一起斷路器控制回路斷線故障分析與處理

趙金寶

【摘 要】控制回路斷線是供電局日常工作中經常遇到的故障，嚴重時會威脅電力系統的安全穩定運行。文章主要介紹了一起220 kV變壓器中壓側開關發出控制回路斷線信號的故障，分析了控制回路斷線產生的原因，并根據故障原因提出防范措施。

【關鍵詞】控制回路斷線；TWJ HWJ故障處理；防范措施；端子緊固

【中圖分類號】TM561 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）09-0060-03

1 概況

控制回路斷線是供電局日常工作中經常遇到的故障，當出現控制回路斷線故障時，此時如正好發生故障，則開關無法正常跳閘，將會造成越級跳閘，擴大停電范圍，嚴重時還會威脅電力系統的安全穩定運行。所以，如何快速地處理控制回路斷線故障是繼電保護人員必須具備的基本素質。本文對貴港供電局的一起110 kV開關控制回路斷線故障的原因進行了分析和處理。

2 事情經過

2016年4月12日凌晨，貴港供電局某220 kV變電站2號主變中壓側132開關發出控制回路斷線告警信號，且無法復歸。運行人員隨即打電話將故障現象報告給繼電保護人員，因過去曾經發生過類似的故障現象，且很快就會消失，因此保護人員建議值班員匯報調度員合上130分段開關由1號主變帶110 kV II母運行，然后將132開關斷開。經請示領導及調度部門同意后，值班員就地斷開了132開關，待繼電保護人員來處理。圖1所示為后臺監控信號。

3 控制回路斷線產生的原因

本站2號主變的保護裝置為南自SGT756主變保護，操作箱型號為FST-31。保護人員早上接到命令后，準備好圖紙、工具等，立即出發，因為變電站比較遠，所以在路上對產生控制回路斷線的原因進行了理論分析。

（1）分析為何會發出控制回路斷線信號？開關控制回路斷線信號由TWJ、HWJ繼電器的常閉接點串聯組成（如圖2所示）。當控制回路正常時，無論斷路器在合位或者分位，2個位置繼電器的常閉接點總有一個是打開的，不會報控制回路斷線，發出控制回路斷線的唯一條件就是合閘位置繼電器HWJ和跳閘位置繼電器TWJ同時失壓，致使兩者常閉接點同時閉合，從而發出控制回路斷線信號。

（2）分析產生控制回路斷線的原因：當開關在分閘或合閘時，其回路的完整性被破壞，就會出現控制回路斷線情況。一般會有以下幾種情況：？譹？訛控制電源斷開時，TWJ、HWJ失電，常閉接點閉合，發出“控制回路斷線”信號。？譺？訛機構箱內遠方/就地把手打到就地位置，斷路器分、合閘回路不經操作箱，此時斷路器位置監視回路開路，TWJ、HWJ失電，發出“控制回路斷線”信號。？譻？訛開關輔助接點不到位，導致斷路器分合閘線圈燒壞，發出“控制回路斷線”信號。？譼？訛儲能電機未儲能，發出“控制回路斷線”信號。？譽？訛SF6氣壓降低閉鎖，發出“控制回路斷線”信號。？譾？訛斷路器分、合閘回路接線端子出現松動，導致斷路器位置監視回路斷開，發出“控制回路斷線”信號。

4 故障處理

保護人員于4月12日早上9點30分到達現場，辦理電力第一種工作票，將132開關轉為冷備用狀態，經值班員許可后，開始查找故障。但這時候控制回路斷線信號已消失，恢復正常，給查找故障帶來了一定的困難。因過去也發生過類似的事情，即當開關在合位時，合閘回路207和分閘回路237均為負電，同時后臺發“控制回路斷線”信號，在開關就地現場手動分開開關關后，又恢復正常，開關在合位時207帶正電，237帶負電，控制回路斷線信號也復歸。因為當時故障都是發生在晚上，并且為了能盡快恢復送電，所以沒有仔細查找。故障處理人員抓住以下2個故障現象進行處理。？譹？訛當開關在合位時，合閘回路207和分閘回路237均為負電。？譺？訛后臺發“控制回路斷線”故障。

