输煤6KV真空断路器的合闸回路隐患分析及防范

白剑锋　廖荣思

摘 要：本文对输煤6KV真空断路器的合闸回路进行技术分析，查找存在缺陷，并提出改进方案

关键词：真空断路器（VCB）；合闸回路；隐患及防范

1 输煤6KV真空断路器（VCB）技术规范

2 输煤6KV真空断路器（VCB）合闸和跳闸过程

2.1 合闸过程

如图（1）所示，断路器在断开状态，通过电机（或手摇）蓄能后，合闸弹簧2-1在蓄能状态。当断路器接受到合闸命令时，合闸线圈2-7动作，将合闸钩2-24从合闸销中抽出，从而使合闸弹簧2-1释放。这时，曲轴2-20带动凸轮轴2-15旋转，使得凸轮2-18滑下，执行轴3-1上的曲轴3-2随之旋转，经过绝缘棒3-6后带动触头闭合，完成断路器的合闸过程。 当断路器在合闸状态时，跳闸钩2-28与执行轴3-1之间的跳闸销能保持断路器在合闸状态，同时跳闸弹簧2-7在合闸过程中被压缩，处于蓄能状态，另外，接触压力弹簧3-8的作用下，保持断路器的触头在有一定的压力，从而保证触头间接触良好。

合闸弹簧2-1释能后，限位开关2-3动作，其触点闭合，重新接通蓄能马达，再次将合闸弹簧2-1蓄能。

2.2 跳闸过程

如图（1）所示，断路器在合闸状态，当跳闸线圈2-8动作时，跳闸钩2-28从跳闸销2-26中抽出，在跳闸弹簧3-7和接触压力弹簧3-8的作用下，执行轴3-1顺时针旋转，这样真空触头4-1断开，完成跳闸过程。跳闸后的断路器状态如图所示。

3 输煤6kV真空断路器（VCB）合闸控制回路隐患分析

2013年3月至11月，输煤分部相继对输煤6KV真空断路器（VCB）继电保护装置进行了更换改造，使用南瑞继保的RCS-9600CN系列厂用电保护测控装置替换原有的保护继电器，在使用过程中，我们发现改造后的合闸控制回路存在一定的安全隐患，分析如下：

如图（2）输煤6KV真空断路器（VCB）控制回路原理图所示，灰色部分为保留的原有控制回路，主要是合闸、分闸操作信号和联锁条件，已使用多年，不存在问题，在这不再详述。我们现在来分析一下原理图中的合闸回路。

当进行合闸操作时，在原有控制回路联锁条件满足的情况下，图（2）中红色线路接通，开关本体上合闸线圈（HC）和保护装置内的合闸保持继电器（HBJ）得电，辅助触点（HBJ）接通，这时图（2）中的蓝色线路接通，线圈（HC）和继电器（HBJ）持续通电，正常情况下断路器执行合闸指令，合闸弹簧释能，断路器从分闸位变成合闸位，断路器本体的辅助触点（1QF）断开，合闸保持回路断开，线圈（HC）和继电器（HBJ）失电，合闸操作全过程完成。

上述是合闸正常的情况，但从前面说到的输煤6KV真空断路器（VCB）合闸过程可以清楚知道，断路器从分闸位变成合闸位是通过合闸弹簧蓄能后释放才能完成变位，那么如果合闸弹簧没有正常蓄能或没有正常释能，会出现什么情况？从控制回路原理图分析，断路器不变位，本体的辅助触点（1QF）不会断开，合闸保持回路（蓝色回路）会一直通电，电流值为合闸回路电流（DC110V时2.0A），时间一长，必定会造成回路中的线圈（HC）和继电器（HBJ）以及导线发热严重，从而引起回路中的触点、线圈和导线绝缘破坏、短路等故障。

通过分析可知，断路器合闸控制回路的隐患主要是在合闸保持回路上，而存在的问题主要有以下几点：（1）合闸弹簧要正常蓄能：合闸弹簧的蓄能一般是由蓄能马达自动完成，也可手动蓄能。（2）合闸弹簧要正常释放。由于合闸弹簧的释放是较为简单的脱扣装置，不能正常释放的可能性较小。（3）断路器本体的辅助触点（1QF）断开：该触点为纯机械联动触点，只要断路器完成变位，触点自然会断开，且此触点与开关柜门合、分闸指示灯使用的触点属同组同类型触点。（4）合闸指令不能持续太久。（5）合闸保持回路中没有熔断保护功能。

4 输煤6kV真空断路器（VCB）合闸控制回路隐患防范

针对上述隐患，我们提出以下防范措施：（1）严格执行操作票，必须按操作项逐条操作，在合上蓄能电源开关后，操作人员必须确认合闸弹簧自动正常蓄能，蓄能指示在“CHARGE”位，如蓄能不正常，需详细检查蓄能马达回路，如有必要，可手动蓄能到位。（2）合闸弹簧蓄能后释放时会有极大的声响，因此在进行合闸操作时，必须有操作人员在现场安全位置对合闸过程进行监听，确保断路器接受合闸指令后确实完成合闸过程，完成变位，开关柜门上合闸红色指示灯亮。如合闸不正常，应立即停止下一步操作，断开断路器DC110V控制电源，确定具体原因和消除后，方能继续操作。（3）根据观察，远控合闸指令一般只持续1秒钟左右，不会有太大问题，就地合闸操作不确定因素较多，也不安全，因此严格按操作票规定，不允许进行就地合闸操作。（4）根据输煤电气负荷的实际使用情况，取消南瑞继电保护装置中的合闸保持回路，即拆除图2中的“A”中的402的接线，合闸操作使用脉冲信号，可以有效避免合闸回路长时间通电发热的情况，避免合闸线圈烧毁。

参考文献

[1]李博，赵鸣，王忠，等.6kV厂用高压真空断路器合闸监视回路的改造[J].电世界，2015，56（12）：8-9.

[2]高照.一起6kV真空断路器自合故障分析[J].民营科技，2014，（6）：86.

（作者单位：珠海发电厂）