开关分合闸回路分析

开关分合闸控制回路分析

王尹萍

关键词：自保持电流线圈合闸线圈开关辅助接点

电气高低压开关是电力系统最常用最重要的电气设备，它关系电力系统的稳定经济运行，而开关分合闸控制回路的正确与否直接关系开关一次正确可靠运行，所以分析探讨实际运行的开关分合闸控制回路非常有必要。

1故障实例

(1) 某220 kV变电站值班员在进行一条220 kV线路开关操作时，发现操作指示灯红、绿灯都不亮，开关合不上，当即检查指示灯泡，没有发现异常。几十分钟后，变电站发生直流接地，通过拉合各出线间隔控制电源闸刀，发现该220 kV线路开关控制回路合闸线圈烧毁并接地。经调换该线圈，调整开关机构，并做开关分合闸试验合格，故障排除。几个月后，保护人员对该线路保护进行周期性定期校检，发现手合继电器有过热痕迹，其自保持电流线圈对电压线圈之间绝缘已不良，原因是开关合闸线圈烧毁故障时，手合继电器自保持线圈通电时间过长。

(2) 某220 kV变电站，继保人员在做110 kV线路保护定校的传动试验时，发现开关红、绿灯不亮，灯泡好，开关动作正确；十几分钟后，开关不能动作，“控制回路断线”光字牌亮；经检查合闸线圈已烧断，原因是开关辅助接点调整不到位引起。

2 故障分析

(1) 两起故障存在一个共同点：在操作开关时，红、绿灯都不亮，灯泡好，说明开关合闸(或分闸)位置继电器回路有问题。

(2) 红、绿灯不亮，有两种可能。一种可能是开关合闸(或分闸)位置继电器损坏。另一种可能是开关合闸(或分闸)自保持回路动作，自保持继电器接点短接合闸(或分闸)位置继电器线圈，使合闸(或分闸)位置继电器失磁，红、绿灯不亮。

(3) 从开关合闸(或分闸)动作电压过高，会造成开关合闸(或分闸)自保持回路断不开，故障实例(1)就是这样。操作开关，开关不动，自保持回路就长时间通电，一直到人为拉开开关合闸(或分闸)控制电源闸刀，自保持回路才能断开，否则就会烧坏合闸(或分闸)线圈或继电器自保持线圈或组合装置保护内部较细的自保持回路连接线。

(4) 开关动作正常，若此时开关机构中的分、合闸辅助开关接点切换不到位，使自保持回路断不开而损坏分、合闸线圈或继电器自保持线圈，故障实例(2)就是如此。据统计的十几例此类故障，发现开关辅助接点切换不到位占此类故障的80%以上。因此对这类故障，重点要查开关辅助接点的切换。

3 防范措施

(1) 在高压开关定期预试、检修中，要认真做好开关的分、合闸试验，确保80%额定电压传动试验正确；要认真对开关机构中的辅助开关、微动开关接点进行检查，定期加油润滑。

(2) 开关操作过程中，一旦发现开关分、合闸红、绿灯不亮(220 kV开关会有三相红绿指示灯同时不亮)，马上将开关控制电源短时断开一下，使开关分、合闸自保持回路断开，再作下一步检查。

4 改进方法

除上述防范措施外，还可做一个故障判别继电器串接在开关控制电源总熔丝或闸刀下，达到自动断开故障的自保持分、合闸回路的目的。

4.1 故障判别继电器的设计原理

开关分、合闸过程中，直流电流由小到大，到开关分、合闸动作后又会变小。当高压开关操作时，控制电源电流由小变大，若保持若干秒以上不降下来，即判定开关自保持回路有故障，继电器动作一次，使控制电源断一下电，释放开关分、合闸自保持，并发出开关分、合闸自保持回路故障信号。

4.2 故障判别继电器的设计原则

(1) 判别电路内阻要小，必须满足开关分、合闸时控制回路总压降不大于5%；

(2) 判别有故障的连续电流时间，必须大于保护动作最长跳闸时间＋重合闸时间＋后加速跳闸时间＋足够时间裕度，一般取10～20 s为宜。如果不到这个时间，连续大电流消失，就判别回路正常，计时自动清零；

(3) 判别继电器的动作电流整定值Izd应大于高压开关不操作时的开关控制电源总电流Izc，小于高压开关操作时的最小开关控制电源总电流Icz(有开关分相操作时，此电流为单相开关操作时的电流总电流)，即Izc

断路器分、合闸故障判断及处理技术

断路器分、合闸故障判断及处理技术 “拒分”、“拒合”、“误分”、“误合”是断路器运行中的常见故障，故障原因主要有电气和机械两方面（排除人为误操作因素后）。本文拟就操动机构为电磁型（CD型）的断路器分、合闸故障的判断和处理方法做简单论述，供变电运行维护人员参考。 一、“拒合”故障的判断和处理 发生“拒合”情况，基本上是在合闸操作和重合闸过程中。此种故障危害性较大，例如在事故情况下要求紧急投入备用电源时，如果备用电源断路器拒绝合闸，则会扩大事故。判断断路器“拒合”的原因及处理方法一般可以分三步。 ①检查前一次拒绝合闸是否因操作不当引起（如控制开关放手太快等），用控制开关再重新合一次。 ②若合闸仍不成功，检查电气回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障。检查项目是：合闸控制电源是否正常；合闸控制回路熔断器和合闸回路熔断器是否良好；合闸接触器的触点是否正常；将控制开关扳至“合闸时”位置，看合闸铁芯动作是否正常。 ③如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械方面故障，应停用断路器，报告调度安排检修处理。 经过以上初步检查，可判定是电气方面，还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。 1.1电气方面常见的故障 若合闸操作前红、绿灯均不亮，说明无控制电源或控制回路有断线现象。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常，如：操作电压是否正常，熔断器是否熔断，防跳继电器是否正常，断路器辅助接点接触是否良好等。 当操作合闸后绿灯闪光，而红灯不亮，仪表无指示，喇叭响，断路器机械分、合闸位置指示器仍在分闸位置，则说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上。其常见的原因有：合闸回路熔断器熔断或接触不良；合闸接触器未动作；合闸线圈发生故障。 当操作断路器合闸后，绿灯熄灭，红灯瞬时明亮后又熄灭，绿灯又闪光且有喇叭响，说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。 若操作合闸后绿灯闪光或熄灭，红灯不亮，但表计有指示，机械分、合闸位置指示器在合闸位置，说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助接点接触不良，例如常闭接点未断开，常开接点未合上，致使绿灯闪光和红灯不亮；还可能是合闸回路断线或合闸红灯烧坏。 操作手把返回过早。 操作电压过低，电压为额定电压的80%以下。 1.2机械方面常见的故障 ①传动机构连杆松动脱落。 ②合闸铁芯卡涩。 ③断路器分闸后机构未复归到预合位置。 ④跳闸机构脱扣。 ⑤合闸电磁铁动作电压过高，使挂钩未能挂住。 ⑥分闸连杆未复归。

