２０１１年９月 第３期 河北工程技术高 等专科学校学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＢＥ１ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＣＯＬＬＥＧＥ Ｓｅｐ．２０１ｌ Ｎｏ．３ 文章编号：１００８—３７８２（２０１１）Ｏ３—００５５—０３ 一起操作箱与断路器配合不当引起的故障分析 和 滨 （沧州供电公司，河北沧州０６１００１） 摘要：针对沧州地区某变电站开关操作箱Ｂ相合闸保持插件烧毁事件，简要的分析了开关机构、操作箱与开关内控制回路之 间的配合问题，并提出了解决这一问题的技术方案。 关键词：合闸线圈；操作箱；线圈铁芯行程；熔断时限；限流电阻 中图分类号：ＴＭ５６ｌ 文献标识码：Ａ 操作箱及断路器是继电保护系统实现自动控制和保护功能的执行单元，是保证电力系统安全稳定运行 的关键。操作箱与高压断路器间配合不好以致引发一系列问题，现以沧州地区一例两者配合不当的缺陷为 例，分析实际生产中遇到的有关二者配合的问题。 １现场事故分析 １．１事件过程 ２００９年８月３１日下午，韩村站报２１２开关发压力报警信号，经检查发现开关Ｂ相机构油泵不能够建 压。上报调度将２＃主变停运，对２１２开关Ｂ相操作机构的油泵电机进行更换。工作完毕后，晚６点左右，进 行２＃主变投运工作时发现２１２Ｂ相指示灯不亮，运行人员检查后，发现２１２开关Ｂ相操作机构合闸线圈烧 毁，２１２控制熔断器熔断。工区决定由保护班配合检修班消缺，更换２１２开关Ｂ相合闸线圈完毕后，手合２１２ 开关发现Ｂ相还是合不上，经保护人员检查后发现２１２操作箱内部Ｂ相ＴＢＪ插件中ＨＢＪ继电器及其附加 电阻烧毁，当时班组没有相应备件，于是联系厂家来进行消缺。 同年９月１日下午６点左右，保护人员与厂家在韩村站进行２１２开关操作箱消缺工作，此时工区未通知 检修人员进行配合。在更换２１２操作箱ＴＢＪ插件后，点合２１２开关时发生Ｂ相开关时合时不合的现象，保护 人员首先检查相关二次回路，未发现异常，又经过几次开关操作后，发现２１２开关Ｂ相操作机构合闸线圈及 ２１２开关操作箱内的Ｂ相ＨＢＪ插件再次烧毁。检修人员再次更换２１２开关Ｂ相合闸线圈后，故障依旧存在， 保护人员在对开关机构的检查时发现，在手合２１２开关时合闸瞬间在合闸线圈两端有２１４Ｖ直流电压（远超 过了开关的最低动作电压１３ＯＶ），但是开关却没有合上，于是检修人员对合闸线圈及铁芯进行了多次的调 整，在９月２日凌晨４点左右，经运行人员验收后，２１２开关Ｂ相已经能够正常合闸、跳闸。 １．２检查结果及原因分析 １．２．１ 第一次ＨＢＪ烧毁的检查及原因分析 由于当时是处理２１２Ｂ相操作机构油泵不建压的问题，更换油泵后在恢复２＃主变运行的操作时，发现 ２１２开关Ｂ相没有合上，合闸线圈已烧毁，熔断器已熔断。检修人员更换合闸线圈后，手合２１２开关没有合 上，检查发现２１２操作箱Ｂ相ＨＢＪ继电器及其附加电阻已烧毁。（而此次不能够确定ＨＢＪ继电器的烧毁是 发生在合闸线圈更换后，还是在合闸线圈烧毁的同时ＨＢＪ继电器就已经烧毁了。）初步分析如下： １）在手合２１２开关时，由于２１２开关Ｂ相合闸线圈烧毁时，可能在二次控制回路里发生了过电流，而造 收稿日期：２０１１一Ｏ３—１７ 作者简介：和滨（１９７７一），男，河北沧县人，沧卅Ｉ供电公司工程师，现从事继电保护运行与维护工作。 ５６ 河北工程技术高等专科学校学报 成Ｂ相ＨＢＪ继电器及其附加电阻的烧毁…。 ２）在２１２开关的控制回路中存在寄生回路，造成了这次ＨＢＪ继电器的烧毁 。 针对上述的可能性，保护人员对２１２的控制回路进行了严谨细致的检查工作，按照图纸、装置说明书，对 每一根二次线都进行了逐一的排查，没有发现异常问题。从而排除了２１２开关控制回路存在寄生回路的说 法。（由于当时操作箱ＨＢＪ已经烧毁，无法进行开关控制回路的试验。） １．２．２第二次ＨＢＪ烧毁的检查及分析 在消缺工作后，对２１２开关进行合闸试验发 现２１２开关出现了时合时合不上的现象。保护人 员又对２１２开关的控制回路进行了检查，没有发 现异常。而且２１２开关经操作后，发现２１２开关Ｂ 相机构合闸线圈及２１２开关操作箱内的Ｂ相 ＨＢＪ插件再次烧毁。在更换合闸线圈和ＨＢＪ插件 后，保护人员将疑点转移到开关机构本身，（因为 在操作箱内部，三相插件的参数配置是一致的）在 进行开关手合试验时，由于２１２开关Ｂ相直流电 压较高，保护人员避开了操作箱的ＨＢＪ继电器保 持回路，如图１所示，直接在装置端子排１２Ｘ：３６ 与１２Ｘ：５５，１２Ｘ：５７，１２Ｘ：５９处进行点接试验，分 别模拟Ａ，Ｂ，Ｃ相开关的合闸试验，结果发现Ａ， Ｃ两相合闸无异常，而Ｂ相开关时合时合不上。试 图１开关操作箱合闸回路接线图 验说明，造成开关时合时合不上的现象的原因与 操作箱本身无关，而是Ｂ相机构存在问题＿－３］。 在检修人员对合闸线圈及铁芯进行了多次调 整，在确认开关动作行为良好后，对２１２开关进行 ＋ＫＨ 书Ｉ Ｒ 了多次的手动跳合试验，动作行为均良好。操作箱 ＨＢＪ插件也工作良好，无过热等异常现象。分析 认为：在第一次合闸线圈ＨＱ烧毁的同时，由于开 关控制回路的熔断器熔断有一个熔断时限，而操 作箱内部ＨＢＪ回路是起合闸保持作用的，在手合 回路启动后ＳＨＪ立即接通，经ＴＢＪ常闭接点起动 ＨＢＪ继电器，ＨＢＪ继电器的起动电流很小，ＨＢＪ 图２ Ｂ相合闸控制回路图 动作后经自身的ＨＢＪ常开接点保持，从而保证由开关机构的辅助接点ＤＬ来开断回路电流（２１２作回路如图 二中箭头线所示。）ＨＢＪ继电器本身属于很精密很灵敏的电子元器件，当合闸线圈烧毁ＨＱ（相当于合闸线圈 短接）后，全部压降都加在ＨＢＪ继电器线圈上Ⅲ。以Ｂ相为例如图２所示，ＨＢＪ继电器是电流线圈启动，ＨＢＪ 常开接点保持，其线圈阻值相当小，回路电流瞬时是很大的，能够达到几十安培或上百安培。这是造成ＨＢＪ 继电器烧毁、控制熔断器熔断的直接原因。 ２ 整改措施 上述问题的出现说明了在日常的维护工作中存在着一些配合上的漏洞和工作程序上的失误，在以后的 工作中应注意： （１）在更换合闸线圈后应针对更换的元器件进行严格的调试，确认动作良好后，在投人到回路运行。 ］ （２）在进行多次手合试验时，应及早到开关机构处进行相关数据的捕捉取样 （３）由于开关的控制回路牵扯较多，相关班组应及时的予以沟通，避免遗漏。 第３期 和滨：一起操作箱与断路器配合不当引起的分析 ５７ ３ 结论 断路器相关回路的正确设计、合理配置以及功能的可靠使用，需要操作箱、断路器生产厂家及相关现场 工作人员不断地根据现场的运行要求及时改进和优化完善，使断路器的运行和控制更合理、更可靠。 参考文 献 ［１］ 陈明杰．断路器分合闸失灵的原因及处理ＥＪ３．农村电工，２００９（０４）：３１—３３． Ｅ２３李毅然．断路器常见故障的诊断及其处理方法的探讨ＥＪ］．郑铁科技通讯，２００７（Ｏ３）：３９９—４００． Ｅ３３胡静．高压断路器拒分产生的原因及故障处理ＥＪ］．电力技术，２００８（Ｏ３）：４６—４８． ［４］刘静，李剑．永磁机构真空断路器在电力系统中的推广应用［Ｊ］．电力技术，２００８（Ｏ３）：９－１０． ［５３黄惠娟．关于断路器防跳回路的探讨［Ｊ］．职业，２００９（０９）：３５—３７． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｆａｕｌｔ Ｃａｕｓｅｄ ｂｙ Ｍｉｓｍａｔｃｈ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｂｏｘ ａｎｄ Ｂｒｅａｋｅｒ ＨＥ Ｂｉｎ （Ｃａｎｇｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃａｎｇｚｈｏｕ ０６１００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｂｕｒｎｏｕｔ ｏｆ ｐｈａｓｅ Ｂ ｃｌｏｓｉｎｇ ｓｅｌｆ—ｈｏｌｄｉｎｇ ｐｌｕｇ—ｉｎ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｂｏｘ ｉｎ ａ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃａｎｇｚｈｏｕ ａｒｅａ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｎ ｍａｔｃｈ ｏｆ ｏｐｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｌｏｓｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｂｏｘ ａｎｄ ｉｎｎｅｒ ｓｗｉｔｃｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｌｏｓｉｎｇ ｃｏｉｌ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｂｏｘ；ｃｏｉｌ ｉｒｏｎ ｃｏｒｅ ｓｔｒｏｋｅ；ｆｕｓｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ；ｃｕｒｒｅｎｔ—ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｒｅｓｉｓ— ｔａｎｃｅ （责任编辑：张铁壁） （上接第４９页） Ｔｈｅ Ａｃｃｉｄｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｌａｔｅｒａｌ Ｂｕｓ Ｆａｕｌｔ Ｃａｕｓｅｄ ｂｙ Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｓｈｏｒｔ．．ｃｉｒｃｕｉｔｓ ＳＯＮＧ Ｘｉａｏ （Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，Ｃｈｉｎａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｃａｎｇｚｈｏｕ Ｄａｈｕａ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃａｎｇｚｈｏｕ ０６１ ０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ０｛ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ６ ｋｖ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｒｅａｋｅｒ，ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｓｉｇｎａｌ ａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｂｒｅａｋｅｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｅｒｓ，ｒｅｓｅｔｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｌａｙ ｐｒｏｔｅｃ— ｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖａｌｕｅ，ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ ｂｒｅａｋｅｒ ｆａｉｌｕｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｒｅｓｏｌｖｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｖｅｒ—ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｇｎａｌ；ｉｎｃｏｒｒｅｃｔ ａｕｔｏ—ｃａｓｔ；ｄｉｇｉｔａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｔｅｓｔ ｐｅｒｉｏｄ （责任编辑：张铁壁）
