浅析高压断路器压力低闭锁回路存在的问题与改进

摘 要：从当前SF6断路器气体压力低闭锁回路继电器使用实况入手，分析因为使用继电器而出现故障，导致不能正常闭锁分合闸回路以及不能发闭锁信号等常见的问题。以常见断路器设备压力低闭锁回路设计方案优缺点为出发点，提出中间继电器闭锁回路的双动断触点串联等完善措施，旨在解决压力低闭锁可靠性低的问题。

关键词：高压断路器;闭锁回路;设施优化

中图分类号：TM645.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）36-0010-02

当前我国许多地区都已经将SF6断路器投入到日常生产工作中，并且SF6属于绝缘气体介质，压力值和断路器灭弧能力息息相关。如果SF6的气压低，则分合闸操作会对断路器产生影响，情况严重时甚至会导致断路器爆炸。为了全面控制该问题，大部分断路器生产厂家在分合闸控制回路当中都安置了低闭锁触点，保证在低压情况下可靠闭锁分合闸回路。但是从近年来的实际使用情况来看，部分厂家闭锁方案设计存在较大的问题，导致SF6低压状态下不能闭锁分合闸回路，有时也不能发出警告信号，设备安全隐患较大，如果不能在设计方案阶段开始对其进行完善，会影响到日后的正常运行及使用。下文将从当前高压断路器压力低闭锁回路使用中存在的问题入手，并阐述问题的解决措施。

1 现行设计方案

目前部分厂家的产品密度继电器会提供2对触点，其中一对触点用来启动中间继电器，再由该被启动的中间继电器来触发对应的报警信号。除此之外，另外一对触点主要工作的启动其余继电器，其余继电器动断触点可以用来闭锁分合闸的控制回路，也可以作为触发报警信号使用[1]。但是这种设计方案在实际运行过程中存在较大的问题，压力低闭锁触点同时启动两个继电器，虽然可以在一定程度上降低继电器不能正常启动的发生几率，但是还依然存在问题。如果两个继电器中的任何一个继电器启动，都会引起相关工作人员的高度关注，动断触点会主动断开分合闸回路并向后台报控制回路断线问题，有效避免各种事故，降低事故产生几率[2]。

2 闭锁回路改进模式

通过对常见的问题进行分析发现，压力低闭锁回路设计方案可以总结为下述几点。

2.1 闭锁触点经过中间继电器

有时中间继电器会安装到断路器的本置，所以不仅会受到振动的影响，还容易被潮气侵蚀。设备在这种环境下工作就容易出现故障，影响设备的正常运行。部分生产厂家对于继电器的选型工作不重视，所以继电器质量以及继电器的实际使用年龄不够理想，所以中间继电器产生故障的几率明显提升，会对闭锁以及发信回路可靠性产生影响[3]。

如果选择正常状态下的中间继电器，对继电器状态监视起不到推动作用。如果中间继电器产生故障，且相关工作人员没有在第一时间得到相关信息，有可能导致压力低状态分合闸，情况严重时断路器会爆炸。可以多加一个中间继电器，启动双继电器模式。虽然这种处理模式会提升运行可靠性，但是密度继电器开断电力又明显提升，可能会导致继电器开断受阻，烧毁。如果想要提升继电器监视质量，可以选择正常运行状态下的中间继电器进行监视，但是这种工作模式对中间继电器的质量要求较高且运行维护难度大[4]。

