思考220kV斷路器控制回路絕緣故障的分析與處理

白林

摘要：本文以某變電站220kV SF6斷路器控制回路為例，發現控制回路絕緣電阻過低故障產生于SF6氣體密度繼電器受潮的基礎上，針對這一現象進行分析，并有針對性的提出了解決措施，以供參考。

關鍵詞：220kV斷路器 控制回路 絕緣故障 分析 處理

在對變電站220kV SF6斷路器控制回路絕緣電阻進行測量的過程中，采用了1000V絕緣兆歐表，此時發現正電源端在該斷路器控制回路中，產生了約為0.2MΩ的對地絕緣電阻，同我國有關規定中的≥2MΩ這一數值相比過低，這會對控制回路的正常運行造成直接且嚴重的影響。因此有關工作人員必須針對這一故障進行深入分析，并有針對性的直接解決措施加以處理。

一、220kV斷路器控制回路絕緣故障檢查及處理

在發現220kV斷路器控制回路絕緣故障的基礎上，對該斷路器機構箱端子排、端子箱中二次線絕緣性進行了逐條測量，測量過程中采用了1000V絕緣兆歐和萬用表，經測量發現端子排X2-62的A相SF6氣體密度繼電器在該斷路器A相機構箱中同A相機構箱端子的引線之間擁有較低的絕緣電阻值，約為0.2MΩ，3為這一端子引線的線芯編碼[1]。

二次接線盒在A相SF6氣體密度繼電器中，將其打開沒有受潮和進水現象。線芯編碼為3的導線位于二次接線盒中，將其找出并通過萬用表對其進行測量，確定其作為引線同A相機構箱端子排X2-62SF6氣體密度繼電器相連，在對這一導線的絕緣電阻值進行測量的過程中，需要在二次接線盒處使用絕緣兆歐表，結果顯示約為0.2MΩ。

接往表計內部的灰色引線同線芯編碼為3的導線相連，在二次接線盒內端子上將其解開，同時還有褐色引線存在于同一對表計觸點和灰色引線上，應將其解開，灰色引線對地絕緣電阻在二次接線盒內應用絕緣兆歐表測量，結果顯示約為0.2MΩ，而10～20MΩ為其余接線對地絕緣值[2]。因此可以發現進水受潮現象產生于表計內部二次元件中，且不可以采用吹干的方式對其進行處理，因此無法形成合格的對地絕緣電阻，必須對A相SF6氣體密度繼電器進行更換。

針對SF6氣體密度繼電器來講，有6根引線同斷路器A相機構箱內端子排X2相連，將其解開并利用絕緣膠帶頭包好，做好標記。接下來在SF6氣體密度繼電器二次接線盒端子上應用萬用表對6根引線電壓進行測量，在未發現電壓的情況下將表計接地線與6根引線解開，做好標記后將其拿至二次接線盒外[3]。

采用相同型號和性能的SF6氣體密度繼電器更換原有設備，在操作前首先應對新表計接頭處密封圈套進行確認，操作完成后還應對SF6氣體密度繼電器實施氣體檢漏[4]。在二次接線恢復后對該設備的控制回路絕緣進行重新測量，數值約為25MΩ。對更換下來的SF6氣體密度繼電器展開檢查，發現水汽以及水滴存在表計內部，且嚴重受潮現象產生于二次元件中，如接線端、電路板等，且綠色銅銹存在于接線柱上。

二、220kV斷路器控制回路絕緣故障原因及措施

（一）原因

在檢查以及處理220kV斷路器控制回路絕緣故障過程基礎上，對斷路器控制回路絕緣過低原因進行分析：

第一，該SF6氣體密度繼電器在生產的過程中沒有形成嚴實的內部密封，在實際使用中，受外界潮濕環境影響，受潮、進水現象產生于設備內部，形成嚴重的元件受潮問題，包括電路板、接線柱、二次引線等，最終降低絕緣電阻。

第二，在制造SF6氣體密度繼電器的過程中，沒有將有效的防潮措施應用于接線柱及電路板等易受潮部位，導致其發生嚴重受潮現象，最終降低絕緣電阻。

第三，針對斷路器控制和閉鎖回路來講，一對閉鎖觸點在SF6氣體密度繼電器中引出褐色引線和灰色引線，其同繼電器K9線圈共同構成了SF6壓力低閉鎖回路。當擁有小于0.43MPa的SF6壓力時，閉鎖觸點會促使閉鎖回路處于接通狀態，此時K9線圈通電，K9作為常閉觸點處于打開狀態，分閘回路被斷開，即閉鎖分閘回路，這樣一來分閘操作就不會在斷路器低SF6壓力時產生[5]。斷路器及正電源在閉鎖回路中連接就地分閘操作正電源，所以對地絕緣電阻在表計內觸點3低于0.2MΩ，正電源對地絕緣在控制回路中也小于0.2MΩ。

