10kV小车开关储能保险频繁熔断问题浅析
[摘 要]近年来，高压开关柜的小车操作机构已被广泛的应用在电力行业的工程建设中，与过去的直流电磁机构相比，这种机构具有动作速度快、合闸电流小、储能电源容量小、交直流均可使用、可靠性较高等优点。在实际的运行中，部分型号小车操作机构的二次回路存在一些缺陷，出现无法储能或引起控制回路断线等现象。
[关键词]储能回路；行程开关；
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0169-01
1 故障现象
某220kV变电站的10kV电容器52开关柜，在运行人员送电时，手动合闸，开关由分位变合位，储能电机动作，1秒后储能电机停止，保护装置与后台监控机报“弹簧未储能”、“储能超时”、信号，故手分开关（分闸后保护装置和后台监控机报“控制回路断线”信号），并将小车开关拉至冷备用位置。检修人员到现场打开小车开关机构面板后，发现机构内短路板储能保险熔断，更换备用保险后，在小车试验位置模拟开关分合闸，故障现象依然存在，且合闸时储能保险熔断。
2 原因分析
2.1储能二次回路结构
小车开关为VEP-12型操作机构，为弹簧储能，储能机构配置3个行程开关（SP1、SP2、SP3），每组行程开关分别配置有常开接点、常闭接点各一对，用于合闸回路、电机储能回路、储能指示回路、信号回路，如图1所示。
图中所示的四个回路使用了三个电源，分别是合闸回路使用的是控制电源，储能回路和储能指示灯回路使用的是储能电源，未储能信号回路使用的是保护电源。
2.2原因分析
储能回路主要是通过行程开关的接点来控制的，而行程开关接点是用来切断和接通直流回路，较容易发生故障。在实际运行中，储能回路的故障也往往发生在行程开关的接点上。其中，用来启停储能电机的常闭接点（SP1）比较容易烧坏。这是由于部分开关厂家生产行程开关的接点开断容量不足，特别在开关频繁动作的情况下（如电容开关），该接点无法灭弧，如果弹簧储能行程开关SP1、SP2接点烧坏粘连或者切换片变形引起的接点切换不同期，将会使接点间绝缘击穿，造成合闸回路中的常开接点与储能电机回路中的常闭节点短路，储能电源与控制电源混电，储能、控制空开或保险熔断，开关将无法再次储能。当弹簧拉力降低后，另外一对行程开关（SP2）的常开接点将闭锁合闸回路，造成控制回路断线。由于弹簧储能机构都在合闸后开始储能，这时行程开关切换，上述故障往往发生在合闸过程中。
2.3造成后果
10kV开关柜小车开关机构存在上述隐患，当发生本间隔合闸于故障或者线路保护重合于故障时，本间隔保护装置将因为控制电源空开跳闸或者储能回路接点无法导通引起控制回路断线，保护装置正确动作后无法进行正常分閘，最终引起变压器低后备保护动作，跳开主变低压侧进线开关，引起越级跳闸事故，扩大停电范围，造成七级甚至六级电网等级事件。
3 储能回路的改进方法
储能回路的这个问题归根到底是由于开关的行程开关接点不足所致，为防止类似事故的发生，必须对接点进行扩充。因此，对10kV开关储能回路进行改造，提高其可靠性是相当必要的。而这种改造只需在现有的基础上通过相应的附件更换和加装或者回路改造，就能完成。
3.1增加储能行程开关
新增储能行程开关SP4，专供用于的合闸回路的常开接点，将储能回路、合闸回路和信号回路彻底隔离，如图2所示。该方法需考虑开关机构内空间，是否有足够空间加装行程开关，若空间充裕，回路改造简单。
3.2增加重动中间继电器
利用重动中间继电器提供额外接点和电气隔离的作用，将储能行程开关SP3的常开接点进行重动，取消储能回路中使用的SP2常闭节点，取重动继电器ZJ的常闭接点，信号回路取重动继电器的常闭接点，储能指示灯回路取ZJ的常开接点。该方法需要额外设置重动继电器，重新进行配线和安装，同时增加了储能回路的复杂程度，且ZJ继电器线圈故障后不影响储能电机储能和合闸回路。改造后的回路如图3所示。
4 结束语
将该220kV变电站的10kV电容器52开关柜开关机构按照方法1，增加行程开关方法改造后，开关运行良好，多次试验均没有发生储能保险熔断的现象。下一步，将进行该型号及其它型号设备的隐患排查，建议结合停电对存在问题的开关机构进行改造，防止越级故障的发生。同时，在对设备初设审查和出厂验收阶段对该问题进行检查，要求各回路分别采用独立的行程开关接点，从源头进行治理，将大幅降低储能回路发生故障的概率，提高设备供电可靠性。
参考文献
[1]陈晓，张靓熠.弹簧操作机构与线路保护控制回路的几个问题[J].黑龙江电力.2005（04）
[2]梁红梅，魏玉龙.关于某断路器控制回路缺陷的处理[J].河北工程技术高等专科学校学报.2011（03）
作者简介：
刘建军（1985-），男，河北承德，大学本科，工程师，继电保护