2.2 方案创新模式

为了最大程度控制户外断路器本体中间继电器产生故障，工作人员可以对密度继电器进行处理，让密度继电器压力低闭锁触点直接接触操作箱， 通过操作箱来提供压力低闭锁继电器去闭锁分合闸回路，在闭锁的过程中还要发闭锁信号，通过该方式可以有效提升回路可靠性。首先，因为大部分继电器都是安装在环境比较好的场所中，一般不会出现故障。其次，操作箱内部继电器配置需要商家高标准挑选，通过各种实验测试之后再明确设备选型，进而提升其稳定性。大部分操作箱生产厂家的内部继电器故障都可以通过自检程序进行检测，并装置报警信号，所以可以全面提升中间继电器稳定性。但是该方案也存在一些不尽如人意之处，密度继电器触点想要安置到操作箱内，电缆长度过长，很有可能影响到回路可靠性。除此之外，因为操作箱自身不会长期带电的，但是有条例规定操作箱220 kV的保护操作回路也不允许直流电源切换回路，所以压力低闭锁在正常状态下只能使用单一直流电源的模式来运行。若电源异常，容易导致闭锁缺失，所以从整体情况上来看，该方案尚需要工作人员进行完善[5]。

密度继电器可以提供6个触点，如图1所示。

3对触电中的2对压力低闭锁触点可以带动其中2个中间继电器，工作人员可以在分合闸回路当中传入动断触点。压力低闭锁信号也可以由二者提供，所有中间继电器的启动都会将分合闸回路分开，并且在同一时间发闭锁信号，全面提升压力低闭锁回路日常运行稳定性。与此同时，密度继电器剩余的1组触点可以直接发压力低报警信号。

通过分析近年来各地区的工作情况发现，阿海珐、北京北开等断路器，都比较适合在正常运行时按照中间继电器不带电压力低闭锁回路方式进行技术优化，只需要增加中间继电器和一部分的电缆就能完成优化，性价比高。对110 kV断路器来说，KA4与KA5启动回路可以使用相同电源，对220 kV和220 kV以上断路器来说，二者则需要各自使用不同电源，才能保证正常运行。

通过调查发现，部分生产厂家低闭锁回路断路器设计方案质量不达标，但是也有例如西门子等厂家的断路器设计方案是较为理想的。当回路有保障时，可以通过压力低闭锁信号以及控制回路断线等方式让工作人员高度关注该问题。但是日常运行过程中经常会出现各种影响因素，导致中间继电器故障，控制回路被错误的闭锁，一旦出现错误，会对系统的正常运行产生影响。从该角度问题切入， 对回路进行改进，对于220 kV和220 kV以上双操作电源来说，分合闸控制回路闭锁触点可以采用触点并联的方式来完成。反观110 kV操作电源压力低闭锁回路，则可以通过增加中间继电器的方式，或者是选择密度继电器当中其余触点来启动该继电器的方式提升系统运行稳定性。通过该方式进行处理之后，所有中间继电器出现故障，都不会导致回路出现断线等不良情况， 会以压力低闭锁信号为媒介将信息传递到运行人员方面。所以从整体上来看，该优化方式需要先放弃压力低闭锁回路灵敏性，在降低灵敏性的基础上来提升运行的稳定性。可以根据不同地区的不同情况来酌情选择。

3 结 语

近年来，我国社会水平不断发展，各行业都在通过各种模式对现行工作模式进行完善，旨在提升工作效率，适应时展节奏。本文从当前我国高压断路器压力低闭锁回路日常工作的实况入手，简要分析在日常工作中经常会出现的各种问题，并提出相应的解决措施。从三方面入手，详细阐述了针对不同情况的完善措施，指出不同完善措施存在的弊端，旨在通过该方式提升高压断路器压力低闭锁回路工作的稳定性，通过该方式使其更好的运行，进而为社会发展和我国经济发展服务。

参考文献：

[1] 陈晓彬，黄祖伟，屠黎明.高压断路器压力低闭锁回路存在问题的分析 与改进[J].电力系统自动化，2012，（24）.

[2] 骆树权.断路器SF6压力低闭锁回路的问题与优化建议[J].企业技术开 发，2015，（5）.

[3] 施晟. 断路器机构压力闭锁回路导致自适应重合闸异常分析及解决 方案[J].机电信息，2015，（21）.

[4]卢敏波.500 kV西门子和ABB高压断路器二次控制回路的比较与改进 [J].电工技术，2011，（11）.