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摘要：我局新改造的10kV开关柜大部份使用KYN28A-12Z/004VS1型手车式断路器，运行中频繁出现继电器控制回路电路板合闸回路整流模块烧坏现象，造成在已储能的状态下也不能进行电动合闸，徒增了运行和检修人员的负担。为了减轻运维负担以及提高供电可靠，进行1OkV小车开关继电器控制回路合闸整流桥板改造是必要的。
关键词：继电器控 控制回路 合闸整流桥板 减载 改造
1.背景
我局新改造的10kV开关大部份使用KYN28A-12Z/004VS1型手车式断路器，运行中频繁出现继电器控制回路电路板合闸回路整流模块烧坏现象，造成在已储能的状态下也不能进行电动合闸，徒增了运行和检修人员的负担。为了减轻运维负担以及提高供电可靠，进行1OkV小车开关继电器控制回路合闸整流桥板改造是必要的。
2.原理分析
針对频繁出现继电器控制回路电路板合闸回路整流模块烧坏现象，分析认为，整流桥烧坏应为过流和过压造成。为此，笔者翻阅了厂家说明书以及开关柜的接线原理图，发现网区的KYN28A-12Z/004VS1型手车式断路器继电器控制回路合闸整流桥板为交直流220V通用产品。经初步分析认为，本网区10kV开关控制电源均为直流电源，而回路中设计的整流桥并没有起到实质性的作用，增加的整流桥回路可能会造成回路负载增大，从而导致电流增大而烧坏整流桥，最终造成回路断路。但在进行原理分析和测试发现，反复出现故障其实为合闸回路整流桥中连接正电源的二极管损坏，而连接负电源的二极管并没有损坏。由整流桥板整流桥的型号（KBPC1010）所知，该整流桥的额定电流为10A，额定电压为1000V。
由于网区所有的10kV开关控制电源均为直流电源，而回路中设计的整流桥并没有起到交流变为直流的实质性作用。当整流桥接入直流电，实质上只有两个二极管流过电流，该两只二极管经过整流桥后再直接输出直流电，只是流经整流二极管时会有少许压降，使输出电压变低。目前整流板中回路所接的电压均为220V，在整流桥的额定电压（1000V）内，220V的直流电压可以通过整流桥，通过时压降为1V左右，总体上并不影响整个回路的运行状态。如果直接由合闸线圈启动合闸，合闸母线的电流瞬间电流可能达40A左右，整流桥则很有可能出现过电流（额定电流为10A），从而被烧坏合闸回路。但按照该手车式内部电气接线原理图，目前小车的合闸能量均由弹簧储能提供，储能元件为串激电动机，其功率一般在几十到一二百瓦之间，电流约为1A，线路上的其它分合闸线圈、中间继电器等电流约为几百毫安，整个回路最多为2A。所以正常运行时电机、分闸、闭锁回路上的整流桥状态良好，由整流桥额定电流和额定电流判断，合闸瞬间和正常运行均很难产生过电流，那么导致整流桥板损坏应该为反向过电压造成。
为了查找整流桥板损坏原因，由按VS1内部电气接线原理图（图1）画出简化图（图2）进行分析。
由简化图可以看出整流桥二极管（D1）直接连接HQ、KO线圈，同组的D3连接QF辅助开关，由此判断导致二极管损坏应为反电动势冲击。反电动势一般出现在电磁线圈中，如继电器线圈、电动机、电感等。通常情况下，只要存在电能与磁能转化的电气设备中，在断电瞬间，均有反电动势，这个可以用能量守恒定律来解释。通电时，电能转化为磁能，断电时，贮存的磁能转化为电能，与原先加在线圈两端的电压正好相反。由简化图分析得出：整流桥二极管（D1）直接连接HQ、KO线圈，当合闸刚结束时，HQ、KO线圈产生一个反动势，D1受到一个反向电动势，D1的正极受到反向动势的“+”，当D1不能承受电压时被击穿。同组的D3因QF辅助开关的断开后，没有连接反向电动势，所以没有损坏。