断路器控制回路基本原理

1、控制回路的基本要求 开始学习控制回路之前，我们先了解一下控制回路需要具备哪些基本的功能： （1）能进行手动跳合闸和由保护和自动装置的跳合闸； （2）具有防止断路器多次重复动作的防跳回路； （3）能反映断路器位置状态； （4）能监视下次操作时对应跳合闸回路的完好性； （5）有完善的跳、合闸闭锁回路； 2、典型的控制回路 根据控制回路的几点基本要求，我们以10kV的PSL641保护装置为例，分为五个步骤，一步步搭建基本的控制回路，并了解每个部分的作用。 （1）跳闸与合闸回路 首先，能够完成保护装置的跳合闸是控制回路最基本的功能。这个功能的实现很简单，回路如下图所示。 假定断路器在合闸状态，断路器辅助接点DL常开接点闭合。当保护装置发跳闸命令，TJ闭合时，正电源-> TJ-> LP1-> DL-> TQ-> 负电源构成回路。跳闸线圈TQ得电，断路器跳闸。合闸过程同理。 分闸到位后，DL常开接点断开跳闸回路。DL常闭接点闭合，为下一次操作对应的合闸回路做好准备。 利用DL常开接点断开跳闸电流，一是为了防止TJ粘连造成TQ烧坏（因为TQ的热容量是按短时通电来设计的）；二是因为如果由TJ来断开合闸电流，由于TJ接点的断弧容量不够，容易造成TJ接点烧坏（HJ也是一样的道理），这就为下一次保护跳闸（或合闸）埋下了隐患且不易被发现。 （2）跳闸/合闸保持回路 为了防止TJ先于DL辅助接点断开（如开关拒动等情况），我们增加了“跳闸自保持回路”。该回路可以起到保护出口接点TJ以及可靠跳闸的作用。增加的部分用红色标记，R 在Ω左右。当分闸电流流过TBJ时，TBJ动作，TBJ1闭合自保持，直到DL断开分闸电流。这时无论TJ是否先于DL断开，都不会影响断路器分闸，也不会烧坏TJ。 （3）防跳回路 TBJ我们有时也叫它“防跳继电器”。这是因为它有另一个非常重要的功能：防跳。 防跳的概念：所谓的防跳，并不是“防止跳闸”，而是“防止跳跃”。当合闸于故障线路时，保护会发跳令将线路跳开。如果此时HJ接点发生粘连，断路器就会在短时间内反复跳、合、跳、合。。。这就是“跳跃现象”。（断路器跳闸时间需要30-60ms，合闸时间需

断路器及合闸故障

一、“拒合”故障的判断和处理 发生“拒合”情况，基本上是在合闸操作和重合闸过程中。此种故障危害性较大，例如 判断断路器“拒合”的原因及处理方法一般可以分三步。 1）检查前一次拒绝合闸是否因操作不当引起（如控制开关放手太快等），用控制开关再重新合一次。 3）如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械方面故障，应停用断路器，报告调度安排检修处理。 经过以上初步检查，可判定是电气方面，还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。 1、电气方面常见的故障 若合闸操作前红、绿灯均不亮，说明无控制电源或控制回路有断线现象。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常，如：操作电压是否正常，熔断器是否熔断，防跳 当操作合闸后绿灯闪光，而红灯不亮，仪表无指示，喇叭响，断路器机械分、合闸位置指示器仍在分闸位置，则说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上。其常见的原因有：合闸回路熔断器熔断或接触不良；合闸接触器未动作；合闸线圈发生故障。 当操作断路器合闸后，绿灯熄灭，红灯瞬时明亮后又熄灭，绿灯又闪光且有喇叭响，说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。 若操作合闸后绿灯闪光或熄灭，红灯不亮，但表计有指示，机械分、合闸位置指示器

在合闸位置，说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助接点接触不良，例如常闭接点未断开，常开接点未合上，致使绿灯闪光和红灯不亮；还可能是合闸回路断线或合闸红灯烧坏。 操作手把返回过早。 操作电压过低，电压为额定电压的80%以下。 2、机械方面常见的故障 1）传动机构连杆松动脱落。 2）合闸铁芯卡涩。 3）断路器分闸后机构未复归到预合位置。 4）跳闸机构脱扣。 5）合闸电磁铁动作电压过高，使挂钩未能挂住。 6）分闸连杆未复归。 7）机构卡死，连接部分轴销脱落，使机构空合。 8）有时断路器合闸时多次连续做分合动作，此时系开关的辅助常闭接点打开过早。 二、“拒分”故障的判断与处理 断路器的“拒分”对系统安全运行威胁很大，当设备发生故障时，断路器拒动，将会使 停电。对“拒分”故障的处理方法如下： 根据事故现象，判断是否属断路器“拒分”事故。当出现表记全盘摆动，电压表指示值显著降低，回路光字牌亮，信号掉牌显示保护动作，则说明断路器拒绝分闸。 确定断路器故障后，应立即手动拉闸。当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足，异常声响强烈，应先拉开电源总断路器，以防烧坏主变压器。当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，断路器未跳闸，应拉开拒动的断路器，恢复上级电源断路器；若查明各分路开关均未动作（也可能是保护拒掉牌），则应