（二）防范措施

第一，在生產SF6斷路器的過程中，應嚴格檢查設備的防水密封性，如果二次元件在氣體密度繼電器中擁有電路板，那么必須將防水防潮措施應用于電路板中；第二，SF6氣體密度繼電器如果是瓷柱式的，在對防雨罩進行加裝的過程中應嚴格遵守反事故措施，嚴禁受潮、受雨水侵襲現象產生于氣體密度繼電器中。

三、220kV斷路器控制回路技術改造

（一）增加回路電阻

要想將220kV斷路器的功能充分發揮出來，就必須采取有效的技術改造措施，增大回路電阻。通常情況下，在對斷路器跳閘位置監視回路回路、機構本體防跳回路的過程中，應串聯電阻，促使合閘狀態下的斷路器，分壓電壓在線圈兩端小于繼電器動作返回電壓[6]。在此基礎上可靠返回狀態可以產生于斷路器合閘當中。常閉接點閉合串聯在合閘回路中，此時合閘回路返回到原有狀態，為下一次合閘動作做準備。在這一改造技術中，必須全面測量跳閘位置監視回路、斷路器本體防跳回路中的線圈阻值、動作電壓以及返回電壓。在有關計算中，對串聯電阻值進行精確確定，促使合閘狀態下的斷路器，返回電壓高于防跳繼電器線圈分壓電壓。在對這一改造技術進行應用的過程中，可以確保合閘狀態下的斷路器，在防跳繼電器合閘脈沖不存在后可以及時的返回。

（二）改造操作箱合閘回路

改造操作箱合閘回路時，可以促使220kV斷路器控制回路效果明顯提升。在實際操作中，應對三相跳閘位置斷路器監視回路以及防跳回路進行分開操作，常閉觸點在斷路器輔助開關上，應串入位置繼電器線圈，促使單獨監視回路在跳閘位置產生。原有并聯三組端子在操作箱回路中應處于斷開狀態，并將三組中的第一個端子分別進行并聯處理，再對斷路器本體合閘回路進行應用。接下來將并聯措施應用于三組中的第二個端子上，一對備用常閉接點存在于斷路器中，將其連接負電源[7]。在對這一技術進行應用的背景下，相互獨立模式產生于跳閘位置監視回路和斷路器防跳回路中，取代了原有的并聯模式，二者之間不會產生互相影響。因此，在對這一方法進行應用的過程中，可以極大的滿足斷路器控制回路設計與功能。

通常情況下，在實際進行220kV斷路器控制回路技術改造的過程中會選擇改造操作箱合閘回路的方式，在改造完成以后，還需要將有效的試驗應用于220kV斷路器跳合閘傳動中。在合閘脈沖發出以后，會產生正常的開關合閘情況，斷路器合閘后，會觸動防跳繼電器，斷開常閉接點的同時還會斷開合閘回路，能夠起到良好的防跳效果。輔助常閉觸點在繼電器中處于斷開狀態，同時還應將合閘回路斷開，此時失電現象產生于斷路器合閘線圈當中。在將合閘脈沖消除以后，失電以及復歸現象產生于防跳繼電器中，斷開狀態產生于常開接點中，此時會促使常閉接點返回。

四、結語

綜上所述，針對SF6斷路器來講SF6氣體密度繼電器是重要組成部分，其運行中可以有效保護、監視以及控制斷路器控制回路 的運行狀態。斷路器運行中以控制回路絕緣電阻為重要指標，如果其與標準不符會導致斷路器產生誤動。因此，要想促使斷路器處于穩定的運行狀態，應對斷路器相關運行指標進行實時監視，確保SF6斷路器長期處于穩定運行狀態。

參考文獻：

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[7]宋健壯，馬應成，馬暢暢，等.小浪底反調節電站220kV斷路器手動分閘后自動重合原因分析[J].電力系統保護與控制，2018，（01）：91-92+95.

（作者單位：內蒙古電力（集團）有限責任公司包頭供電局）