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摘要：本文对断路器保护屏出口操作箱分闸回路及同断路器机构回路联系进行简要介绍，并针对现场工作中出现的异常情况进行简要分析，查找故障发生的原因，采取防范措施，在今后工作中起到借鉴作用。
关键词：断路器；分闸回路；操作箱；烧损原因；措施
作者简介：高斌（1971-），男，山东沂水人，辽宁省超高压分公司大连运维中心，高级技师。（辽宁 大连 116400）
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）18-0121-02
随着电网的高速发展，500kV系统在电力系统供电中占主导地位，500kV断路器及相关配套保护设施是电力供电系统中的主要设备，如果断路器由于某种原因损坏，不能正常运行，将给供电系统安全运行造成极大威胁，因此提高断路器等设备日常维护工作质量，是保证电网安全稳定运行的关键，以下围绕实际工作中的典型事例，从几个方面对异常发生原因进行简要分析，针对事例找出异常发生的主要原因，同时也对部分二次回路进行了简要的介绍，希望本文能对提高断路器的日常维护工作质量有一定的参考价值。
一、情况说明
某500kV线路停电，变电检修人员在进行断路器检修操作试验时，发现该断路器B相二组分闸回路异常，首先怀疑回路中3R电阻故障，经检查排除后，故障点为二组分闸线圈烧损。更换二组分闸线圈后，测量回路电压时发现237B回路电压异常，对地正极77V左右（开关辅助接点前），而A、C相对地正常为110V；随后运行人员通知继电人员进行查找，发现断路器保护屏出口操作箱跳B插件元件烧损，经继电人员更换插件后恢复正常。
二、二组分回路原理说明
1.二组分闸监视回路
开关在合位时201正电至电阻R2至合位监视继电器至发光二极管至二组跳闸信号继电器至二组防跳电流线圈至开关汇控柜至机构，机构回路经主要元件3R电阻至开关常开接点52a（两个辅助接点串联）至跳闸线圈至202负电，监视跳闸回路完好性。
2.远方手动操作回路
远方手动操作分闸时，二手跳继电器动作其2STJ接点闭合，正电至二组防跳电流线圈至开关汇控柜至机构，机构回路经主要元件3R电阻至开关常开接点52a（两个辅助接点串联）至跳闸线圈至202负电，开关分闸。同时2TBJ防跳电流线圈经2TBJ常开接点自保持，当开关常开接点断开后，防跳继电器返回接点打开，操作结束。
3.保护动作回路
保护动作时，相关保护动作常开接点闭合，正电经接点至二组跳闸信号继电器2TXJ至二组防跳电流线圈2TBJ至开关汇控柜至机构，机构回路经主要元件3R电阻至开关常开接点52a（两个辅助接点串联）至跳闸线圈至202负电，开关分闸，同时2TBJ防跳电流线圈经2TBJ常开接点自保持，开关常开接点断开后，防跳继电器返回接点打开。二组信号继电器2TXJ动作后，接点闭合发二组出口跳闸信号。
三、断路器测控信号分类
1.现场汇控柜信号
“断路器低油位报警”、“断路器低气压报警”、“断路器低油压报警”、“断路器油泵过负荷”、“断路器油泵超时”、“断路器极相不同步”、“DC/ACMCCB故障”、“隔离开关50532低气压报警”、“隔离开关1马达过负荷”、“隔离开关2马达过负荷”、“接地开关17马达过负荷”、“接地开关27马达过负荷”、“接地开关67马达过负荷”、“报警回路电源故障”、“接地开关5227马达过负荷”；其余信号为断路器及相关隔离开关开合位置。
2.断路器保护屏信号
“故障告警”、“异常告警”、“保护动作”、“重合闸动作”、“电源异常”、“控制回路断线”、“直流电源断线”、“压力低禁止重合闸”、“出口跳闸信号”、“重合闸信号”。