断路器合闸失灵原因浅析(新编版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 断路器合闸失灵原因浅析(新编 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

断路器合闸失灵原因浅析(新编版) 备注：传统安全中认为技术只要能在人不犯错误时保证人安全就达到了技术的 根本要求，但更进一步的技术安全观对技术的追求还应该包括保证防止人犯错，乃至在一定范围内缓冲、包容人的错误。 断路器合闸失灵是电气设备运行中常见的故障，值班人员若处理不当，往往会拖延送电时间，造成大面积停电，给工农业生产造成重大的损失。 造成断路器合闸失灵的原因是多方面的。诸如合闸时操作方法不当，合闸母线电压质量达不到要求，控制回路断线以及机械故障等等，但归纳起来不外乎有两方面的原因：一是电气二次回路故障，一是开关和操作机构的机构械故障。 当断路器出现拒合现象时，作为运行值班人员应能首先区分是电气二次回路故障还是操作机构的机械故障。区分二者的主要依据是看红、绿灯的指示，闪光变化情况以及合闸接触器和合闸铁芯的动作情况。 (1)当控制开关扭到“合闸”位置，红绿灯指示不发生变化，绿

灯仍闪光而红灯不亮，合闸电流表无摆动，喇叭响，此种现象已说明操作机构没有动作，问题主要在电气二次回路上。合闸保险熔断或接触不良。 ②合闸母线电压太低，依据《高压断路器运行规程》要求，对于电磁机构操作的合闸电源，其合闸线圈通流时，端子电压不应低于额定电压的80%，最高不得高于额定电压的110%，如果合闸母线电压太高或太低，均会造成断路器拒合。 ③合闸操作回路元件接触不良。例如，控制开关的接点，断路器的辅助开关触点，防跳继电器的触头接触不良，都会使合闸操作回路不通，从而使直流合闸接触器线圈不能带电吸合，启动合闸操作回路发生拒合现象。 ④如果操作回路中接线端子松动，或者合闸接触器线圈断线等等同样会造成二次回路不通而发生拒合现象。 (2)当控制开关扭到“合闸”位置，绿灯灭，红灯不亮，控制开关返回到“合闸后”的位置时，红、绿灯皆不亮，同时报出事故音响信号，此时说明开关根本没合上，可能是在操作时，操作保险熔

断路器时间定义及分合闸时间调整

断路器时间定义及分合闸时间调整 （1）断路器时间的定义 关合时间（make time)： 处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到第一极中电流出现时刻的时间间隔。 合闸时间（closing time)： 处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。 预击穿时间（pre-arcing time)： 合闸操作期间，第一极出现电流时刻，对于三相条件，到所有极触头接触时刻的时间间隔；对于单相条件，到起弧极的触头接触时刻的时间间隔。 分闸时间（opening time)： 分闸时间是指处于合闸位置的断路器，从主回路电流达到过电流脱扣器的动作值时刻到所有各极弧触头分离时刻的时间间隔。 开断时间（break time)： 机械开关装置分闸时间起始时刻到燃弧时间终了时刻的时间间隔。 分-合时间（适用自动重合闸）(open-close time， during auto-reclosing)： 所有极弧触头分离时刻到重合闸操作过程中的第一极触头接触时刻的时间间隔。 无电流时间（适用自动重合闸）(dead time， during auto-reclosing)：分闸操作中所有各极的电弧熄灭时刻到随后的合闸操作中任一极首先重新出现电流时刻的时间间隔。 （2）分闸时间的详细定义 分闸时间（分断时间）＝燃弧时间＋断开时间，分闸时间也称为全分闸时间（全开开断时间） 断开时间：从断开操作开始瞬间到所有极的弧触头都分开瞬间为止的时间间隔。 燃弧时间：从第一个电弧产生的瞬间起到所有极电弧最终熄灭的瞬间止的时间间隔。 弹跳时间：是指开关动触头与静触头从第一次分开（或合上）开始到最后稳定分开（或合上）为止的时间。 固有分闸时间：空载分闸时间，指从操动机构分闸线圈接通到触头分离这段时间。 全开断时间：带负荷分闸时间=空载分闸时间+燃弧时间 分闸时间（分断时间）从机械开关电器的断开瞬间开始时起，到燃弧时间结

二次回路原理接线图

目录 直流母线电压监视装置原理图--------2 直流绝缘监视装置-----------------2 不同点接地危害图----------------3 带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构) --------------------4 带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构) -------------------6 带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)-------------------7 闪光装置接线图(由两个中间继电器构 成)-----------------------------9 闪光装置接线图(由闪光继电器构成) ----------------------------10 中央复归能重复动作的事故信号装置原理图 ------------------------10 预告信号装置原理图----------------12 线路定时限过电流保护原理图---------13 线路方向过电流保护原理图----------14 线路三段式电流保护原理图----------15 线路三段式零序电流保护原理图------16 双回线的横联差动保护原理图---------17 双回线电流平衡保护原理图---------19 变压器瓦斯保护原理图-------------20 双绕组变压器纵差保护原理图--------21 三绕组变压器差动保护原理图---------22 变压器复合电压启动的过电流保护原理图 ---------------------23 单电源三绕组变压器过电流保护原理图 -------------------------24 变压器过零序电流保护原理------------25 变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------25 线路三相一次重合闸装置原理图----------27 自动按频率减负荷装置(LALF)原理图 -----------------------30 储能电容器组接线图----------------30 小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图 ---------------------------30 变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图------31 变电站事故照明原理接线图----------------32 开关事故跳闸音响回路原理接线图----------32 二次回路展开图说明(10KV线路保护原理图)---33 直流回路展开图说明----------------34

