電力類高職電氣二次回路技術課程常用故障排查方法的探討

黎庚榮

【摘 要】以廣西電力職業技術學院電氣二次部分實訓室的實訓裝置為依托，為提高專業課程的教學質量，提高電力類高職生的職業崗位技能，對常用的二次裝置故障排查技術在電氣二次回路技術課程教學中的應用進行探討。

【關鍵詞】職業崗位技能 故障排查 導通法 電壓降法

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）06C-0185-03

廣西電力職業技術學院順應國家對高等職業教育的要求，深化專業課程的教學改革，加強內涵建設，提高教育教學質量。專業課程的改革堅持專業理論知識和職業崗位技能并重的原則，以職業崗位為導向，以職業技術能力為基礎，培養高技術技能應用型的人才。

我院電力類專業的電氣二次回路技術課程對接電力職業二次裝置的檢修崗位，其核心技能是二次裝置的檢修排故技術。電力系統的二次裝置發生故障，將可能導致大面積停電，導致企業生產無法正常進行。快速進行故障分析及排查，盡快恢復生產、供電，在經濟上、政治上具有重大的意義。二次裝置故障排查技術作為電力技術的核心技能，在企業供電生產實踐應用中將會顯得越來越重要。扎實掌握好電氣二次裝置的檢修及故障排查技術，將大大提高電力類專業畢業生的就業競爭力。

一、二次實訓裝置屏的構成

我院和廣西大學電氣工程學院聯合研制了20套電氣二次實訓裝置屏，每套實訓裝置屏共包括繼電保護裝置、斷路器控制回路裝置、中央信號回路裝置、測量儀表等二次裝置，可以開設二次實訓裝置的安裝、調試、檢修、排故等實訓項目。下面以斷路器控制回路裝置的故障排查為例，探討二次裝置故障排查技術在電力類高職電氣二次回路技術課程教學中的應用。

（一）斷路器控制回路裝置的構成原理

斷路器控制回路裝置屬于電氣二次裝置，主要作用有兩點：一是電力系統正常運行時，對控制線路、電動機等一次電氣設備的斷路器進行手動合閘、手動跳閘的操作；二是當電力系統發生故障時，在繼電保護裝置的作用下，自動跳閘以切除故障部分。

1.一次系統的構成

實訓室模擬的一次系統如圖1所示，主要由發電機、變壓器、斷路器和線路構成。

2.斷路器控制回路裝置的構成

音響監控的斷路器控制回路裝置由控制回路和信號回路構成，如圖2和圖3所示。

（二）斷路器控制回路裝置主要功能及動作過程

1.手動操作合閘動作過程及現象

操作前，斷路器QF處于跳閘位置，綠燈1HGn平光。

將控制開關SA手柄轉到“預備合閘”位置，觸點SA9-10接通，綠燈閃光。

將控制開關手柄轉到“合閘位置”，觸點SA5-8接通，合閘接觸器KMC動作，合閘線圈YC動作，斷路器QF合閘。同時觸點QF2斷開，綠燈熄滅；觸點QF1閉合，觸點SA16-13接通，紅燈1HRd平光。

控制開關SA手柄返回至“合閘后”位置，紅燈1HRd平光。

2.手動操作跳閘動作過程及現象

將控制開關SA手柄轉到”預備跳閘”位置，觸點SA14-13接通，紅燈閃光。

將控制開關SA手柄轉到“跳閘位置”，觸點SA6-7接通，跳閘線圈YT動作，斷路器QF跳閘。同時觸點QF1斷開，紅燈熄滅；觸點QF2閉合，觸點SA10-11接通，綠燈平光。

控制開關手柄返回至“跳閘后”位置，綠燈平光。

3.自動跳閘動作過程及現象

當線路發生相間短路故障時，繼電保護裝置動作，由出口繼電器的觸點KOU閉合，跳閘線圈YT動作，斷路器QF跳閘。觸點SA9-10接通至閃光小母線（+）WFL上，綠燈閃光，同時觸發音響信號。

二、電氣二次裝置故障排查的常用方法及應用

電氣二次裝置常見的故障多為接觸不良、斷線或接線錯誤等類型。由于二次裝置的構成元件往往較多，接線復雜，二次裝置的故障多是隱藏的，用眼睛觀察不易發現，因此，需要結合二次裝置的圖紙利用儀表進行測量檢查，才能快速有效地判斷故障并進行排查。目前，針對二次回路的接觸不良、斷線等故障，常用的故障排查的方法有導通法、電壓降法等。

二次裝置故障排查的步驟一般分為三個步驟：弄清故障的現象；根據故障現象分析故障的支路和原因；設計具體的方案，進行故障的排查。

下面以我院電氣二次部分實訓裝置為依托，探討常用的故障排查方法的應用。首先設置斷路器控制回路裝置的合閘控制回路中觸點QF2的4號端子發生斷線故障，然后進行故障的分析與排查。