3.说明
通过以上对断路器测控信号的介绍，了解信号的来源便于以下进行故障原因的分析。
四、根据烧损元件和后台监控机报文分析原因
检查该断路器屏出口操作箱跳B插件电路板，主要烧损元件为：2TBJ防跳电流继电器，2TXJ跳闸信号继电器。结合后台报文和二组分闸回路分析，分析造成防跳电流继电器和跳闸信号继电器烧损原因。
1.正常操作时
远方手动操作（远动操作分合闸动作保持时间一般为120ms左右）：开关52a辅助接点转换不良粘连（两个常开接点串联，可能性很小），2TBJ防跳继电器保持其接点闭合，使二组分闸回路长时间通过分闸电流，烧损出口操作箱相关继电器和分闸线圈，但发生此种情况时，回路中跳闸信号继电器2TXJ應动作其相关接点闭合，启动故障录波器，同时后台应报“开关跳闸出口动作”报文。检查当天线路停电拉开该断路器时后台机报文，无出口跳闸信号和故障录波器启动。综上所述可排除正常操作时烧损该断路器屏出口操作箱跳B插件的可能性。
2.保护动作
保护动作时通过2TJR（不启动重合闸）或2TJQ（启动重合闸）保护动作常开接点闭合，接通保护跳闸回路，但当时该断路器正处在检修状态，对应保护屏无作业，后台机及保护屏无保护动作信号，排除此种可能性。
3.修试人员做断路器启动电压试验
根据后台机信号分析：11时42分和11时43分现场检修人员分别通过现场开关机构按钮合上该断路器A相、B相、C相开关。11时45分20秒，断路器A相开关分闸发生；11时45分30秒后台报“该断路器跳闸出口动作”，同一时间该断路器B相、C相开关分闸发生，同时第二保护小室故障录波器启动（现场分闸或现场非全相保护动作不启动2TXJ信号继电器，报该断路器跳闸出口动作信号）。11时49分31秒，检修人员通过现场开关机构按钮合上该断路器A相、B相、C相开关，11时50分06秒后台机多次报“Ⅱ段直流系统故障”、“Ⅱ段控制母线接地”及恢复信号，11时51分47秒5053断路器分闸，后台报该断路器A相、C相开关跳位动作，无B相跳位动作。11时58分后台机报断路器屏B相跳闸位置退出。12时38分后台报该断路器B相跳闸位置发生。综合上述信号，检修人员在进行断路器操作试验时，后台报“该断路器跳闸出口动作”报文，即跳闸信号继电器2TXJ动作，4分钟后检修人员合上该断路器A相、B相、C相开关后，后台机多次报“Ⅱ段直流系统故障”、“Ⅱ段控制母线接地”及恢复信号。
4.说明
以上结合后台报文，从正常操作、保护动作、修试人员进行启动电压试验三方面进行分析，排除了上两条的可能性。从后台报文上看，修试人员试验时，二组跳闸信号继电器2TXJ动作，后台报“断路器跳闸出口动作”这一重要报文，同时报“Ⅱ段直流系统故障”、“Ⅱ段控制母线接地”说明此时二组分闸回路出现异常或故障，因此断路器保护屏出口操作箱跳B插件烧损应根据检修人员当时工作方法进一步分析排除，从而查出烧损插件的原因，比如加试验电压前是否断开237回路与出口操作箱间连线，使用试验仪器是否合适，加压时间是否过长，厂家是否有特殊注意事项等，但如果试验前断开237回路与出口操作箱间连线，操作箱插件烧损故障可避免。
五、断路器出口操作箱与现场开关机构分闸回路配合问题
1.手跳或保护动作时回路电阻简要分析
二分回路中，3R电阻40Ω，跳闸线圈5.7Ω，电缆、信号继电器、防跳继电器等电阻估算4.3Ω，回路总电阻约50Ω，因此回路电流约4.4安培。
2.出口操作箱允许额定电流范围