断路器控制回路原理

第5章断路器控制回路 教学目的：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路复习旧课：操作电源概述、蓄电池组直流操作直流、硅整流电容储能装置直流系统、复式整流装置直流系统、直流系统的绝缘监察与电压监察装置； 重点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 难点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 引入新课： 第一节概述 一、断路器控制方式 断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。 断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。断路器的控制方式有多种，分述如下。 1．按控制地点分 断路器的控制方式接控制地点分为集中控制和就地（分散）控制两种。 （1）集中控制。在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器35kV以上线路等主要设备都采用集中控制。 （2）就地（分散）控制。在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。一般对10kV线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。 2．按控制电源电压分 断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。 （1）强电控制。从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流110V或220V。 （2）弱电控制。控制开关的工作电压是弱电（直流48V），而断路器的操动机构的电压是220V。目前在500kV变电所二次设备分散布置时，在主控室常采用弱电一对一控制。 3．按控制电源的性质分 断路器的控制方式按控制电源的性质可分为直流操作和交流操作（包括整流操作）两种。 直流操作一般采用蓄电池组供电；交流操作一般是由电流互感器、电压互感器或所用变压器提供电源。

断路器常见故障及分析

高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，它担负着控制和保护的双重任务，如断路器不能在电力系统发生故障时及时开断，就可能使事故扩大，造成大面积停电。为了满足开断和关合，断路器必须具备三个组成部分；①开断部分，包括导电、触头部分和灭弧室。②操动和传动部分，包括操作能源及各种传动机构。③绝缘部分，高压对地绝缘及断口间的绝缘。此三部分中以灭弧室为核心。 断路器按灭弧介质的不同可分为： 油断路器，利用绝缘油作为灭弧和绝缘介质，触头在绝缘油中开断，又可分为多油和少油断路器。 压缩空气断路器，利用高压力的空气来吹弧的断路器。 六氟化硫断路器，指利用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的断路器。 真空断路器，指触头在真空中开断，利用真空作为绝缘和灭弧介质的断路器。 断路器的分合操作是依靠操作机构来实现，根据操作机构能源形式的不同，操作机构可分为：电磁机构，指利用电磁力实现合闸的操作机构。 弹簧机构，指利用电动机储能，依靠弹簧实现分合闸的操作机构。 液压机构，指以高压油推动活塞实现分合闸的操作机构。 气动机构，指以高压力的压缩空气推动活塞实现分合闸的操作机构。 操作机构还有组合式的，例如气动弹簧机构是由气动机构实现合闸，由弹簧机构分闸。操作机构一般为独立产品，一种型号的操作机构可以配几种型号的断路器，一种型号的断路器可以配几种型号的操作机构。 下面就不同灭弧介质的断路器和不同型式操作机构分别介绍断路器在运行时最常见的故障，以及原因分析。 1．断路器本体的常见故障 1．1油断路器本体 序号常见故障可能原因 1 渗漏油固定密封处渗漏油，支柱瓷瓶、手孔盖等处的橡皮垫老化、安装工艺差和固定螺栓的不均匀等原因。 轴转动密封处渗漏油，主要是衬垫老化或划伤、漏装弹簧、衬套内孔没有处理干净或有纵向伤痕及轴表面粗糙或轴表面有纵向伤痕等原因。 2 本体受潮帽盖处密封性能差。 其他密封处密封性能差。 3 导电回路发热接头表面粗糙。 静触头的触指表面磨损严重，压缩弹簧受热失去弹性或断裂。 导电杆表面渡银层磨损严重。 中间触指表面磨损严重，压缩弹簧受热失去弹性或断裂。 4 断路器本体内部卡滞导电杆不对中。灭弧单元装配不当、传动部件及焊接尺寸不合格和灭弧单元与传动部件装配时间隙不均匀。 运动机构卡死。拉杆装配时接头与杆不在一条直线、各柱外拐臂上下方向不在一条直线上。 5 断口并联电容故障并联电容器渗漏油。 并联电容器试验不合格。 2真空断路器本体 序号常见故障可能原因 1 真空泡漏气真空泡密封性能差，漏气造成真空泡内部真空度下降，绝缘性能下降。

