斷路器控制回路常見故障分析處理及預防

山江濤

摘 要：控制回路完好與否，直接決定著操作和保護命令能否正確執行，關系著電網系統能否安全穩定運行。結合斷路器控制回路常見故障類型，研究分析其產生原因，并提出快速有效的處理方法，并提出對這些故障的預防設想，對于提高電網和設備安全穩定運行水平有重要作用。

關鍵詞：斷路器 控制回路斷線 故障處理 預防

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0011-02

快速有效處理控制回路故障是繼電保護人員的必備技能，但由于二次控制回路故障不直觀，二次電纜多，回路繁雜，導致故障點判別不清，查找時如墜霧里。因此如何快速準確查找、處理二次回路故障并預防是提高電網和設備安全穩定運行水平的重要問題。

1 斷路器的控制回路

1.1 控制回路斷線原理

控制回路故障一般表現為控制回路斷線告警，控制回路斷線告警信號回路是利用保護裝置內部的合閘位置繼電器HWJ常閉觸點和跳閘位置繼電器TWJ常閉觸點的串聯。當斷路器在合閘位置時，合閘位置繼電器勵磁；當斷路器在跳閘位置時，跳閘位置繼電器勵磁。當控制回路出現故障導致合閘位置繼電器和跳閘位置繼電器同時失磁，HWJ和TWJ兩常閉接點同時閉合，保護裝置會發出“控制回路斷線”告警信號。

1.2 常見監視方法

常見的控制回路完整性的監視方法有如下兩種：采用簡單直觀的紅綠燈回路直接監視；采用跳、合閘位置繼電器常閉接點串聯啟動中央信號的間接監視。

2 控制回路故障類型

引起控制回路斷線故障的原因很多，歸納起來主要有以下幾個原因：（1）控制電源空氣開關跳開、故障或控制電源熔絲熔斷；（2）斷路器輔助接點接觸不良或損壞；（3）分、合閘線圈燒毀、斷線；（4）儲能回路故障、儲能電機或儲能行程開關損壞、儲能接點接觸不良；（5）電磁操動型機構電磁合閘線圈燒毀。

3 控制回路故障處理方法

雖然基本的控制邏輯一樣，但二次回路的實現方法不盡相同，要快速處理控制回路斷線故障，就要對斷路器控制回路的主干有清晰的了解，結合現場不同故障現象，以便形成基本判斷。斷路器機構控制回路簡圖如圖1。

常見控制回路斷線故障及處理方法總結如下。

（1）詢問現場工作人員相關的現場情況，即一、二次操作工作、斷路器、保護動作情況；根據現場情況有針對性地排查。

（2）現場有燒焦氣味，可基本判斷為以下三類：分、合閘線圈燒毀；電磁操動型機構電磁合閘線圈燒毀；彈簧操動型機構儲能電機燒壞。①分、合閘線圈、電磁合閘線圈燒毀要更換新的線圈。引起線圈燒毀的原因包括：分、合閘機械故障，輔助接點不能可靠切換，線圈質量差或老化。因為目前的微機保護控制回路全部帶有分，合閘自保持回路，如果由于某種原因斷路器未跳開（合上），或是跳開（合上）以后斷路器輔助接點沒有切換到位，則跳（合）閘回路將一直處于帶電保持狀態，會將分、合閘線圈、電磁合閘線圈燒毀。因此更換新線圈的同時還應檢查出引起線圈燒毀的原因，徹底消除該缺陷。②儲能電機燒壞要更換新的電機，引起儲能電機燒壞的原因主要有三類：儲能電機的過流過時繼電器及其輔助接點損壞或儲能的行程開關及其輔助接點故障或儲能電機功率較小。例如串在儲能回路的行程開關及其輔助接點故障導致儲能電源不能切斷時，或過流過時繼電器或其串在儲能回路的輔助接點49MX如圖損壞，就會燒毀儲能電機。因此在更換儲能電機后同樣應查清導致電機燒毀的原因，否則儲能電機將會再次燒毀。

（3）用萬用表測量控制電源上、下樁頭，看直流對地電壓是否正常，下樁頭是否有短路現象：若下樁頭不帶電，考慮空開脫扣；若上、下樁頭電壓均正常，結合紅、綠燈狀態初步判斷故障點所在回路：①斷路器合位，紅燈不亮：進行分閘操作，若能進行分閘，則僅考慮紅燈指示回路故障或燈泡壞，若分閘不成功則有兩種情況：第一，用萬用表測量回路37帶負電，說明故障點在控制電源正電至所測回路37端子的跳閘回路之間，需要對控制電源正電至所測回路37端子間的跳閘回路逐一排查；第二，用萬用表測量回路37帶正電，說明故障點在端子排回路37至控制電源負電的斷路器機構跳閘回路之間，需要對端子排回路37至控制電源負電間的回路逐一排查。②斷路器分位，綠燈不亮：進行合閘操作，若能進行合閘，則僅考慮綠燈指示回路故障或燈泡壞，若合閘不成功同樣有兩種情況：第一，用萬用表測量回路7帶負電，說明故障點在控制電源正電至所測回路7端子的合閘回路之間，同合位一樣需要對前半回路逐一排查；第二，用萬用表測量回路7帶正電，說明故障點在端子排回路7至控制電源負電的斷路器機構合閘回路之間，同合位一樣需要對后半回路逐一排查。

4 控制回路故障的預防

綜合起來導致控制回路故障的原因無非就是設備質量問題、工程施工質量問題、定檢維護問題、運行環境問題等。

首先，根據設備的運行環境綜合考慮，盡量采用正規廠家質量較好的設備和配件；其次，嚴抓施工驗收環節，爭取做到設備、回路零缺陷投運；最后，在于設備的定檢維護。除新設備的驗收調試環節中保護裝置的邏輯驗證與二次回路并重外，后期定檢維護的重心應該放置于二次回路的檢驗，尤其是新設備運行滿一年的第一次定檢。因為這時的二次回路新螺絲應力消失，很多螺絲開始松動，或運行環境對二次回路絕緣的影響初步顯現等問題開始逐步暴露，所以抓住這個關鍵時間節點對其及時進行檢修維護，將很大程度上減輕后期的檢修維護及消缺壓力。

5 結語

控制回路的完整性直接影響著斷路器的安全穩定運行，熟練掌握快速有效處理控制回路故障的方法，防止一次故障時造成斷路器越級跳閘，使事故范圍擴大，對保證電網、設備的安全穩定運行以及保證供電可靠性有很大的意義。

參考文獻

[1] 毛錦慶，趙自剛，馬杰，等.電力系統繼電保護實用技術問答[M].北京：中國電力出版社，2015.

[2] 張希泰，陳康龍.二次回路識圖及故障查找與處理[M].北京：中國水利水電出版社，2005.