在进行了上述分析后，考虑到整流桥在本电路板中确保控制电源为直流的情况下，在本电路中的没有起任何作用，决定将电机、合闸、分闸、闭锁上的整流桥拆除，并在现场测量航空插头的正负电源，做好标志。在正负电源确定后，对照厂家说明书和现场实际情况，现场利用铜线作为短接线，用焊接的方式，将整流桥“～”连接到“+”或“-”，进行短路（如图7）。
3.产生的效益
（1）产生的经济效益
网区共有74台KYN28A-12Z/004VS1型手车式断路器，每年至少烧坏15块继电器板，按每块600元计算，则可减少损失9000元;每次故障消缺需2人完成，每次故障消缺需要2小时，按30元/人*小时的工资算，可节省开支30×2×2×15=1800元;按按每条线路1000 kW算，每年增加售电量为1000 kW×15×2=30000kW.h，按每度电0.5元计算，增加利润15000元。综上所述，1OkV小车开关继电器控制回路合闸整流桥板减载改造每年共产生9000+1800+15000=25800元经济效益。
（2）产生的管理效益
减轻了运行人员和检修人员的负担。随着变电运行精益化管理的提出，对运行检修人员提出了更高的要求。有限的人员、技术水平以及装备与高标准高要求的设备规范化管理和变电运行规范化管理形成矛盾，工作量的多而杂，造成的结果是执行层层衰减，甚至为零。而网区近三年来已改造的74台10kV KYN28A-12Z/004VS1型断路器，每年却至少烧坏继电器控制回路电路板合闸回路整流模块15块。烧坏的模块将从缺陷管理、检修管理、计划管理、工作票管理、运维管理、作业风险评估管理、设备风险评估管理、设备主人管理等方面进行精益化管理，而各环节的闭环管理将耗费大量时间和人员精力。进行整流板的减载改造后，没有发生过继电器控制回路合闸整流桥板被烧坏故障，将直接和间接地减轻了运行人员和检修人员的负担。
参考文献：
[1]清华大学高压教研组，高压断路器[m].北京：水利电力出版社，1978.
[2]戈东方.电力工程电气设计手册.第1册，电气一次部分[m].北京：中国电力出版社，1989.
[3]刘百昆.实用电工技术问卷[j].内蒙古：内蒙古人民出版社，1992.
关键词：继电器控 控制回路 合闸整流桥板 减载 改造
1.背景
我局新改造的10kV开关大部份使用KYN28A-12Z/004VS1型手车式断路器，运行中频繁出现继电器控制回路电路板合闸回路整流模块烧坏现象，造成在已储能的状态下也不能进行电动合闸，徒增了运行和检修人员的负担。为了减轻运维负担以及提高供电可靠，进行1OkV小车开关继电器控制回路合闸整流桥板改造是必要的。
2.原理分析
針对频繁出现继电器控制回路电路板合闸回路整流模块烧坏现象，分析认为，整流桥烧坏应为过流和过压造成。为此，笔者翻阅了厂家说明书以及开关柜的接线原理图，发现网区的KYN28A-12Z/004VS1型手车式断路器继电器控制回路合闸整流桥板为交直流220V通用产品。经初步分析认为，本网区10kV开关控制电源均为直流电源，而回路中设计的整流桥并没有起到实质性的作用，增加的整流桥回路可能会造成回路负载增大，从而导致电流增大而烧坏整流桥，最终造成回路断路。但在进行原理分析和测试发现，反复出现故障其实为合闸回路整流桥中连接正电源的二极管损坏，而连接负电源的二极管并没有损坏。由整流桥板整流桥的型号（KBPC1010）所知，该整流桥的额定电流为10A，额定电压为1000V。