浅谈断路器常见故障及处理对策

浅谈断路器常见故障及处理对策 发表时间：2017-07-12T14:34:06.430Z 来源：《基层建设》2017年第8期作者：王明敏杨旭辉[导读] 现如今，断路器成为电力系统中重要的控制设备，以自身较高的性能在电力系统中得到了广泛的应用。 陕西镇安抽水蓄能有限公司陕西省西安市 710000 摘要：随着人们生活水平的提高，对电力的需求也随之加大，因此，电力系统得到了迅速的发展。现如今，断路器成为电力系统中重要的控制设备，以自身较高的性能在电力系统中得到了广泛的应用。但是，在断路器使用过程中仍然会有一些故障存在，文章主要对其进行分析，并提出解决措施，以供参考。 关键词：断路器；故障及处理对策引言 电力系统的稳定运行离不开输电线路，断路器是高压开关设备，可以关合并承载、开断正常回路下的电流，同时在规定的时间内安全切断故障线路中，存在的过电流、过电压，因此可以有效保护变电站，同时维护输电线路中的设备。变电站运行过程中，断路器故障屡见不鲜，对电网运行效果产生了不利影响。因此，需要对断路器主要故障原因进行分析，进而提出可行的解决对策，促进电网的稳定、安全、长远发展。 1断路器常见故障 1.1合闸失灵 断路器合闸失灵原因主要包括以下几种：就地或者远程控制开关操作方式不对应；合闸电源空气开关在分闸处或者接触不良，合闸电源回路不通；控制电源开关在分闸处或者接触不良，控制回路不通；辅助开关未接通或者接触不良；合闸线圈出现损坏；断路器内部卡滞等。 1.2跳闸失灵 断路器跳闸失灵，会使事故发生时产生越级跳闸，扩大事故程度，甚至可能导致系统崩溃，由于依靠上级电源后备保护动作跳闸，扩大事故范围的同时还延长了排除故障的时间，严重干扰了变电站运行的稳定性。断路器跳闸失灵原因主要包括以下几种：断路器运行中发生事故保护动作，但是断路器拒跳，因而导致越级跳闸；运行监视发现异常现象，断路器拒跳；正常操作，开关拒分。 1.3分闸故障 断路器出现分闸故障的原因主要是由于：一是，断路器的分闸杆和分闸阀出现铁芯被卡死和烧坏的状况，因此致使分闸的钢球无法完全复位，导致断路器的分闸出现问题，使断路器出现在合闸之后立刻产生分闸的情况。进而影响断路器的使用寿命。二是，由于断路器合闸的一级杆阀没有完全归位，进而导致钢球的归位受到阻碍，本能把合闸的油路封死，使断路器分闸之后立即出现合闸的现象。 1.4气体泄漏故障 电气设备的特殊性质，SF6气体的湿度对其影响巨大，会影响电气设备的使用寿命，以及绝缘性能。当气体湿度超过标准范围时，就会使灭弧性能产生影响，从而形成有毒且具有腐蚀性的化学物质，在高温的分解下形成的化学物质会进而腐蚀灭弧室内的金属元件而使断路器爆炸。在常见的SF6断路器的气体泄露故障中，通常是由于：断路器的支柱驱动杆以及密封圈遭到损坏、电路器的充气阀门没有得到有效密封、断路器的支柱瓷套的根部出现裂纹、断路器的灭弧室的顶盖中出现砂眼、断路器的焊缝与其他密封设备不配套的原因。同时，在法兰连接、三联盖板、压力表接头等位置，也是SF6断路器中漏气的常见部位。 1.5控制回路故障类型 引起控制回路断线故障的原因很多，归纳起来主要有以下几个原因：控制电源空气开关跳开、故障或控制电源熔丝熔断；断路器辅助接点接触不良或损坏；分、合闸线圈烧毁、断线；储能回路故障、储能电机或储能行程开关损坏、储能接点接触不良；电磁操动型机构电磁合闸线圈烧毁。 2断路器常见故障的处理对策分析 2.1合闸失灵的处理对策 合闸失灵后若发现断路器没有闭合，要立即切断控制电源，防止合闸线圈损坏；判断是否属于操作失误；检查控制电源和合闸电源是否正常，直流电压是否在正常阈值之内，检查红绿灯指示和弹簧储能，经过认为调整后再合闸送电；根据合闸铁芯是否动作，判断故障原因是机械回路还是电气回路。在断路器出现此类故障后应对断路器进行彻底检查，判断阀门是否出现变形以及损坏。发现此类情况应及时进行更换。 2.2跳闸失灵的处理对策 断路器跳闸失灵，会使事故发生时产生越级跳闸，扩大事故程度，甚至可能导致系统崩溃，由于依靠上级电源后备保护动作跳闸，扩大事故范围的同时还延长了排除故障的时间，严重干扰了变电站运行的稳定性。断路器跳闸失灵原因主要包括以下几种：断路器运行中发生事故保护动作，但是断路器拒跳，因而导致越级跳闸；运行监视发现异常现象，断路器拒跳；正常操作，开关拒分。 2.3分闸故障的处理对策 控制回路出现问题时，应对辅助接点、常闭触点以及密度继电器的接点进行检查，如果接触不良，应查看是否是由于灰尘等因素所引起的，如果发现是由于灰尘的因素可以进行简单的清洗，如果不是就需要更换相关部件。进行分闸电磁铁的检查，用万能表检查分闸线圈的线阻进行监测，查看电阻是否符合标准，如果发现异常应更换分闸线圈。同时，还要检查分闸脱扣器是否出现脱落或是松动的现象，如发现这类问题应进行及时紧固。发现受损要及时更换分闸电故障。 2.4气体泄漏故障 面对气体泄漏故障，首先，应在 SF6断路器运行时对其压力表进行检查，如果在温度相同的情况下。两次压力表的度数相差超过了0.01-0.03MPa，就要对漏气情况进行全面的检查。应先对瓷瓶进行检查，如果是由于瓷瓶的损坏造成的气体泄漏，应对瓷瓶进行更换。如果发现瓷瓶并无问题，应用浓肥皂液对相关的连接处进行涂抹。来检查是否存在漏洞以及接触不良的地方，如果发现存在应及时更换。同时，也可以运用一些塑料薄膜以及密封胶等物质进行密封，来解决漏气故障 2.5控制回路故障的处理对策

二次回路原理图

直流母线电压监视装置原理图------------------------------ 1直流绝缘监视装置----------------------------------------- 1不同点接地危害图---------------------------------------- 2带有灯光监视的断路器控制回路（电磁操动机构）--------------- 3带有灯光监视的断路器控制回路（弹簧操动机构）--------------- 5带有灯光监视的断路器控制回路（液压操动机构）--------------- 6闪光装置接线图（由两个中间继电器构成）------------------------------ 8闪光装置接线图（由闪光继电器构成）------------------------------------ 9中央复归能重复动作的事故信号装置原理图------------------- 9预告信号装置原理图-------------------------------------- 11线路定时限过电流保护原理图--------------------------- 12线路方向过电流保护原理图-------------------------------- 13线路三段式电流保护原理图-------------------------------- 14线路三段式零序电流保护原理图---------------------------- 15双回线的横联差动保护原理图--------------------------- 16双回线电流平衡保护原理图-------------------------------- 18变压器瓦斯保护原理图------------------------------------ 19双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------- 20三绕组变压器差动保护原理图--------------------------- 21变压器复合电压启动的过电流保护原理图--------------------- 22单电源三绕组变压器过电流保护原理图--- ------------------ 23变压器过零序电流保护原理图--------------------------- 24

