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来源:富勤发电公司
作者:黄承根
时间:2020-04-30 12:39:42
浅谈发电站断路器控制开关经常损坏的原因以及改进措施

前段时间,本人到过一个水力发电站帮助处理断路器拒合闸问题,经检查后发现故障原因是断路器控制开关的合闸触点损坏引起断路器拒合闸故障,同类的故障过去已经出现过多次。

除开分合次数过多导致的开关触点损耗的正常损坏以外,开关触点损坏多数是由于控制电磁操作机构后,驱动电流大,触点分开的瞬间产生自感电势,击穿开关触点之间的空气,产生高温电弧,进而损毁开关触点、簧片、以及开关的阻燃材料。

例如:水力发电站的常用断路器,其控制开关有分闸控制触点、合闸控制触点。断路器的蓄能电机控制回路的开关或辅助开关触点也类似。

过去老电站的断路器控制开关的分闸、合闸触点都是和分闸、合闸指示灯(指示灯一般是12V钨丝灯珠串联电阻器),或者和分合闸监视继电器配合(并联)一起使用的,都有一定的自感电势能量吸收能力。因此断路器控制开关回路虽然没有专门的自感电势吸收电路,开关损坏的几率还是较低(一般是指示灯损坏)。但近年来,由于多数改使用LED指示灯,自感电压吸收能力特别的低,因此开关触点经常损坏。

怎样才能减少开关损坏,需要什么改进措施?

加触点是一个合理的做法!但提高触点的载流量,只能保证和延长继电器的使用寿命。电弧在开关接通和释放瞬间时还是避免不了的,负载电流越大,电弧越明显,开关最终还是避免不了损毁。

在有些感性负载小的设备一般使用RC吸收回路,简单甚至是使用电容器的并联开关触点,或者并联到感性负载,或者使用二极管并联到感性负载,来消除触点间的火花。

为简化电路,或在大电流感性负载的设备里,如目前多数断路器的分闸线圈、合闸线圈和蓄能电机,都是把工作电源使用电桥整流后接入线圈。自感产生电流在电桥上行成回路,没有在开关触点形成高压电势产生电弧,因而保护了开关的触点。

但有时候设备还是容易损坏。如,自感电势过高,击穿电桥;或电流过大,烧毁电桥。因此还是需要配合一些RC吸收回路来抑制消耗线圈释放产生的能量,保护电桥,进而保护设备。

还有一些大电流感性负载的设备里,进一步利用开关的常闭辅助接点,使用电阻器和线圈并联,当电磁线圈工作将要完成后,常闭辅助接点断开,利用电阻器限流,减少线圈工作电流,当开关断开后消耗自感电能,如下图示。

采取以上措施后,开关的触点使用寿命大大延长。效果明显,在满足了生产要求的同时,还减轻了维修工作量,节约了维修费用。

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