由于网区所有的10kV开关控制电源均为直流电源，而回路中设计的整流桥并没有起到交流变为直流的实质性作用。当整流桥接入直流电，实质上只有两个二极管流过电流，该两只二极管经过整流桥后再直接输出直流电，只是流经整流二极管时会有少许压降，使输出电压变低。目前整流板中回路所接的电压均为220V，在整流桥的额定电压（1000V）内，220V的直流电压可以通过整流桥，通过时压降为1V左右，总体上并不影响整个回路的运行状态。如果直接由合闸线圈启动合闸，合闸母线的电流瞬间电流可能达40A左右，整流桥则很有可能出现过电流（额定电流为10A），从而被烧坏合闸回路。但按照该手车式内部电气接线原理图，目前小车的合闸能量均由弹簧储能提供，储能元件为串激电动机，其功率一般在几十到一二百瓦之间，电流约为1A，线路上的其它分合闸线圈、中间继电器等电流约为几百毫安，整个回路最多为2A。所以正常运行时电机、分闸、闭锁回路上的整流桥状态良好，由整流桥额定电流和额定电流判断，合闸瞬间和正常运行均很难产生过电流，那么导致整流桥板损坏应该为反向过电压造成。
为了查找整流桥板损坏原因，由按VS1内部电气接线原理图（图1）画出简化图（图2）进行分析。
由简化图可以看出整流桥二极管（D1）直接连接HQ、KO线圈，同组的D3连接QF辅助开关，由此判断导致二极管损坏应为反电动势冲击。反电动势一般出现在电磁线圈中，如继电器线圈、电动机、电感等。通常情况下，只要存在电能与磁能转化的电气设备中，在断电瞬间，均有反电动势，这个可以用能量守恒定律来解释。通电时，电能转化为磁能，断电时，贮存的磁能转化为电能，与原先加在线圈两端的电压正好相反。由简化图分析得出：整流桥二极管（D1）直接连接HQ、KO线圈，当合闸刚结束时，HQ、KO线圈产生一个反动势，D1受到一个反向电动势，D1的正极受到反向动势的“+”，当D1不能承受电压时被击穿。同组的D3因QF辅助开关的断开后，没有连接反向电动势，所以没有损坏。
在进行了上述分析后，考虑到整流桥在本电路板中确保控制电源为直流的情况下，在本电路中的没有起任何作用，决定将电机、合闸、分闸、闭锁上的整流桥拆除，并在现场测量航空插头的正负电源，做好标志。在正负电源确定后，对照厂家说明书和现场实际情况，现场利用铜线作为短接线，用焊接的方式，将整流桥“～”连接到“+”或“-”，进行短路（如图7）。
3.产生的效益
（1）产生的经济效益
网区共有74台KYN28A-12Z/004VS1型手车式断路器，每年至少烧坏15块继电器板，按每块600元计算，则可减少损失9000元;每次故障消缺需2人完成，每次故障消缺需要2小时，按30元/人*小时的工资算，可节省开支30×2×2×15=1800元;按按每条线路1000 kW算，每年增加售电量为1000 kW×15×2=30000kW.h，按每度电0.5元计算，增加利润15000元。综上所述，1OkV小车开关继电器控制回路合闸整流桥板减载改造每年共产生9000+1800+15000=25800元经济效益。
（2）产生的管理效益
减轻了运行人员和检修人员的负担。随着变电运行精益化管理的提出，对运行检修人员提出了更高的要求。有限的人员、技术水平以及装备与高标准高要求的设备规范化管理和变电运行规范化管理形成矛盾，工作量的多而杂，造成的结果是执行层层衰减，甚至为零。而网区近三年来已改造的74台10kV KYN28A-12Z/004VS1型断路器，每年却至少烧坏继电器控制回路电路板合闸回路整流模块15块。烧坏的模块将从缺陷管理、检修管理、计划管理、工作票管理、运维管理、作业风险评估管理、设备风险评估管理、设备主人管理等方面进行精益化管理，而各环节的闭环管理将耗费大量时间和人员精力。进行整流板的减载改造后，没有发生过继电器控制回路合闸整流桥板被烧坏故障，将直接和间接地减轻了运行人员和检修人员的负担。
参考文献：
[1]清华大学高压教研组，高压断路器[m].北京：水利电力出版社，1978.
[2]戈东方.电力工程电气设计手册.第1册，电气一次部分[m].北京：中国电力出版社，1989.
[3]刘百昆.实用电工技术问卷[j].内蒙古：内蒙古人民出版社，1992.