開關正常運行的時候，合閘回路207帶正電。保護操作箱合閘回路圖和開關機構合閘回路圖如圖3、圖4所示。當開關機構合閘回路斷開時，防跳回路導通和操作箱跳位監視形成回路。但機構防跳回路的K3防跳繼電器電阻遠遠大于操作箱跳位繼電器電阻，所以電壓幾乎全部坐落于K3防跳繼電器，則207帶正電。而TWJ跳位繼電器電壓很小，通過電流很小，繼電器不動作，其常閉接點閉合。此外，HWJ回路在開關合位時接通，HWJ繼電器帶電，其常閉接點斷開，從而不會報“控制回路斷線”。

4.1 檢查開關機構是否有故障

（1）開關在合位時，合閘回路的常閉輔助接點是斷開的，此時TWJ繼電器失壓，其常閉接點是接通的，假如分閘回路的常開輔助接點也是斷開的，此時HWJ繼電器也失壓，其常閉接點是接通的，此時會發“控制回路斷線”信號。但是，在開關現場能手分開關，說明開關本體的分閘回路是完好的，上述假設不成立。

（2）開關合閘回路的常閉輔助接點假如一直是接通的，這樣會造成合閘回路207帶負電，此時TWJ繼電器將帶電，其常閉輔助接點打開，此時不會發“控制回路斷線”信號，上述假設不成立。

（3）測量分合閘線圈電阻。保護人員通過2次分、合閘來測量分、合閘線圈電阻。開關合位，測量分閘線圈電阻為217 Ω左右，正常；開關分位時，測量合閘線圈電阻為217 Ω左右，正常，2次的測量結果均一致，證明外部機構回路的分合閘線圈、開關輔助接點等都是正常的。

（4）現場儲能電機已儲能，SF6氣壓表正常。且后臺未報未儲能及SF6氣壓低閉鎖信號。由此可見，故障不在開關機構內。

4.2 對保護操作箱回路進行檢查

（1）如圖3所示：開關在合位時，開關合閘回路的常閉輔助接點是斷開的，此時TWJ繼電器失壓，其常閉接點閉合。此外，開關分閘回路的常開輔助接點是閉合的，此時HWJ繼電器帶電，其常閉接點打開，從而不會發“控制回路斷線”信號。假如操作箱的跳合閘整定電流整定得不合適，有可能造成HWJ繼電器不動作，此時就會發“控制回路斷線”信號。于是到保護屏后面查看，結果發現31GB跳合閘插件是自適應的，因此假設不成立。由于職業的敏感性，在檢查插件的過程中，保護人員順手拉了一下插件背后的二次廠家接線，結果此時后臺發出“控制回路斷線”信號。最終發現31GB插件的第一根線41n9x1/41D9：4內部有松動，背面廠家接線帶有線耳，因沒有壓接好，導致內部接觸不良。我們將線拔出，換了一個新的線耳，用鉗子將線耳壓緊，接入之后恢復正常（如圖5所示）。

（2）對照圖2所示：假如41n9X1沒有接好正電，將會導致整個操作回路都沒有正電，此時TWJ、HWJ繼電器將失壓，其常閉接點閉合，會發“控制回斷線”信號。此外，從圖4走線可以看出，當開關遠方就地把手切換到遠方時，負電已到開關本體遠方入口的207處，相當于圖2的41D9：6，由于TWJ繼電器線圈電阻遠比K3防跳繼電器電阻小，故207帶正電，此時假如41n9x1沒有接好正電，開關在合位時將會導致207帶負電，與上面的故障現象就吻合了。

5 防范措施

（1）在日常的檢修維護工作中，因繼電保護裝置已經趨于成熟，沒有必要過多地專注于裝置的功能調試，做維護工作就是要抱著盡量查找出隱患的心態，要把主要的精力放在外部回路、重要回路的檢查。

（2）端子緊固工作不僅僅限于外部重要電壓、電流、跳合閘回路，也包括保護裝置背板接線及端子排內側廠家接線等。

（3）提高繼電保護工作人員對端子緊固等基礎工作的重視程度，減少因二次回路接線松動而造成的故障。

參 考 文 獻

[1]國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護實用技術問答[M].第2版.北京：中國電力出版社，2000.

[2]國電南京自動化股份有限公司.SGT750系列數字式變壓器保護裝置技術說明書V1.0[Z].2004.

[3]張碩穎.10 kV電容器組斷路器控制故障的診斷與處理電氣應用[J].2012（4）.

[責任編輯：陳澤琦]