查阅该断路器出口操作箱说明书，HBJ 是电流型继电器，TBJ是电流启动电压保持的继电器，TXJ是电流启动电压复归的继电器，这些继电器的电流线圈的额定启动值有五种规格：0.25A、0.5A、1A、2A、4A。各种规格的继电器的电流电阻值应为其额定值的0.3～0.5倍。按电力部反事故措施和有关规程规定，这类继电器的电力电阻值应小于断路器操作电力的50%，所以，按断路器电流选用操作箱额定电流的原则是：断路器电流范围为4＜I≤8A时选用操作箱额定电流为4A。查阅保护装置订货技术协议和厂方资料，出口操作箱允许电流在0.5A至6A范围内。
3.说明
进行回路电阻分析，防止国产的出口操作箱额定电压与日本进口断路器操作回路在额定电压上存在差异，国产220V而进口110V，从而导致回路电流增大，超过部分电器元件的额定值，造成元件烧损，分闸回路故障。如出口操作箱额定电流不满足分合闸回路要求，此种情况比较麻烦，应将变电站已投运的同类型的断路器分闸回路进行改造，避免运行中发生开关拒动等严重故障，但通过二分回路电流计算和查阅出口操作箱订货协议及说明书核对，此种担心可基本排除。
六、断路器投运以来分合闸情况统计
1.该断路器投运至今分合闸情况
正常操作：合闸3次，分闸3次；故障跳合闸：跳A相2次，跳B相2次，跳C相1次；合A相1次，合B相1次；故障后手动合闸并环1次；修试人员传动试验次数未统计。
2.说明
通过断路器分合闸次数统计，进一步证明了出口操作箱额定电流是在允许范围内，不存在与断路器机构部分的二次回路参数配置上的不配合问题，运行中能够实现断路器的正常功能。
七、结束语
本文通过对断路器屏出口操作箱跳B插件烧损原因的浅析，以便对实际工作中断路器及其配套保护装置运行维护工作提供参考和帮助，通过对现场发生的异常和故障的分析，总结经验，吸取教训，找出差距，不断改进，就能使现场运行维护及修试工作更加完善化、更加精细化，从而能进一步保障人身、设备、电网的安全。
（责任编辑：麻剑飞）
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关键词：断路器；分闸回路；操作箱；烧损原因；措施
作者简介：高斌（1971-），男，山东沂水人，辽宁省超高压分公司大连运维中心，高级技师。（辽宁 大连 116400）
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）18-0121-02
随着电网的高速发展，500kV系统在电力系统供电中占主导地位，500kV断路器及相关配套保护设施是电力供电系统中的主要设备，如果断路器由于某种原因损坏，不能正常运行，将给供电系统安全运行造成极大威胁，因此提高断路器等设备日常维护工作质量，是保证电网安全稳定运行的关键，以下围绕实际工作中的典型事例，从几个方面对异常发生原因进行简要分析，针对事例找出异常发生的主要原因，同时也对部分二次回路进行了简要的介绍，希望本文能对提高断路器的日常维护工作质量有一定的参考价值。
一、情况说明
某500kV线路停电，变电检修人员在进行断路器检修操作试验时，发现该断路器B相二组分闸回路异常，首先怀疑回路中3R电阻故障，经检查排除后，故障点为二组分闸线圈烧损。更换二组分闸线圈后，测量回路电压时发现237B回路电压异常，对地正极77V左右（开关辅助接点前），而A、C相对地正常为110V；随后运行人员通知继电人员进行查找，发现断路器保护屏出口操作箱跳B插件元件烧损，经继电人员更换插件后恢复正常。
二、二组分回路原理说明
1.二组分闸监视回路
开关在合位时201正电至电阻R2至合位监视继电器至发光二极管至二组跳闸信号继电器至二组防跳电流线圈至开关汇控柜至机构，机构回路经主要元件3R电阻至开关常开接点52a（两个辅助接点串联）至跳闸线圈至202负电，监视跳闸回路完好性。