断路器的控制原理

断路器的控制原理 在发电厂和变电站中对断路器的跳、合闸控制是通过断路器的控制回路以及操动机构来实现的。控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控。通过控制回路，实现了低压设备对高压设备的控制。 一、控制信号传送过程 （一）常规变电站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程 由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况： 1主控制室远方操作：通过控制屏操作把手将操作命令传递到保护屏操作插件，再由保护屏操作插件传递到开关机构箱，驱动跳、合闸线圈。 2就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。 3遥控操作：调度端发遥控命令，通过通信设备、远动设备将操作信号传递至变电站远动屏，远动屏将空接点信号传递到保护屏，实现断路器的操作。 4开关本身保护设备、重合闸设备动作，发跳、合闸命令至操作插件，引起开关进行跳、合闸操作。 5母差、低频减载等其他保护设备及自动装置动作，引起断路器跳闸。

可以看出，前三项为人为操作，后两项为自动操作，因此断路器的操作据此可分为人为操作和自动操作。 根据操作时相对断路器距离的远近，可分为就地操作、远方操作、遥控操作。就地通过开关机构箱本身操作按钮进行的操作为就地操作，有些开关的保护设备装在开关柜上，相应的操作回路也在就地，这样通过保护设备上操作回路进行的操作也是就地操作，保护设备在主控室，在主控室进行的操作为远方操作，通过调度端进行的操作为遥控操作。 （二）综自站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程 操作方式与常规变电站相比，仅在远方操作和遥控操作时不同。 在主控室内进行远方操作，一般是通过后台机进行，操作命令传达到测控装置，启动测控装置跳、合闸继电器，跳、合闸信号传递到保护装置操作插件，启动操作插件手跳、手合继电器，手跳、手合继电器触点接通跳、合闸回路，启动断路器跳、合闸。当后台机死机或其它原因不能操作时，可以在测控屏进行操作。 遥控操作由调度端（或集控站端）发送操作命令，经通讯设备至站内远动通讯屏，远动通讯屏将命令转发至站内保护通讯屏，然后保护通讯屏将命令传输至测控屏，逐级向下传输。 需要指出，有些老站遥控命令是通过后台机进行传输的，如虚线图所示，但由于后台机死机

FX-22D型断路器分合闸时间及三相不同期超标处理

FX-22D型断路器分合闸时间 及三相不同期超标处理 0引言 分、合闸时间及同期性是SF6 断路器机械特性的重要参数，对继电保护及自动装置的可靠动作以及整个电力系统的稳定性来说是非常重要的。直接影响到断路器的关合和开断性能。三相合闸不同期会影响合闸过电压，尤其在先合一相情况比先合两相严重。对中性点不接地系统的分极绝缘变压器中性点绝缘，可能引起中性点避雷器爆炸。当三相分闸不同期性增大时，断路器的燃弧区间( 最大燃弧时间和最小燃弧时间之差 ) 也会增大，甚至会使断路器所承受的恢复电压增加。同一相的不同断口的不同期也会产生相似的后果，特别是在切除断路故障时，燃孤时间长可能会使触头烧损，甚至发生爆炸。如果能将三相分合闸不同期性调整到低于制造厂规定的数值，则产品将具有一定的电气裕度，反之，则可能降低其电气性能，甚至出现开不断短路电流的事故。还可能引起（1）中性点电压位移，产生零序电流；（2）非同期加大重合闸时间，对系统稳定不利；（3）断路器合闸于三相短路时，如果两相先合，则使未合闸相的电压升高，增大了预击穿长度，同时对灭弧室机械强度也提出更高要求。会引起三相电流差异较大，可能引起保护过流跳闸。按照国家有关标准规定，在交接试验、预防性试验及大修后的试验中，都要求断路器测量时间参数。 1 分、合闸时间及不同期的超标情况 在进行某330kV变电站断路器定期预防性试验时，发现该变电站8台330kV断路器中有3台断路器的分、合闸时间及不同期性都有不同程度的超标现象。特别是合闸不同期最为严重，最严重的一台相间合闸不同期达到了52.6ms（见表一）。 A1 A2 B1 B2 C1 C2 3312开关（编号A17084-1）现场测试图 3312开关（A17084-1） 断口A1 A2 B1 B2 C1 C2 标准值（ms）合闸时间（ms）42.9 43.6 93.7 56.3 44.6 41.1 35-45 合闸电阻投入时间（ms）9 9 10 11 8 9 8-11 合闸不同期（同相）（ms）0.7 37.4 3.5 ≤3 合闸不同期（相间）（ms）52.6 ≤5 分闸时间（ms）16.5 17.8 22.2 18.0 18.1 17.5 16-20 分闸不同期（同相）（ms） 1.3 4.2 0.6 ≤2 分闸不同期（相间）（ms） 5.7 ≤3