第一步：操作電源電壓升到額定值220v，觀察到的現象有：斷路器處于分閘位置，位置信號燈紅燈1HRd、綠燈1HGn均熄滅，操作回路斷線信號指示燈1RH發光；同時，發出預告音響信號。

第二步：進一步觀察，發現跳位繼電器KTP不動作，導致綠燈熄滅。結合裝置正常工作時的現象，初步判定故障原因為合閘控制回路斷線。

第三步：設計故障排查的方案。

（一）導通法

導通法，就是利用萬用表的歐姆檔去測量一個導通的支路電阻，如果測量值和該支路各串聯元件的總阻值相當，則說明該支路是正常導通的；如果測量時萬用表的指針沒有偏轉（讀數為無窮大）或者指針雖有偏轉但測量值與該支路各串聯元件的總阻值誤差過大，則說明該支路存在接觸不良或回路繼線等故障。

根據前述故障分析的初步結論，利用導通法設計查找合閘控制回路斷線故障的具體方案如下：

首先斷開裝置電源，并做好停電安全措施。

將合閘控制回路的首端KTP的7號端子的接線拆下。

將萬用表的檔位調到歐姆檔，并進行紅黑指針短接歐姆調零測試萬用表性能良好。

用萬用表的兩個表筆分別點接測量KTP的7號端子和KMC的A1端子。我們看到，萬用表的指針沒有偏轉，說明合閘控制回路存在斷線。

為了進一步查找斷線故障點的具體位置，由于支路上連接的元件較多，我們采用“縮小范圍的分段檢查法”進行排查。

將萬用表的表筆點測KTP的7號端子和QF的6號端子，指針偏轉，說明該部分支路導通。

將萬用表的表筆點測QF2的6號端子和KMC的A1端子，指針不偏轉，可判斷該部分支路出現斷線。

通過對斷線的該部分支路逐步分段檢查，可查明故障原因：斷路器常閉輔助觸點QF2的4號端子出現斷線。

將觸點QF2的4號端子接好。

將KTP的7號端子接好。

對裝置進行手動合閘操作測試。

合上電源閘刀，操作電源電壓為額定值220伏，斷路器QF處于分閘位置，跳位繼電器KTP動作，位置指示燈綠燈平光。

將控制開關轉到預備合閘位置，綠燈閃光。

將控制開關轉到合閘位置，斷路器可靠合閘，紅燈平光。

控制開關返回到合閘后位置，紅燈平光，手動合閘成功。

合閘控制回路斷線故障成功排除。

（二）電壓降法

電壓降法，是在裝置通電的情況下，利用萬用表的電壓檔位分別測量導通支路上元件的電壓，根據歐姆定理，各元件都應有合理的電壓降。當測量某個元件的電壓降時發現電壓表的指示值過小或無指示時，則表明故障即在此元件上。

根據前述故障分析的初步結論，利用電壓降法設計查找合閘控制回路斷線故障的具體方案如下：

做好穿戴絕緣手套等安全措施，在監護員的監護下進行操作。

在裝置通電的情況下，用萬用表的直流電壓檔位250v的量程，測量裝置的操作電源的電壓，即將負表筆移到KMC的A1端子，正表筆移到KTP的7號端子，若指針指示為額定值220v，則說明電源電壓良好。

保持負表筆不動，將正表筆依次移動至KTP的8號端子、KMC的71號端子、KMC的72號端子、QF2的6號端子，指針指示均為額定值220v，說明以上回路良好。

當正表筆移至QF2的4號端子時，指針的指示值為零，說明繼線故障發生在該處。

將裝置停電，檢查QF2的4號端子并重新加以緊固。

對裝置恢復供電，進行手動合閘操作測試，驗證合閘控制回路斷線故障排除成功。

（三）導通法與電壓降法的比較

應用導通法時的注意事項：

操作前必須斷開電源，并做好安全措施。

測試時必須將被測支路的旁路拆除。否則由于存在導通的其他旁路，測量過程中儀表的讀數發生偏差而導致誤判。

由于導通法是在停電的狀態下進行操作的，安全性比較有保障，盡管操作步驟相對較復雜，對實習人員及新員工應優先考慮使用導通法。

應用電壓降法時的注意事項：

操作前必須采取完善的技術措施與組織措施以確保帶電測試過程中的安全。

故障處理時，必須先將裝置停電以確保安全。

在測試過程中要求帶電操作而存在一定的危險性，但由于電壓降法比較直觀，可以較快地探測到故障所在，因而有豐富工作經驗的員工普遍喜歡采用電壓降法。

導通法和電壓降法作為常用的故障排查方法，不僅可以適用于斷路器控制回路裝置的故障排查，而且適用于構成元件較多、接線較復雜的所有電氣二次裝置的故障排查。電力類高職生在電氣二次回路技術課程中扎實地掌握常用故障排查方法的應用，結合圖紙深入思考分析，觸類旁通，不斷積累經驗，就一定能熟練掌握二次裝置故障排查的職業崗位技能。

（責編 丁 夢）