摘要：本文针对一起35kV罐式断路器合闸线圈烧毁现象，通过现场检查，结合图纸分析断路器分合闸过程、断路器储能情况、断路器分合闸信号等，查明断路器合闸线圈烧毁的直接原因和根本原因。针对储能过程中电机启停与储能回路间存在的不足，提出整改建议及防范措施。

    1 故障基本情况
    某换流站35kV场326断路器为LW-40. 5T型高压交流SF6罐式断路器，于2015年8月安装投运。2016年1月4日，对该断路器进行“遥控”操作，该断路器出现了
  “据合”现象，多次进行就地合闸操作仍不动作，并散发出“烧焦”味。
    现场检查该断路器处于分闸状态，合闸弹簧已储能且储能电机停止工作。打开机构箱前门，有浓烟冒出，并伴有刺鼻气味，合闸线圈及部分端子线已烧焦。

    2 故障原因分析
    机构拒动、弹簧储能不到位及线圈烧损有以下主要原因：控制回路故障，不能有效传输分合闸命令；电源压降过低，不能达到分合闸线圈动作额定值；分合闸铁芯卡滞造成分合闸线圈励磁时间过长；分合闸掣子与其铁芯上的掣子间隙过大；行程开关切断过早；接触器触点接触不良；线圈在运行过程中所加电压过大导致过载；线圈本身热稳定性不良，满足不了正常运行条件等。
    断路器处于分位，连续就地合闸操作数次均未动作，却出现机构箱冒烟及合闸线圈烧损现象。
    在恢复处理结束后，通上电源，断路器仍不能进行合闸操作。按下储能继电器，电机转动，并带动齿轮约转了2个齿角度。此时对断路器进行手动就地分闸操作，动作正常。之后又对断路器进行数次分合闸操作，弹簧储能、分合闸状态均正常，机构箱内未见异常。根据几次断路器的分合闸动作过程，发现合闸弹簧未储能到位时，电机就已处于停止状态。
    断路器储能控制回路如图1所示。行程开关CK为常闭节点，当储能到位后其微动开关断开。KM1在弹簧释放后得电；在弹簧完全储能时失电，使储能电机回路断开，弹簧储能停止。当时，在弹簧储能机构未完全储能状态下行程开关发生了误动，其原因为行程开关CK微动开关位置与储能拐臂行程配合不好。

    弹簧储能连杆并连着辅助开关DT的操作杆，只有合闸弹簧完全储能后，辅助开关才可动作。合闸回路如图2所示，一旦DT处于闭合状态，该合闸回路上的合闸线圈EQ就可随时带电动作（SA为手动合闸开关）。

    故障发生时，合闸线圈烧损，即合闸回路上有电流通过，DT已处于闭合状态，此时一旦进行手动合闸，合闸线圈EQ立即带电，这便是现场按下储能继电器时电机启动的原因。但是，合闸掣子与合闸弹簧是否完全储能有一个机械闭锁，如图3（a）所示，即棘轮旋转未到位时，储能保持掣子卡在圆盘上并未与储能保持销接触；只有当棘轮旋转到图3（b）所示位置时，即完全储能状态下，机械闭锁才会解除。在正常条件下，合闸回路已具备操作条件，一旦进行合闸操作，合闸电磁铁即带电，带动合闸掣子动作，储能保持掣子失去平衡，储能保持销释放，断路器合闸成功；合闸弹簧释放，带动辅助开关DT断开，合闸回路立即开断。故障时，棘轮旋转不到位，合闸保持掣子与棘轮的闭锁并未解除，即使合闸回路导通，进行合闸操作，且合闸线圈EQ带电，机械闭锁仍导致机构不能进行合闸。

    1个合闸信号的脉冲约为20ms，发生“拒合”时多次进行合闸操作，操作时间超出数十倍，从而使合闸线圈EQ长时带电而承受过多热量烧损。

    3 改善措施
    （1）调整辅助开关拉杆位置或更换辅助开关，要求在弹簧完全储能时恰好触发其切换，使控制回路导通，一旦合闸弹簧释放，立即断开合闸回路，避免回路长时间带电而发热烧损线圈。
    （2）调整行程开关位置或进行更换，保证齿轮转到图3（b）所示位置时储能保持掣子与合闸掣子配合完好。
    （3）可用常开断电延时继电器KT代替储能回路中的KM1，如图4所示。棘轮只有一半齿轮，调节棘轮齿轮与棘爪配合，使齿轮全部旋转到位后储能保持销运动到固定工作位置。当储能结束后，微动开关CK断开，KT延迟1-2s断开，即电机仍可继续运动，而棘轮上齿轮已全部旋转过棘爪，并不影响后面的操作。采用这种改进措施后，在发生类似故障时，即使CK提前断开，电机仍会继续工作，从而可有效避免类似故障的发生。