典型电气二次回路识图

断路器控制回路图 控制回路是二次回路的重要组成部分， 电气设备的种类和型号多 种多样，控制回路的接线方式也很多，但其基本原理是相似的。这里 以某变电站控制回路图为例，简要说明看图的基本方法。 完整的二次回路原理图一般由四张图构成： 原理图一端子图一端子图 —原理图。完整的控制回路图一般包括操作箱接点联系图一保护屏端 子图一汇控柜端子图一断路器控制回路图。 按照上述顺序联接。下面 逐一进行说明： 1、操作箱接点联系图 我们以A 相合闸回路为例来简要说明一下识图方法（图 图1 A 相合闸回路 先来看图上的两种端子: 是箱端子，位于保护装置后侧 ， 厂 是屏端子，一般位于保护屏后两侧，固定在保护屏上。 图的左边为装置的逻辑回路，右侧相对于逻辑回路标有继电装置 的种类及回路名称。如图中根据回路名称，我们可以快速找到 A 相 合闸回路，其中包括跳位监视回路、合闸回路、防跳回路。 跳位监视回路从正电源101通过4D62屏端子接至4n76箱端子, 通过跳 闸位置继电器TWJa 接至4n44,并引至屏端子4D168,从屏端 子通过电缆连接至断路器操作机构箱。图中的 7A 为回路编号（功能 相同的回路在不同型号 101 輕 SMD63 ?4B64 一哼一一― FCX-32KP 「叫— TWJe ^TBJa HlUa HBJu 【恤 .厂|】仙「 丿 ~Mnr-Eir I

的设备中都有统一编号，比如合闸回路的编号一般为7,跳闸回路编号一般为37）。 合闸回路的启动靠手动合闸继电器SHJ或重合闸继电器ZHJ，手合命令发出后启动SHJ,重合闸命令发出后启动ZHJ，然而合闸命令只是一个脉冲，保证合闸回路导通直至断路器合上的是合闸保持继电器HBJa。SHJ或ZHJ发出合闸脉冲后，HBJa线圈励磁，启动合闸回路的HBJa长开接点，这时合闸回路靠HBJa接点继续导通，直至A 相合闸成功，机构箱内的合闸回路断开，HBJa线圈失磁，HBJa长开触点才断开，切断合闸回路。 图中仃BJa为跳跃闭锁继电器，它有两个线圈，一个是电流启动线圈，串联在跳闸回路中，以便当继电保护装置动作于跳闸时，使ITBJa可靠的启动。一个是防跳回路中的电压保持线圈，其主要作用是在继电器动作后能可靠地自保持。直到SHJ或ZHJ返回，仃BJa 的电压线圈失电为止，仃BJa继电器复归。使用仃BJa与2TBJa这两组接点是为了增加回路的可靠性。 2、保护屏端子图 端子图是表示屏与屏之间电缆的连接和屏上设备连接情况的图纸 （图2）。

断路器的控制原理图

四动力车间一月份车间培训讲义 授课人：高成波 授课时间：12月29日 一、断路器的规范及铭牌数据代表的意义 我车间110KV断路器为SF6气体断路器，灭弧介质为SF6气体；型号为LW35-126/3150-40;其中126代表断路器的额定电压（KV），3150为断路器的额定电流（A），40为断路器的额定短路断开电流（KA） 额定电压：是指断路器在运行中所承受的正常工作电压。 额定电流：是指断路器长时间通过的最大工作电流。 额定开断电流：是指断路器在额定电压下允许开断的最大电流。 二、高压断路器的用途 高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，它在电网中起两方面作用。在正常运行时，根据电网的需要，接通或断开电路的空载电流和负载电流，这时起控制作用。而当电网发生故障时，高压断路器和保护装置及自动装置相配合，迅速、自动地切断故障电流，将故障部分从电网中断开，保证电网无故障部分的安全运行，以减少停电范围，防止事故扩大，这时起保护作用。 三、高压断路器的分类及组成部分 1、按灭弧介质分可分为： 1）油断路器 2）磁吹断路器 3）真空断路器 4）六氟化硫断路器 5）空气断路器 6）自产气断路器 2、高压断路器的组成部分 大体可分为：1）导电部分 2）灭弧部分 3）绝缘部分 4）机构及传动部分 5）附件 四、SF6断路器的种类及性能特点 SF6断路器的种类按构造分有敞开式和封闭式；按灭弧方式分有单压式各双压式；按总体分有落地箱式和支撑绝缘式。 SF6断路器的性能特点是： 1）灭弧能力强，介质绝缘强度高，单元额定电压较高。 2）在开断大电流时，产生的电弧电压不高，触头寿命长。 3）切断小电流电容电流时，过电压值较小，不需并联电阻。 4）本体寿命高，检修周期长，维护方便。 5）体积小，重量轻，结构简单，噪音小 五、断路器的简单灭弧原理 断路器的简单灭弧原理是利用热游离和去游离的矛盾，加速去游离的进行，减弱热游

关于断路器异常运行及故障原因分析(终审稿)

关于断路器异常运行及故障原因分析 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

关于断路器异常运行及故障原因分析 贾献居 （山东曹县供电公司） 摘要：高压断路器是重要的电网设备，其运行状态直接影响整个电力系统的运行稳定性和供电可靠性，所以做好高压断路器的异常分析，提高检修人员对各类异常的认识，对电网的稳定运行和提升检修人员的业务素质有着积极的意义。本文就断路器常见运行故障进行分析。 关键词：断路器、常见故障、原因分析。 断路器是接通和切断电路的主要电气设备.由于它的操作非常频繁，因此经常出现一些故障。例如，断路器合不上或拉不开.断路器不正常的自动分闸或自动合闸.泊断路器缺油或油质炭化，断路器操作能源失常，甚至还会发生断路器着火或爆炸的重大事故.等等。 一、断路器运行中发生拒绝跳闸故障的分析、判断与处理 断路器的"拒跳"对系统安全运行威胁很大，一旦某一单元发生故障时，断路器拒动，将会造成上一级断路器跳闸，称为"越级跳闸"。这将扩大事故停电范围，甚至有时会导致系统解列，造成大面积停电的恶性事故。因此，"拒跳"比"拒合"带来的危害性更大。对"拒跳"故障的处理方法如下。 1.拒跳”故障的特征为：回路光字牌亮，信号掉牌显示保护动作，但该回路红灯仍亮，上一级的后备保护如主变压器复合电压过流、断路器失灵保护等动作。在个别情况下后备保护不能及时动作，元件会

