浅谈高压断路器的偷跳分析及改造

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＜电气开关＞（２０１１．Ｎｏ．２）

文章编号：１００４—２８９Ｘ（２０１１）０２—００１４－０３

浅谈高压断路器的偷跳分析及改造

解庆增１，姜道省１，李菲菲１，李庆义２

（１．山东兖矿国际焦化有限公司，山东山东济南２５００００）

摘要：分析了某些液压机构断路器因其分闸线圈上的最低动作电压过低，在变电站的强电磁干扰下出现的“偷跳”现象，提出了改造方案Ｆ

关键词：断路器偷跳；动作电压；分闸线圈中图分类号：ＴＭ５６

文献标识码：Ｂ

济宁２７２１００；２．南水北调东线山东干线有限责任公司，

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１

前言

ＤＬ／Ｔ５９６—１９９６（电力设备预防性试验规程》规定：

坝换流站５０６１断路器进行修复、调试期间，发现５０６１断路器３天内偷跳达５次。

“高压断路器操动机构分、合闸电磁铁或合闸接触器端子上的最低动作电压应在操作电压额定值３０％一６５％之间”。ＧＢ５０１９０－９１《电气装置安装工程电气设

２分析

如在不改变断路器动作特性的基础上适当提高分闸线圈上的最低动作电压，则可增强断路器分闸回路的抗干扰能力，使之能满足如下要求：

（１）提高分闸线圈两端的最低动作电压，期望在３０％以（“为额定电压）左右；

（２）分闸线圈串上电阻后分闸回路两端的最低动作电压不能超过６５％Ｕ。；

（３）更换分闸线圈后，断路器的分闸时间等动作特性应符合规程要求；

备交接试验标准》也规定：“直流或交流的分闸电磁

铁，在其线圈端钮处测得的电压大于额定值的６５％时，断路器应可靠分闸；当此电压小于额定值的３０％时，不应分闸”。

某些ｓＦ６断路器的液压机构的分闸回路是线圈串有电阻，如平开的ＬＷ６－５００型，１１０ＶＤＣ操作电源，分闸回路为分闸线圈（１８ｆｔ）外串３２Ｑ电阻。一般认为最低动作电压为分闸回路（包括串联电阻）全电压，如果最低动作电压为３０％玑时，分闸线圈两端的动作电压仅为１１．８８Ｖ，显然难以满足抗干扰的需要，有可能出现由于分闸线圈最低动作电压过低，断路器在强电磁干扰下“偷跳”现象。据不完全统计，葛洲坝大江电厂开关站１０年来开关偷跳累计达１７次，在对葛洲

（４）分闸线圈符合分闸电流通流能力的要求，防

跳继电器（ＴＢＪ启动电流为ｌＡ）可靠动作。

当操动机构的分闸阀不改变时，其所需最小开始动作的力Ｆ和机械功形将保持不变［１】。

Ｆ＝６．４（ＩＮ）２［Ｓ俗＋Ｏ．８９（ｚ／１）２］ｌＯ一，ｋｇ

在电磁铁参数不变时有：

（１）

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Ｆｏｃ（ＩＮ）２（２）（３）

串３０Ｑ电阻的方案。由式（６）可知其分闸线圈上的最低动作电压将会提高，但是由于分闸回路电阻增大，分闸时间ｔ。也会变长。

表１

５０６１更换分闸线圈前分闸线圈最低动作电压。Ｖ

Ｗ＝（ＩＮ）２（锄－Ｇ６ｍ）／２＝（ＩＮ）２Ｃ，∞／２

磁铁在释放位置的磁导；ｚ，Ｚ为电磁铁的结构参数。

式中，Ｃ，６０为电磁铁在吸合位置的磁导；国ｍ为电

由式（１）、（３）可知，若不改变操动机构的动作特性，就要保持分闸线圈的ＩＮ（安匝数）不变，在此前提下提高分闸线圈上的最低动作电压，有两种方法：

（１）改变阀结构，使分闸阀启动所需的力Ｆ和机械功形增加，这样由式（１）、（３）可知，如线圈匝数Ｎ和其他参数不变时，就会提高分闸电磁铁开始动作时所需的启动电流，ｄ，从而提高了分闸线圈上的最低动作电压；

（２）更换线圈，根据式（１）、（２）、（３）知，分闸阀启动所需的力Ｆ和静态机械功肜不变时如改变分闸线圈，则更换前后两分闸线圈的ＩＮ应不变，故

，’ｄＮ，＝ｎⅣ２

（４）（５）

为了分析方便，我们与厂家协商提出了六种更换线圈的配置方案（主、副分闸线圈相同）进行比较试验，平顶山高压开关厂对其分别做了动作特性研究试验，考核其分闸时间、最低动作电压，及高油压低电压开关是否可靠动作等。最后确认，对ＬＷ６－５００、操作电源为１１０ＶＤＣ的ＳＦ６断路器，０．３１ｍｍ２线径、１３００匝、３０Ｑ的线圈，外串３０Ｑ电阻的方案比较合适（厂方最低动作电压试验见表２）。

表２改进方案分闸回路最低动作电压Ｖ

两不同分闸线圈月’：、月乞上的最低动作电压为：

ＵＲ’２＝ｌ＇ｄＲ’２，獬勺＝，’ｄＲ”２

由式（４）、（５）有：

Ｕ裂ｔ２＝ＰｄＲｆ２＝０１１ａＮＬ／Ｎ２、）ＲＦ２＝ＵＲｌ２（Ｎ１／Ｎ２、）

（Ｒ，，２佃７：）

（６）

葛洲坝换流站５０６１断路器更换分闸线圈后，其试验结果如下所示：

线圈试验表明：更换了分闸线圈后，断路器的分闸时间、同期、金属短接时间以及高油压低电压下断路器动作情况均满足规程要求；提高了分闸线圈上的最低动作电压；增强了断路器的抗干扰能力；断路器的分闸时间比原来变长了（见表３）。５０６１断路器自１９９８年６月改造投运以来，至今未出现“偷跳”。

表３５０６１断路器更换分闸线圈前后分闸时间瞄

因此，在保证线圈通流能力的前提下适当减小线圈线径，即可保持分闸线圈匝数变化不大而提高分闸线圈的电阻值，从而提高分闸线圈上的最低动作电压，且满足操动机构对分闸线圈的要求。

第一种方法效果较好，但由于要改变阀结构，实施较困难；第二种方法需要更换分闸线圈，实施较容易，但由于整个分闸回路电阻增加了，回路电流减小，分闸回路的输入功率Ｐ也减小，从整个动态分闸过程来看心】，会减小操动机构的分闸功，从而延长了分闸时间ｔ。，效果可能要差一些。为此需要 …… 此处隐藏：3269字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……