理

张博

【摘要】本文主要对某35KV变电站断路器在运行过程中合闸故障问题进行了分析，并结合实际情况对故障进行了判断，提出了合理的解决方式。希望能给变电运维人员提供有价值的参考。

【关键词】断路器; 变电站;合闸故障

在变电站的运行过程中断路器是一种非常重要的电气设备，其主要的作用就是实现对电网的正常切换，并在电路出现故障的时候实现关闭电气设备。断路器的运维管理本身就是一项专业性的工作，如果变电站在运行的过程中出现了断路器故障，必然会对电网的正常运行造成一定的影响。因此，有必要及时针对断路器的故障进行分析并判断出故障状态，对维持电网的正常运行非常重要的。

1 引言

我单位针对内部某35KV变电站进行了自动化改造，但是在进行线路的保护传动试验时候发现，在进行断路器合闸的时候，虽然可以实现合闸，但是在合闸后系统中的空气断路器以及操作电源空气断路器出现了跳闸的现象。

2.故障分析

在该变电站的断路器整体的操作机构中总共有两个行程开关，主要的作用是为操作机构提供常开触点以及常关触点。因为电路安装中不能将交流电与直流电进行混用，因此，需要在其中一个行程开关提供常闭触点1和2流给弹簧储能电路使用，另外的行程开关则将其常开触点7和8以及其常闭出现5和6分别作为合闸以及信号电路的开关触点。

在弹簧还没有完成储能的时候，行程开关CK中的常闭触点1和2是处在接通状态，而当空气断路器ZK1合上的时候，继电器KM就处在了带电状态，此时KM中的常开出现时处在闭合状态下的，当电机在运转的过程中弹簧2#打开，KM就处在了失电状态，其出触点则处在断开的状态，当电动机的电源切断的时候，则电机停止运转。弹簧储能的过程中，CK中的常闭触点5和6就会将信号电路接通，并向系统发出弹簧未储能的信号。

弹簧完成储能后，CK的常开触点7和8则处于闭合的状态，此时就为合闸做好了准备，当系统发出合闸正脉冲后，合闸线圈HQ中则处于通电状态，弹簧的操作机构就能完成合闸的动作，弹簧也会将储能进行释放，完成闭合。在合闸操作完成后，CK中的触点7和8处在断开状态，5和6触点则处在闭合状态，但是触点7和8 以及5和6 是处在同一个行程开关上的，由于触点之间的绝缘间隙非常小，而且触点切换过程比较缓慢，甚至出现了粘滞的现象。

因此，在合闸的过程中，CK中的两对常开以及常闭触点7、8以及5、6会产生一个负电短路电弧，从而引起了作为保护装置的直流电源以及操作电源的断路器出现了同时跳闸的现象。当运维人员将解除信号电路公共端801后，重新尝试进行合闸，电路中则表现正常，充分证明了上述的分析是正确的。

3. 断路器合闸故障处理

3.1常见合闸故障处理

通常情况下，在合闸的操作以及重合闸的过程中非常容易出现合闸事故，如果不能进行及时的解决，那么对电路供电以及电网的自我恢复故障能力会产生较大的影响。而如果合闸故障发生的时候是备自投动作完成之后，那么其影响还将进一步扩大。因此，必须要进行合闸故障的分析和处理。

（1）如果电路出现了拒合故障，首先要针对上一次出现这种故障的情况进行检查，上次的操作是否正常，并进行二次故障的排查，在条件允许的情况下可以再进行一次重合闸

（2）针对拒合事故，首先应该对断路器中的相关的电气回路进行检查，通常情况下各类事故都是因为电气回路故障导致的。首先要针对合闸电源进行详细的检查，其次对合闸控制回路中的熔丝进行检查，如果电路中有合闸控制器也需要进行详细的检查，不然会造成合闸线圈烧坏的现象。最后还要对合闸铁芯进行检查，看其是否正常，能否触及到合闸机构。

（3）如果回路正常，那么故障通常情况下为机械故障引起，因此，要立即停止使用断路器，并及时维修。通常情况下电气回路国产机械问题有机械卡涩、分闸不到位、合闸铁芯超程偏小等。而电路中断路器的配套设备也可能会导致拒合。

3.2 此次合闸故障处理

结合具体的故障原因，通过在合闸电路中加装到了一个继电器ZL，并将CK中的常闭触点有ZL中的常开触点进行代替，而信号电路中的CK常闭触点也有ZL中的常开触点进行代替。处理后的线路高压断路器原理图，如图4、5。其中，弹簧储能电路未做改动，同图1。

在完成处理后，当合闸电路系统中的CK5和6触点进而通过的时候ZL就处在了启动状态，这时候信号电路中的ZL常开触点则处于闭合的状态，“弹簧为储能”信号电路则处在了接通的状态。

此时，在合闸电路中，ZL中的常闭触点入如果处在断开状态，那么合闸操作就不能完成，也就不会出现上述的故障。当弹簧的储能结束后，CK中的常闭触点5和6自动断开，则ZL处于失电状态，信号电路中的ZL触点则处于断开状态，并停止向系统传达“弹簧未储能”的信号，而合闸电路中的ZL触点则处在了闭合的狀态，此时就可以进行合闸操作。

4.结论

综上所述，断路器合闸故障出现的时候，首先要通过相关设备的电气指示来进行故障的初步分析，在保证安全的情况下， 如果现场条件允许可以尝试进行分合操作。如果能够将外界影响因素排除，那么就应该针对断路器的电气设备进行检查，然后再确认机械因素的排查。要明确故障的原因，这样就能避免故障的重复出现。在完成故障的处理后还需要进行断路器相关性能的测试。

参考文献：

[1] 赵黎明，应站煌，兀鹏越.高压断路器防跳回路配合方式探讨[J].电工技术，2011，（10）.

[2] 宋仕军，王东方，殷佳.LTB245E1型断路器跳跃及机械闭锁故障分析及处理[J].宁夏电力，2010，（S1）.