有短时电流表指示值剧增，电压表指示值降低，功率表指针晃动，主变压器发出沉重嗡嗡异常响声，而相应断路器仍处在合闸位置。 2.确定断路器故障后，应立即手动拉闸。 （1）当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足，异常声响强烈，应先拉开电源总断路器，以防烧坏主变压器。 （2）当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，但断路器未跳闸，应拉开拒动的断路器，恢复上级电源断路器；若查明各分路保护均未动作（也可能为保护拒掉牌），则应检查停电范围内设备有无故障，若无故障应拉开所有分路断路器，合上电源断路器后，逐一试送各分路断路器。当送到某一分路时电源断路器又再跳闸，则可判明该断路器为故障（拒跳）断路器。这时应隔离之，同时恢复其他回路供电。 （3）在检查“拒跳”断路器除属可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压过低，或控制回路熔断器接触不良，熔丝熔断等）外，对一时难以处理的电气或机械性故障，均应联系调度，作为停用、转检修处理。 3.对“拒跳”断路器的电气及机械方面故障的分析判断方法。 （1）断路器拒跳故障查找方法。 首先应判断是电气回路故障还是机械方面故障： ①检查是否为跳闸电源的电压过低所致；

10kV开关电气控制回路图

检修部员工培训模块 TDJXGYAQ 5.4.1.11 设备检修工艺、方法—电气 10kV开关电气控制回路图 2017-09-30发布 2017-12-01实施大唐国际托克托发电有限责任公司检修部

目录 1、符号及说明 (3) 2、断路器的控制回路的基本要求 (3) 3、断路器控制回路详解 (4)

编制人：张志峰主讲人：张志峰 10kV开关电气控制回路图 1、符号及说明 1.1 如图所示为托克托发电厂五期10kV开关VBG-12P的电气原理图。 1.2 图中操作电源选用AC/DC110V。 图1手车式电气原理图 1.3 图中：HQ：合闸线圈；TQ：分闸线圈；M：储能电机；R0：电阻；S8：辅助开关（当手车在试验位置切换）； S9：辅助开关（当手车在工作位置切换）；SP5：合闸闭锁用电磁铁辅助开关；S2：微动开关；DL：辅助 开关；U：桥式整流器（直流时取消2U~4U）；K1：合闸闭锁线圈；K0：防跳继电器；Y7~Y9：过流脱扣 器；X：航空插头；L1~L10：连接线；PCB：线路板。 1.4 图中包括电机回路、合闸回路、闭锁回路、分闸回路、辅助回路。 2、断路器的控制回路的基本要求 2.1、应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性：断路器的控制电源最为重要，一旦失去电源断路器便无法操作。 因此，无论何种原因，当断路器控制电源消失时，应发出声、光信号，提示值班人员及时处理。 2.2、具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才 发生。发生“跳跃”对断路器是非常危险的，容易引起机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必须采取闭锁

断路器拒绝合闸故障的分析、判断与处理

断路器拒绝合闸故障的分析、判断与处理 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX

断路器拒绝合闸故障的分析、判断与处理高压断路器的常见故障和异常，大多数是由操动机构和断路器控制回路的元件故障，本体异常往往是渗漏油引起缺油等故障。 发生拒合情况，墓本上是在合闸操作和重合闸过程中。拒合的原因主要有两方面，一是电气方面故障；二是机械方面原因。判断断路器拒合的原因及处理方法一般可分以下三步。 1、用控制开关再重新合一次，目的检查前一次拒合闸是否因操作不当引起的（如控制开关放手太快等）。 2、检查电气回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障。方法是： ①检查合闸控制电源是否正常； ②检查合闸控制回路熔丝和合闸熔断器是否良好； ③检查合闸接触器的触点是否正常（如电磁操动机构）； ④将控制开关板至合闸时位置，看合闸铁芯是否动作（液压机构、气动机构、弹簧机构的检查类同）。若合闸铁芯动作正常，则说明电气回路正常。 3、如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械方面故障，应停用断路器，报告有关领导安排检修处理。 经以上初步检查，可判定是电气方面，还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。 1、电气方面常见的故障。 （1）电气回路故障可能有：若合闸操作前红、绿指示灯均不亮，说明控制回路有断线现象或无控制电源。可检查控制电源和整个控制回 第 2 页共 5 页

路上的元件是否正常，如：操作电压是否正常，熔丝是否熔断，防跳继电器是否正常，断路器辅助触点是否良好，有无气压、液压闭锁等。 （2）当操作合闸后红灯不亮，绿灯闪光且事故喇叭响时，说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上。其常见的原因有： ①合闸回路熔断器的熔丝熔断或接触不良； ②合闸接触器未动作； ③合闸线圈发生故障。 （3）当操作断路器合闸后，绿灯熄灭，红灯亮，但瞬间红灯又灭绿灯闪光，事故喇叭响，说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。 （4）若操作合闸后绿灯熄灭，红灯不亮，但电流表计已有指示，说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助触点或控制开关触点接触不良，或跳闸线圈断开使回路不通，或控制回路熔丝熔断，或指示灯泡损坏。 （5）操作手把返回过早。 （6）分闸回路直流电源两点接地。 （7）SF6断路器气体压力过低，密度继电器闭锁操作回路。 （8）液压机构压力低于规定值，合闸回路被闭锁。 2、机械方面常见的故障。 （1）传动机构连杆松动脱落； （2）合闸铁芯卡涩； （3）断路器分闸后机构未复归到预合位置； （4）跳闸机构脱扣； 第 3 页共 5 页