综合自动化变电站控制回路故障分析

[摘 要]该文对断路器控制回路故障引起的危害进行了分析，阐述了根据经验快速查找故障以及运行中的注意事项的改进办法及建议。

[关键词]控制回路断线；微机保护装置；跳、合闸线圈

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0064-01

控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控，实现低压设备对高压设备的控制。控制回路完好与否，直接影响操作和保护命令能否正确执行，关系系统能否安全稳定运行。

一、控制回路断线

目前，微机保护装置广泛应用，该装置一个显著优点是能够自动监视控制回路是否完好，出现异常能够及时报警，这是常规保护无法相比的。

首先要明白控制回路断线信号是怎样报出来的，控制回路断线信号是由跳位继电器与合位继电器常闭触点串联构成的，不论什么原因引起跳位继电器与合位继电器同时失磁，控制回路断线信号都将报出。

导致控制回路断线的因素：

（1）控制回路电源保险熔断或空气开关没给（适合于保护装置电源和控制回路电源分立设置的情况）。 信息请登陆：输配电设备网

（2）手车开关电源插件没插好。

（3）手车开关没有推到预备位或工作位（合闸回路串有开关位置接点）。 信息请登陆：输配电设备网

（3储能电源开关没给（合闸回路串有开关贮能接点）。

（4）断路器汇控柜内的远/近控开关因检修等原因，打在就地位置，送电时忘记恢复。

（5）SF6低气压闭锁动作。

（6）开关自身合切回路中串联的辅助接点接触不良。

（7）合切闸线圈断线。

（8）开关操作机构内部二次线接插件因振动松脱。 信息来自：输配电设备网

以上是控制回路断线的常见原因，其中绝大部分是由于工作人员遗忘、失误和未按标准操作导致，只要仔细观察，头脑清醒，可迅速排除故障。

二、操作故障原因分析

控制回路断线信号并不能监视整个控制回路的完好性，在目前的情况下，基于厂家的设计，控制回路断线信号仅仅是监视保护屏外二次回路及开关机构箱内部回路的完好性。没有控制回路断线信号报出，并不能说明整个回路没有问题。在没有异常信号的情况下，我们从控制屏合闸，控制信号要经过以上图示途径，有时开关合不上，就说明回路有问题，或者开关有问题，可以根据经验逐级排查：

1.运行人员在控制屏（测控屏，后台机等）进行开关操作时，会启动保护屏内手合继电器（SHJ）、手跳继电器（STJ），继电器动作时会有很利索的“嚓嚓”的动作声音，如果在操作开关时，平常能在保护屏听到继电器动作的声音，这次操作时，不能听到继电器动作的声音，则说明保护屏内操作继电器没有启动，具体什么原因，可能是控制开关有问题；进行后台机操作时，也可能是测控屏内控制跳、合闸的继电器没有启动；或者二次回路接线有松动；也有可能是保护屏内操作继电器故障。

2.在以上操作过程中，如果操作箱内继电器能够启动，开关仍然不能合闸，就要到开关本体进行观察，一人在主控室操作，一人听开关合闸线圈的动作声音，如果平时能够听到开关合闸线圈的动作声音，这次听不到，则表明开关合闸线圈没有启动。如果当班运行人员对回路比较熟悉，一人操作，一人可以用万用表判断合闸脉冲是否到达开关端子箱，开关合闸脉冲在合闸时过不来，说明问题仍然在二次设备、二次回路。如果有合闸脉冲，则说明合闸线圈拒动，需要通知检修人员到现场进行处理。如果合闸时，合闸线圈能够进行正常启动，机构不动，运行人员要检查开关是否已储能（弹簧机构）；开关大合闸保险（电磁机构）是否完好；操作程序是否正确，有无相护关联的机械闭锁；开关的各种压力指标是否正常，有无闭锁信号，排查没有发现异常问题后，可以通知检修人员检查机构。

以上是进行开关操作时遇到的一些情况，根本点就是要判断保护屏操作箱继电器是否启动，开关跳、合闸线圈是否启动，据此来判断问题该由哪个专业来处理。

三、开关跳合闸线圈烧毁原因分析

在对高压开关的操作过程中，我们变电队每年都有跳、合闸线圈烧毁的情况发生，其中主要集中在10KV开关，尤其集中在合闸过程中。

（一） 引起线圈烧毁的原因

（1）间接原因

先说间接原因，目前的微机保护控制回路全部带有跳、合闸自保持回路，不论是手动操作，还是自动操作。只要合闸命令发出以后，合闸回路就一直处于自保持状态，直到开关合上以后，依靠断路器辅助接点的切换，断开合闸回路合闸电流。如果开关由于种种原因开关没有合上，或者是合上以后断路器辅助接点没有切换到位，则合闸保持回路将一直处于保持状态，这样一直持续下去，将会把合闸线圈烧毁，对于电磁机构，将会同时烧毁合闸接触器线圈与大合闸线圈，有时甚至会烧毁保护装置操作插件。

（2）直接原因

1、断路器辅助接点切换不到位

开关合上以后，断路器辅助接点切换不到位，没有及时断开合闸回路，致使合闸保持回路一直处于保持状态，引起严重后果。

2、开关在没有合闸能量情况下合闸

a） 对于弹簧机构，开关在未储能情况下合闸，特别是无人值守站的遥控操作，如果未储能信号不能及时传到远方，将会使操作人员误操作，造成合闸线圈烧毁，甚至于烧毁保护装置操作插件。

b）对于电磁机构，合闸能量为通过大合闸保险的100A电流，大合闸保险是否完好，现有传统的二次回路设计上没有监视回路，如果在合闸过程中，大合闸保险熔断，或是运行人员误操作，漏投大合闸保险，将会烧毁合闸接触器线圈。

3、开关操动机构内部问题

在外部回路正常的情况下，如果操动机构内部出现了问题，比如机构卡死，同样引起开关拒合，造成上述后果。

（二）运行人员在操作开关时应注意事项

通过以上分析，我们明白了引起开关线圈烧毁的原因，在操作过程首先要避免人为因素引起的线圈烧毁。有些站的10开关信号不是很完善，对于弹簧机构，开关未储能信号可能在主控制室看不到；另外，有些开关在未储能情况下，没有闭锁操作回路，我们在主控室看到红绿灯正常，没有异常信号，并不能说明没有问题。正确的做法是，即便是信号完善，回路完善，也要在操作前到开关本体进行检查，检查开关储能指示是否正常，检查储能电源是否正常。

在排除人为操作因素的情况下，如果在操作过程中遇到了开关拒合的情况，运行人员应该果断处理，及时断开操作保险，使合闸保持回路解除，终止设备损坏的继续发生。通知相关专业人员进行及时处理。因为合闸线圈只允许短时通电，如果在操作故障发生时，没有采取果断措施断开保险，而是停下来汇报调度，汇报部门领导，恐怕设备早已烧毁。

四、结束语

工作人员要想快速定位和排除故障，必须对控制回路十分熟悉，并且要养成“善于观察”的习惯。在操作有特殊工艺要求的开关前，应先按规程规定的步骤满足各种联锁条件，如条件已满足，仍无法操作，应采用“屏蔽接点”法，即用短路线，短接联锁条件来判断是否接点接触不良。

参考文献

[1] 国家电网公司.Q/GDW383-2009智能变电站技术导则.北京：中国电力出版.

[2] 国家电网公司.Q/GDWZ414-2010变电站智能化改造技术规范.北京：中国.