高压断路器分合闸线圈烧毁原因浅析

摘要：高压断路器分合闸动作主要依靠分合闸线圈励磁带动铁心脱扣保持挚子、释放机构能量来实现。而在实际运行中，断路器拒动最多的原因即为分合闸线圈的烧毁。本文结合现场检修工作经验，来分析分合闸线圈烧毁成因，然后选取合适举措，为断路器今后检修工作提供参考。

关键词：高压断路器；分合闸线圈；烧毁

通常会根据短时通电来设计分、合闸线圈，而这类线圈电阻不低于100，不超过2002，同时线圈线径细匝数多，正常情况线圈带电时间不超过1s。当二次回路中的电流无法被正常切断时，若是其带电时间较长，就会出现高热量烧毁线圈。 一、断路器线圈烧毁机械原因

当断路器拒动而分、合闸回路正常时，主要是存在机械故障方面原因，此类情况大致分为4种。

1.1 电磁铁自身故障

①电磁铁固定螺栓松动，造成断路器动作时电磁铁整体产生位移，导致撞击力度或角度不对。②铁心锈蚀，此时铁心活动会变得十分卡涩。③当存在线圈老化等情况时，铁心会难以令机构脱扣，从而导致通电时间过长而烧毁线圈。110kV楠变35kV楠王线402断路器（型号：LW34-40.5），机构密封不严密，水从机构横梁顶部沿机构箱上部孔洞进入，机构箱内设备腐蚀严重，分合闸电磁铁铁心锈蚀；110kV皂变110kV皂金线508断路器（LW36-126）存在机构密封不严，分合闸电磁铁严重锈蚀的缺陷；结果导致铁心卡涩，最终导致线圈烧毁断路器拒动的情况。 1.2 机构调整不当

操作机构机械传动连杆机构存在调整不当的问题。由于保持挚子与滚轮接触位置调得过高，或转动连杆调整位置过深等情况，这些都会令铁心难以使机构脱扣，从而导致通电时间过长而烧毁线圈。110kV临变35kV母联400断路器（型号：LW16-35），由于合闸保持掣子转动轴承固体润滑脂过多，在长期积灰的情况下导致转动阻力越变越大，再者转动杆调整位置过深，分闸时铁心无法让转动轴顺利脱扣，导致线圈烧毁，断路器分闸失败。110kV陬变10kV陬畲线326断路器（型号：VED4-12），由于断路器分闸挡板螺栓未完全紧固，在安装调试过程及运行分合闸多次撞击影响，导致分闸挡板慢慢松动移位，分闸铁心在顶过分闸挡板回位时，铁心的限位垫片回勾挡板，此时挡板已向右侧完全偏离分闸铁心顶杆的撞击范围；当保护装置出口后，分闸线圈带电，分闸铁心动作，但铁心无法撞击到分闸挡板，此时就无法达到脱扣目的，当线圈带电时间较长时，就会烧毁线圈。 1.3 铁心行程调整不当

当机构传动正常，铁心动作行程调整不当也可能造成线圈烧毁。断路器接到动作命令，铁心动作，因断路器铁心行程过大或过小，导致铁心顶杆撞击的力度不够，不能使机构及时脱扣而出现拒动作的故障。110kV桃变35kV桃水线404线路故障后404断路器拒动，此处断路器型号：ZN 12-40.5）。同时另外两类断路器也拒动，它们一个为主变，型号为410；一个为母联，型号为400。越级至1#主变跳闸导致1#主变失压。主要原因是由于断路器调节限位螺杆顶部橡胶套老化破裂，顶部起缓冲作用的橡胶垫厚度变薄，总体长度变短。其危害：①

直接造成合闸保持掣子旋转角度不足，从而导致合闸保持掣子与分闸滚子扣合面过深，分闸脱扣阻力增大；②导致分闸电磁铁空程减小，铁心撞击速度过低，撞击时动量不足，无法使合闸保持掣子成功脱扣。二者结合最终导致分闸不成功，分闸线圈长时司带电而烧毁。 1.4机构闭锁功能不正常

由于防护闭锁机构未退出或不正常导致断路器闭锁，分合闸命令发出，但断路器无法动作，特别针对于遥控命令一直存在致使线圈过载，造成线圈烧毁：110kV桑变，在进行35kV开关柜（型号：KNY61-40.5）检修时，在未进行防护闭锁装置检查的情况下，进行分合闸整组试验工作，由于此开关柜类型的防护装置属于纯机械式，且存在卡涩现象，无法切换状态，在进行试验时，将线圈烧损。

