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1 引言
直流接觸器是電力自動(dòng)控制系統(tǒng)及電力拖動(dòng)中應(yīng)用最普遍的一種低壓電器，它作為開關(guān)的啟動(dòng)元件和執(zhí)行元件，可以對電氣回路進(jìn)行遠(yuǎn)距離的起動(dòng)、停止的控制。從結(jié)構(gòu)上講，直流接觸器具有工作可靠性高，使用安全以及方便檢修維護(hù)等特點(diǎn)；從經(jīng)濟(jì)上講，價(jià)格低廉。但在檢修過程中，如果更換直流接觸器時(shí)選型不當(dāng)，極有可能引起電氣回路的拒動(dòng)或誤動(dòng)，甚至引發(fā)大的電網(wǎng)事故，尤其是對擔(dān)負(fù)煤礦供電的變電站的安全運(yùn)行將構(gòu)成巨大的威脅。
2 事故舉例
我廠35kV 變電站擔(dān)負(fù)著對晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)公司老區(qū)3 個(gè)礦的供電任務(wù)。2002 年8 月，該變電站的一臺(tái)處于熱備狀態(tài)的少油開關(guān)發(fā)生了一次突然自行合閘的事故。運(yùn)行人員通過控制開關(guān)遠(yuǎn)方手動(dòng)分閘。分閘后，此開關(guān)再次自行合閘，而且出現(xiàn)反復(fù)重復(fù)分閘合閘的情況。此臺(tái)開關(guān)所帶線路為空線路，對側(cè)無負(fù)荷，未造成事故。
3 原因分析
我廠的這臺(tái)開關(guān)是SN10—35 Ⅰ型，其保護(hù)裝置采用常規(guī)的電磁式繼電保護(hù)。
針對上述控制回路，首先對控制開關(guān)KK 和防跳中間繼電器TBJ 進(jìn)行了檢查和試驗(yàn)。檢查發(fā)現(xiàn)，合閘回路和分閘指示燈回路沒有問題。原因估計(jì)出在合閘接觸器HC 上。經(jīng)詢問，事故前，廠繼電保護(hù)人員曾因故障而更換了合閘接觸器，更換后的合閘接觸器型號(hào)為CZO—40/ 20 型直流接觸器。其額定參數(shù)為：額定電壓220V ，線圈匝數(shù)24000 匝，電阻2200Ω。更換后，對開關(guān)進(jìn)行了多次合分閘的試驗(yàn)，一切正常，開關(guān)能正常動(dòng)作。原先的合閘接觸器型號(hào)為CZO—40/ C 型直流接觸器，其額定參數(shù)為：額定電壓220V ，線圈匝數(shù)4200 匝，電阻288Ω。因更換后的接觸器參數(shù)不同于原接觸器，因此懷疑動(dòng)作電壓存在差異，對兩種接觸器的性能進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果為：CZO—40/ C 最小動(dòng)作電壓為90V ，最小動(dòng)作電流為0. 3A ， CZO —40/ 20 最小動(dòng)作電壓為117V ，最小動(dòng)作電流為0. 05A。無論何種接觸器，其動(dòng)作原理都是相同的，都是通過套在磁軛或鐵芯上的線圈通過電流后產(chǎn)生磁勢，進(jìn)而吸引活動(dòng)銜鐵，直接或通過杠桿傳動(dòng)使動(dòng)、靜觸頭接觸，繼而通電，接觸器是否動(dòng)作取決于電磁線圈產(chǎn)生磁勢的大小。
而電磁線圈產(chǎn)生的磁勢F 與電磁線圈的匝數(shù)N 和所通過的電流I 成正比， 其關(guān)系為： F = N I 根據(jù)上式，可計(jì)算出兩個(gè)直流接觸器的最小動(dòng)作磁勢。對于CZO —40/ C： F = N I = 4200 ×0. 3 = 1260 (安匝) 對于CZO —40/ 20 ： F = N I = 24000 ×0. 05 = 1200 (安匝) 正常情況下合開關(guān)時(shí)，控制開關(guān)KK的5～8 接點(diǎn)閉合，在控制電壓為220V 時(shí)，兩個(gè)直流接觸器所產(chǎn)生的磁勢分別為：對于CZO —40/ C： F合= N I合= 4200 ×220/ 288 = 3208 安匝>1260 安匝，接觸器能可靠動(dòng)作；對于CZO —40/ 20 F合= N I合= 42000 ×220/ 2200 = 2400 安匝>1200 安匝，接觸器也能可靠動(dòng)作。在分閘指示燈回路中串有電阻R，阻值為2500Ω，通過指示燈回路，流經(jīng)接觸器線圈的激磁電流變小，直流接觸器線圈產(chǎn)生的磁勢也變小，在控制電壓為 220V 時(shí)，兩個(gè)直流接觸器產(chǎn)生的磁勢分別為：對于CZO —40/ C： F = N I = 4200 ×220/ (2500 + 288) = 331 安匝< 1260 安匝，接觸器不動(dòng)作；
對于CZO —40/ 20 ： F = N I = 42000 ×220/ (2500 + 2200) = 1123 安匝< 1200 安匝，接觸器不動(dòng)作。可以看出，正常情況下合開關(guān)時(shí)，兩個(gè)直流接觸器所產(chǎn)生的磁勢遠(yuǎn)大于各自的最小動(dòng)作磁勢，都能可靠動(dòng)作。而在分閘指示燈回路中，CZO —40/ C 直流接觸器產(chǎn)生的磁勢遠(yuǎn)小于它的最小動(dòng)作磁勢，接觸器不動(dòng)作，但CZO —40/ 20 型接觸器所產(chǎn)生的磁勢已非常接近于最小動(dòng)作磁勢，處于臨界狀態(tài)，如果控制回路電壓高于220V ，就有可能使CZO —40/ 20型接觸器誤動(dòng)，從而引起開關(guān)誤合閘。經(jīng)過了解，開關(guān)誤合閘時(shí)，蓄電池所帶的控制回路上有調(diào)整電壓在工作，使得控制電壓達(dá)250V ，按250V 計(jì)算： CZO —40/ 20 的磁勢為： F = N I = 4200 ×250/(2500 + 2200) = 1276 (安匝) > 1200 (安匝) 接觸器動(dòng)作。 CZO —40/ C 的磁勢為： F = N I = 4200 ×250/(2500 + 288) = 377 (安匝) < 1260 (安匝) 接觸器不動(dòng)作�？梢钥闯觯�(dāng)控制回路電壓在220～250V 之間波動(dòng)時(shí)，CZO —40/ 20 型直流接觸器有時(shí)動(dòng)作有時(shí)不動(dòng)作，控制電壓在正常的220V 時(shí)，接觸器能正常分合，從而掩蓋了問題。
4 預(yù)防措施
無論更換的直流接觸器的電阻變大或變小都有可能埋下事故隱患，因此在檢修更換接觸器時(shí)，一定要謹(jǐn)慎行事，不能輕易變換型號(hào)。即使更換為原型號(hào)的設(shè)備，也必須做好相應(yīng)的試驗(yàn)�？紤]到控制電壓
