LW9-63型断路器控制回路改造

管旭

（渤海船舶职业，辽宁葫芦岛 125005）

0 引言

断路器是电网运行的重要设备，它的可靠运行是保证安全供电的重要因素，因此投入系统运行的断路器应满足国家电网《110（66～500 kV交流高压断路器评价标准（试行）》的评价方法中高压断路器的核心指标，即开断性能的要求[1]。同时应保证断路器的操作机构应操作灵活、可靠，严禁将存有主要缺陷的断路器，特别是有拒绝分闸缺陷的断路器投入系统运行。《评价标准》中当断路器存在核心项目不得分时，将对该台设备具有否决作用。

本文中断路器是LW9-63型断路器，由西安高压开关厂生产用于输变电线路的保护的户外三相交流50 HZ高压电器设备。该产品于2000年07月投入系统运行，到今天已经运行12年，随着时间的推移，LW9-63型断路器在运行过程中出现一些影响安全运行的问题，主要体现在控制回路的设计方面以及机构箱内电气元件的质量方面，不满足开断性能的核心要求，已经威胁到系统的安全运行。

1 断路器控制回路动作原理

LW9-63断路器三相装在一个框架上每级单柱单断口型式，配用 CT15型弹簧机构，可以就地手控三相联动操作及远距离电控三相联动操作，不能进行单相操作。

本文主要就LW9-63型断路器机构跳合闸部分动作过程进行分析，因此，在此结合断路器跳合闸回路电气动作过程进行阐述，断路器机构控制回路图1。

2 LW9-63型在运行中出现的问题及分析

断路器机构控制回路异常位置图分析。

1）密度继电器接点63GL3-4失灵

见“断路器机构控制回路异常位置图”中标注“1”。

运行中的 1#主变二次断路器控制屏“红灯灭、SF6低气压报警”信号表示，现场检查SF6气体压力指示为0.56 MPa，为正常数值。在对跳闸回路各点电位进行测量查找中发现63GLX31-32接点两端电位分别为+110 V和-110 V，说明63GLX31-32接点打开，而正常运行时该接点在SF6气压应为闭合状态，进一步测量 63GLX线圈两端电位一致，均为-110 V，判断为SF6气体密度继电器的接点 63GL3-4失灵，由打开转为闭合状态，测量63GL3-4接点两端电位分别为+110 V，确证SF6气体密度继电器接点异常，导致运行中的断路器闭锁，一旦故障必将导致范围扩大的事故。

2） 断路器跳合闸回路远近方切换接点失灵

见“断路器机构控制回路异常位置图”中标注“2”。

在冬季低温和季节变换气温变化范围较大时，经常出现运行中的断路器红灯熄灭[2]（备用状态的断路器绿灯熄灭）。2005年12月，运行中的66 kV锦配1#线断路器红灯熄灭，测量跳闸回路中的 43LR3-4接点两端电位指示分别为+110 V和-110 V，说明43LR3-4接点打开，断开了断路器跳闸控制回路，断路器被闭锁，如果此时线路故障，由上一级断路器动作，将造成一条母线全停、一台主变停电的大面积停电事故。

3） 断路器储能微动开关33hb接点动作性能不可靠

见“断路器机构控制回路异常位置图”中标注“3”。

LW9-63型断路器机构弹簧储能状态控制是由微动开关33hb来实现的，由上海第二机床电器厂生产，型号为LXW-11G1。由于本地温度等原因，在温差变化较大时节，动作性能不稳定。结合在运行中 33hb接点性能不可靠对断路器有两个方面的影响：

一是，运行中发生33hb接点接通，将启动电机在储能良好状态下，再次运转（空转），由于33hb接点异常接通后，一直处于接通状态，电机超时保护 48T继电器达到整定时间后，启动49MX继电器，断开88M启动继电器回路，同时由于49MX在合闸回路中的接点打开，线路故障后，断路器跳闸，而不能进行一次重合闸，对用户用电产生不良影响。

二是，线路故障后，断路器跳闸后进行一次重合闸动作，此时发生微动开关33hb接点在机构弹簧储能完毕后不能断开，同样由于其处于接通状态，启动电机超时保护48T继电器，闭锁断路器合闸回路，使强送电不能进行，同样对用户用电产生不良影响。

4） 断路器机构弹簧储能启动继电器 88M 继电器接点失灵

见“断路器机构控制回路异常位置图”中标注“4”。

造成此问题的主要原因是机构箱上盖板密封不良，由此造成电机储能控制88M继电器在潮湿或直接被雨水冲淋，控制合闸回路中88M21-22接点接触不良时，导致接点接触电阻增大或直接导致断路，断路器指示红灯熄灭，不能进行合闸动作。

3 对断路器控制回路进行改造

对西高LW9-63型断路器在投入运行后发现的薄弱环节和关键技术问题，为了保障变电所的安全运行，结合问题开展针对性的改造。

1） 更换SF6密度控制器

将原装密度继电器更换为西安华伟电力电子技术有限责任公司生产的MKZ-Lu型SF6密度控制器。采用直接由SF6密度控制器接点控制SF6低压闭锁继电器63GLX，同时可以在SF6压力表的面板直观读取压力数值，更有利于简化低压监视回路工作状态。

2） 短接跳合闸回路远近方切换43LR3-4接点

将 43LR远方操作跳合闸接点短接。短接43LR3-4接点后，避免了43LR远近方切换开关元件失灵造成的跳合闸回路失灵。但 43LR3-4短接后，产生一个问题，即在远方——控制室可以通过断路器操作把手或由继电人员在保护安装处对断路器进行远方操作，而此时如有检修人员对机构进行检查等工作时，由于机械部分运动可能会对检修人员身体造成伤害。

比较由于远近方切换开关元件失灵造成故障的越级跳闸扩大事故与后面的问题，还是选择短接 43LR远方操作跳合闸接点更有利于系统的安全运行。

3） 更换储能33hb微动开关接点提高性能可靠性

对上海第二机床电器厂生产的LXW-11G1更换为日本产微动开关，提高元件可靠性。调整好微动开关安装时的位置，但是应注意安装完毕后注意检查固定是否良好。

4） 短接储能电机保护继电器 49MX在合闸回路中的接点

将合闸回路中的 49MX31-32接点短接，主要目的是考虑断路器分合闸弹簧储能完成后，由于微动开关 33hb的接点在改造后仍然不能保证断开，致使电机运转超时保护49MX继电器动作，使断路器在具备分合闸能力时，却不能进行分合闸动作，影响强送电等操作。同时由于合闸回路中串接的88M31-32接点，能够保证由于合闸弹簧在储能过程中，断路器不具备分合闸能力时的操作闭锁，因而能够起到对断路器的保护作用。

控制回路改造后机构控制部分原理见图3。

4 改造控制回路后的效果

在对西安高压开关厂产LW9-63型断路器控制回路各部分进行改造后，未发生上述影响断路器正常运行的现象，避免了因此可能造成的电网大面积停电事故。大大提高了断路器运行稳定性，保障了变电所的安全运行[3]。

电气原理图设备用途说明见表1。

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[1] 张乾良,陈剑光. LW6-220型断路器的改造. 广东电力，2003.

[2] 肖辉, 吴学斌, 曾祥君, 童小娇. LW7-220型SF_6断路器常见缺陷及处理. 高电压技术,2006.

[3] 孙世耀. 750kV电网中LW13-800断路器存在的问题及处理. 电力安全技术, 2011.