二、操作机构二次回路（电气）原因 2.1 辅助开关切换不到位

能够发现，要切断分、合闸回路，就必须使用到辅助开关，正常状态下辅助开关的触点接触良好且在标识范围内，但在现场实际工作中，会涉及诸多参数比如超行程以及开距等等，会改变辅助开关连杆的位置，导致辅助开关触点在某一特定的状态（或分或合）下接触不良或未接触；如未对而辅助开关分合位置做相对应的调整，回路电流则无法正常被切断，动作信号则一直存在，最终导致线圈长时间带电而烧毁。 2.2 分合闸回路电阻偏大

如果分合闸回路线路出现老化现象，同时它的绝缘降低，那么它便会出现较高的电阻，或者是分合闸回路中各电器元件接线端子部分松动或锈蚀，使分合闸回路电压衰减过大，导致分合闸线圈两端的电压过低，使分合闸铁心获得能量不足，并无法达到脱扣目的，当线圈带电时间较长时，就会烧毁线圈。抑或是因为线圈无法达到电压动作值最低值，从而产生故障越级现象。

2.3 在未储能情况分合闸

目前，断路器分合闸操作方式主要有三种，一种是遥控监控操作，一种是后台操作，一种是远程操作；存在断路器由于各种原因未储能的情况，特别是对于液压机构和气动机构，经常出现接触点粘连或者未储能接触点有损情况，导致现场各类信号不能及时传回后台或者不发信号；当此时断路器发出动作命令，线圈则有可能被烧毁，倘若断路器拒动，一些用于保护电路是装置插件也将会被烧毁。 2.4 分合闸接触器故障

一些断路器在设计分合闸回路的过程中，出于对多种原因的考虑，需要将继电器连接到这类回路中，以此对其进行有效控制。若当接触器发生粘连、烧毁等故障时，则会导致回路电流不能时被切断，这会一直启动动作信号，倘若线圈长时间处于通电状态，将有可能被烧毁。倘若接触器的使用时间过长，自身老化等原因，导致线圈电阻变大，接触器将不会产生太大的吸合磁力，这时，主触点中将会出现一条拉弧，倘若接触器主触点上不会出现较大的接触电阻，将不会产生足够大的励磁力度，励磁电流也将会进一步减小，铁心动作速度慢、力度小，导致脱扣机构不能正确动作释放，线圈将会出现过载情况进而被烧毁。 2.5 分合闸回路电压低

当变电站电源容量下降或者二次回路上电阻偏大时，动作的瞬间线圈两端电压较低，电磁体本身的电压值将无法达到断路器的最小动作值的相关要求，这时，线圈将一直处于带电状态进而被烧毁。

三、防止分合闸线圈烧毁一般措施 3.1运行巡视方面

①在日常巡视时要认真检查分合闸线圈及二次端子排锈蚀情况，对锈蚀严重的分合闸线圈进行登记排查，并加强跟踪观察。

②要检查机构箱内相关的轴、销等外露零件没有被锈蚀，没有发生变形损坏，润滑良好，连接紧固；端子箱温湿度控制器能正常工作，加热器能正常起动，箱内无凝露现象。 ③在进行断路器分合闸操作前、后，都要检查分合闸线圈情况，观察各机械传动部位位置是否正常，分合闸线圈是否处于正确的位置，正常无误后才能开始操作。 3.2 检修维护方面

①对断路器连杆部分做出有效调整，进一步增强其转动润滑程度，避免出现转动卡涩情况，对分合闸铁心的空程、行程、总程等各项指标必须按照厂家说明书进行调节。 ②检查各继电器、微动开关接点、辅助开关的位置切换及触点是否正常，确保辅助开关切换到位二次回路绝缘检查符合标准，二次回路电阻需测试合格。

③依照相关要求对其展开低压动作实验，低电压试验不合格必须找出相关原因及时排除。 ④在进行试验时，要注意机构是否有机械联锁。机械联锁会导致机构不能完成分合闸过程，而由于分合闸动作未完成，分合闸信号一直不能消除，所以线圈一直带电，易造成线圈烧毁。 四、结论

本文结合现场实际案列情况，对断路器分合闸线圈常见故障进行了分析，主要对分合闸线圈烧毁原因从控制回路和操作机构两方面进行了重点分析。提出预防分合闸线圈烧毁的一般性措施，为检修工作提供参考，同时积累和参照事故缺陷处理经验，更好地做好检修工作，以减少分合闸线圈烧毁和断路器拒动的情况，维护电网健康稳定发展。

参考文献：

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