ABB E6断路器误跳闸原因分析及处理

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摘 要 新建电厂大量采用新技术产品，特别是随着电子产业的飞速发展和微型计算机系统的大量采用，尤其是与微型计算机配套的电子式电流、电压测量装置在继电保护装置大量采用。对于这种新装置在运行和维护方面产生的问题，需要深入分析、研究，积累经验，使电气设备处于良好的工作状态。本文通过对几起abb e6低压断路器误跳闸的原因分析，提出了处理方案及预防对策。

关键词 ABB空气断路器；空心线圈电子式电流互感器；强磁场；干扰

中图分类号TM621 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）116-0168-02

1 概述

某发电公司装机2*600MW，400V PC段母线开关均使用ABB公司生产的E6系列空气断路器。

在使用过程中，锅炉PC2A段进线开关（额定电流5000A）、电除尘PC2A（额定电流5000A）、空冷PC1A2段进线开关（额定电流5000A）先后在系统无短路或过流故障的情况下，E6断路器自带的保护装置误测电流导致短延时或长延时保护跳闸。

跳闸时，开关自身所带保护测量装置显示的电流在1至2万A，开关长延时或短延时保护启动，开关跳闸。比对高压侧保护、测量装置，检查低压侧母线及负载，无短路和过载情况。判断为开关误测电流导致的保护误动跳闸。

这种多次出现无规律的误跳闸，严重影响了厂用电系统的安全运行，是电力安全生产的一个较大隐患。

2 ABB E6系列空气断路器简介及误测电流导致跳闸原因分析

2.1 E6系列空气断路器电流测量回路及分合闸控制单元（脱扣器）的结构

ABB E6系列固定式空气断路器采用框架结构，单元式、模块化使其具有结构简洁、维护方便、互换性强的特点。主要单元包括：操作机构、导电回路、电流电压测量单元、脱扣器单元组成；其中电流电压测量单元和脱扣器单元为通用件，修改软件后就可以互换。脱扣器单元为微电脑控制，具有过流长延时保护、短延时保护和电流速断保护功能。

具体结构如下图，T/L为电流传感器，它是电子式电压互感器的传感部分，和电流互感器配合，进行电流量的采集；U/L是电压感应器，在负载电流大于50安培时可以给保护控制单元提供电源；PE是保护控制单元的外界直流电源，控制回路采用110伏直流电源；TY1是空气断路器的跳闸线圈，这样形成完整的保护链。

开关运行时，微电脑控制的中央控制单元计算T/L感应的电压信号，将其换算为电流量，用以实现长延时保护、短延时保护和速断保护。

在这种结构中，和其它开关相比较最大的特点就是采用了空芯线圈电子式电流互感器。这种互感器由于没有铁芯，从根本上消除了由于铁芯饱和引起的电流测量误差，具有良好的线性特征，和飞速发展的电子设备相配合，能实现极高的测量精度。另一方面，由于没有闭合的铁芯，外界磁场链易接入空心线圈的链，特别是在外界的强磁场干扰下，极易出现测量值的偏差。

2.2 对ABB E6系列空气断路器误测电流导致跳闸原因分析：

结合历年ABB E6型开关发生的跳闸记录，跳闸开关均为变压器低压侧进线开关，其他数量更多的母线负荷断路器没有出现过误测电流导致的跳闸。对现场进线开关的脱扣器检查，发现跳闸前在事件菜单内均有保护启动的记录，因未达到跳闸时限而未引起开关跳闸；查询PC段其他负荷开关，没有发现保护启动的记录。综上分析，变压器漏磁对空心线圈的干扰，应是断路器误测电流的主要原因。

低压厂用变压器使用的是山东省金曼克电气集团股份有限公司生产的SCB10干式变压器。查资料，其漏磁分布如下：

图中漏磁磁场强度在1～3特斯拉之间，磁场强度随着距离增大而衰减。空心线圈链接的磁场强度约在10～3左右，所以会严重受到变压器漏磁场的影响。

ABB E6系列空气断路器为框架结构，变压器低压侧PC进线开关紧靠干式变压器外壳。变压器外壳为铝合金材料，不能有效阻挡变压器漏磁场。断路器框架紧邻变压器侧，也不能防止漏磁侵入。开关壳体内为铁材料，入侵的磁场链接复杂，难以定量分析。综上所述，我们认为变压器漏磁对电子式电流互感器的干扰，是造成误测电流导致跳闸的原因，消除此干扰，是解决此类保护误动的有效方法。

3 采取的防范措施及实施效果

2013年6月11日，在定期巡检时发现输煤PC 2D段进线开关两天内有12次保护启动和返回的记录，这种情况只是因未达到跳闸时限才未导致开关跳闸。为了验证我们的分析，在处理输煤PC 2D段进线开关时，在开关框架变压器侧加装了铁板使整个框架开关密闭在铁磁类材料中，以屏蔽变压器磁场的影响。通过长期的观察，未出现保护异常启动记录。后又加强PC低压开关的日常巡视检查，对出现保护异常启动的开关加装了铁板，到目前未出现误跳闸的情况。

4 对处理PC低压进线开关跳闸问题的总结

在多次出现PC低压进线开关误跳闸后，通过对厂家的咨询、兄弟单位的咨询和相关资料的查阅，我们对ABB低压开关的结构和性能及现场使用情况有了逐步的了解，规定周期性检查开关菜单，为预防、消除此类开关问题积累了巡检、维护经验，供同行参考。

参考文献

[1]王福康.干式变压器漏磁场研究.河北工业大学.

[2]王廷成.电子式电流互感器研究.

[3]ABB Emax系列断路器使用说明书.