2.远方手动操作回路
远方手动操作分闸时，二手跳继电器动作其2STJ接点闭合，正电至二组防跳电流线圈至开关汇控柜至机构，机构回路经主要元件3R电阻至开关常开接点52a（两个辅助接点串联）至跳闸线圈至202负电，开关分闸。同时2TBJ防跳电流线圈经2TBJ常开接点自保持，当开关常开接点断开后，防跳继电器返回接点打开，操作结束。
3.保护动作回路
保护动作时，相关保护动作常开接点闭合，正电经接点至二组跳闸信号继电器2TXJ至二组防跳电流线圈2TBJ至开关汇控柜至机构，机构回路经主要元件3R电阻至开关常开接点52a（两个辅助接点串联）至跳闸线圈至202负电，开关分闸，同时2TBJ防跳电流线圈经2TBJ常开接点自保持，开关常开接点断开后，防跳继电器返回接点打开。二组信号继电器2TXJ动作后，接点闭合发二组出口跳闸信号。
三、断路器测控信号分类
1.现场汇控柜信号
“断路器低油位报警”、“断路器低气压报警”、“断路器低油压报警”、“断路器油泵过负荷”、“断路器油泵超时”、“断路器极相不同步”、“DC/ACMCCB故障”、“隔离开关50532低气压报警”、“隔离开关1马达过负荷”、“隔离开关2马达过负荷”、“接地开关17马达过负荷”、“接地开关27马达过负荷”、“接地开关67马达过负荷”、“报警回路电源故障”、“接地开关5227马达过负荷”；其余信号为断路器及相关隔离开关开合位置。
2.断路器保护屏信号
“故障告警”、“异常告警”、“保护动作”、“重合闸动作”、“电源异常”、“控制回路断线”、“直流电源断线”、“压力低禁止重合闸”、“出口跳闸信号”、“重合闸信号”。
3.说明
通过以上对断路器测控信号的介绍，了解信号的来源便于以下进行故障原因的分析。
四、根据烧损元件和后台监控机报文分析原因
检查该断路器屏出口操作箱跳B插件电路板，主要烧损元件为：2TBJ防跳电流继电器，2TXJ跳闸信号继电器。结合后台报文和二组分闸回路分析，分析造成防跳电流继电器和跳闸信号继电器烧损原因。
1.正常操作时
远方手动操作（远动操作分合闸动作保持时间一般为120ms左右）：开关52a辅助接点转换不良粘连（两个常开接点串联，可能性很小），2TBJ防跳继电器保持其接点闭合，使二组分闸回路长时间通过分闸电流，烧损出口操作箱相关继电器和分闸线圈，但发生此种情况时，回路中跳闸信号继电器2TXJ應动作其相关接点闭合，启动故障录波器，同时后台应报“开关跳闸出口动作”报文。检查当天线路停电拉开该断路器时后台机报文，无出口跳闸信号和故障录波器启动。综上所述可排除正常操作时烧损该断路器屏出口操作箱跳B插件的可能性。
2.保护动作
保护动作时通过2TJR（不启动重合闸）或2TJQ（启动重合闸）保护动作常开接点闭合，接通保护跳闸回路，但当时该断路器正处在检修状态，对应保护屏无作业，后台机及保护屏无保护动作信号，排除此种可能性。
3.修试人员做断路器启动电压试验
根据后台机信号分析：11时42分和11时43分现场检修人员分别通过现场开关机构按钮合上该断路器A相、B相、C相开关。11时45分20秒，断路器A相开关分闸发生；11时45分30秒后台报“该断路器跳闸出口动作”，同一时间该断路器B相、C相开关分闸发生，同时第二保护小室故障录波器启动（现场分闸或现场非全相保护动作不启动2TXJ信号继电器，报该断路器跳闸出口动作信号）。11时49分31秒，检修人员通过现场开关机构按钮合上该断路器A相、B相、C相开关，11时50分06秒后台机多次报“Ⅱ段直流系统故障”、“Ⅱ段控制母线接地”及恢复信号，11时51分47秒5053断路器分闸，后台报该断路器A相、C相开关跳位动作，无B相跳位动作。11时58分后台机报断路器屏B相跳闸位置退出。12时38分后台报该断路器B相跳闸位置发生。综合上述信号，检修人员在进行断路器操作试验时，后台报“该断路器跳闸出口动作”报文，即跳闸信号继电器2TXJ动作，4分钟后检修人员合上该断路器A相、B相、C相开关后，后台机多次报“Ⅱ段直流系统故障”、“Ⅱ段控制母线接地”及恢复信号。
4.说明
以上结合后台报文，从正常操作、保护动作、修试人员进行启动电压试验三方面进行分析，排除了上两条的可能性。从后台报文上看，修试人员试验时，二组跳闸信号继电器2TXJ动作，后台报“断路器跳闸出口动作”这一重要报文，同时报“Ⅱ段直流系统故障”、“Ⅱ段控制母线接地”说明此时二组分闸回路出现异常或故障，因此断路器保护屏出口操作箱跳B插件烧损应根据检修人员当时工作方法进一步分析排除，从而查出烧损插件的原因，比如加试验电压前是否断开237回路与出口操作箱间连线，使用试验仪器是否合适，加压时间是否过长，厂家是否有特殊注意事项等，但如果试验前断开237回路与出口操作箱间连线，操作箱插件烧损故障可避免。
五、断路器出口操作箱与现场开关机构分闸回路配合问题
1.手跳或保护动作时回路电阻简要分析
二分回路中，3R电阻40Ω，跳闸线圈5.7Ω，电缆、信号继电器、防跳继电器等电阻估算4.3Ω，回路总电阻约50Ω，因此回路电流约4.4安培。
2.出口操作箱允许额定电流范围
查阅该断路器出口操作箱说明书，HBJ 是电流型继电器，TBJ是电流启动电压保持的继电器，TXJ是电流启动电压复归的继电器，这些继电器的电流线圈的额定启动值有五种规格：0.25A、0.5A、1A、2A、4A。各种规格的继电器的电流电阻值应为其额定值的0.3～0.5倍。按电力部反事故措施和有关规程规定，这类继电器的电力电阻值应小于断路器操作电力的50%，所以，按断路器电流选用操作箱额定电流的原则是：断路器电流范围为4＜I≤8A时选用操作箱额定电流为4A。查阅保护装置订货技术协议和厂方资料，出口操作箱允许电流在0.5A至6A范围内。
3.说明
进行回路电阻分析，防止国产的出口操作箱额定电压与日本进口断路器操作回路在额定电压上存在差异，国产220V而进口110V，从而导致回路电流增大，超过部分电器元件的额定值，造成元件烧损，分闸回路故障。如出口操作箱额定电流不满足分合闸回路要求，此种情况比较麻烦，应将变电站已投运的同类型的断路器分闸回路进行改造，避免运行中发生开关拒动等严重故障，但通过二分回路电流计算和查阅出口操作箱订货协议及说明书核对，此种担心可基本排除。
六、断路器投运以来分合闸情况统计
1.该断路器投运至今分合闸情况
正常操作：合闸3次，分闸3次；故障跳合闸：跳A相2次，跳B相2次，跳C相1次；合A相1次，合B相1次；故障后手动合闸并环1次；修试人员传动试验次数未统计。
2.说明
通过断路器分合闸次数统计，进一步证明了出口操作箱额定电流是在允许范围内，不存在与断路器机构部分的二次回路参数配置上的不配合问题，运行中能够实现断路器的正常功能。
七、结束语
本文通过对断路器屏出口操作箱跳B插件烧损原因的浅析，以便对实际工作中断路器及其配套保护装置运行维护工作提供参考和帮助，通过对现场发生的异常和故障的分析，总结经验，吸取教训，找出差距，不断改进，就能使现场运行维护及修试工作更加完善化、更加精细化，从而能进一步保障人身、设备、电网的安全。
（责任编辑：麻剑飞）
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