10kV开关柜控制回路故障分析与处理探讨

10kV开关柜控制回路故障分析与处理探讨

王志安

广东电网有限责任公司清远清新供电局511500

摘要：随着城市的不变发展，10kV开关柜设备中的控制回路会因为设备老化或环境变化等影响，可能会出现各种各校的问题。当其设备发生了问题之后，要及时地对其进行检查和维修，来防止因二次回路故障而引起的系统整体的故障。在实际设备检查和维修过程中，很多工作人员并不能对电路做出准确的判断，对回路原理也是很懵懂，从而导致检查和检修时间过长。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对10kV开关柜控制回路故障分析与处理探讨提出了一些建议，仅供参考。

关键词：10kV开关柜；控制回路故障分析；处理探讨

引言

现如今，10kV开关柜的控制回路接线具有一定的复杂性，所以在检查和维修故障时也具有很大的难度，不能根据表面的现象就随便下定论，要进行有层次的检查和维修工作，掌握正确的维修原则和问题处理思路，从而更好地找出问题原因。在处理其故障时，要从整体方向出发，不能哪里出现故障就只修哪里。对于电气的设备来讲，要进行定期不定时的检查工作，防止设备老化而出现的问题。在日后的生产工作和维修工作时，必须要注意安全，做到安全生产。

1、馈线开关柜装置简述

变电站10kv馈电开关设备是手动车辆，插座断路器是zn63(vs1)-12高压交流真空断路器。工作机制是弹簧储能装置，电工作储能也可以手动操作储能装置。控制柜使用PMC-651f微机馈线保护测控装置进行保护、测控和通信。PMC-651f设备的操作板有两种:直流和交流，这些插座使用交流操作板。

2、局部放电产生原因分析及影响

根据以上分析，该放电为典型的悬浮电位放电。悬浮电位放电是指金属部件处于高压与低压之间，按其阻抗形成分压后的对地电位，典型模型如图3所示，一种为设备电容与气隙串联构成的模型，放电同样分布在一、三象限，另一种为杂散电容与气隙构成的模型，放电分布在一、三象限，只是放电的波形有所差别。从明301开关柜带电显示装置一次传感器放电属于前者。在现场实测带电显示装置一次传感器的电容量C约为140pF，而二次接线端子对地杂散电容量Cz（气隙电容）约为30pF，其阻抗分布见图4。经计算，二次接线端子处的电压约为5kV，而二次接线端子离地距离不足10mm，达到一定场强时，导致二次接线端子间歇性对地放电，严重地损坏了电介质，由于该局部放电长期存在，在时间的累积作用下，该开关柜带电显示装置一次传感器将损坏，导致绝缘击穿而造成短路故障

3、针对10kV馈电线路断路器的控制回路故障分析和处理方法

3.1分析故障处理方法

（1）分析故障发生在哪个子系统中。要根据在合闸时候断路器发出的声音或者合闸位置的指示灯是否闪烁来进行辨别。如果在合闸过程中断路器发出合闸声音或者指示灯进行了闪烁，就说明断路器进行了合闸工作但却没有成功，在这种情况下就可以认定控制系统中合闸部分、合闸出口回路和储能系统都没有发生故障。很有可能是保护系统、操动机构的机械系统出现了故障，也有可能是因为系统故障导致的一次保护性质的跳闸。如果在合闸过程中，断路器没有发出声音，指示灯也没有发生闪烁，判断故障出现在控制系统或者是合闸系统上。对控制系统和合闸系统的检修一般比较复杂，首先要检查储能系统是否发生故障，从而进一步的进行检修。（2）分析故障发生在哪个回路上。当故障发生在控制系统上时，要分析是否在合闸线圈上的回路发生了故障或者是跳闸回路上发生了短路故障。可以通过合闸时声音进行辨别，合闸线圈发生故障时断路器不会发出声音，反之就是跳闸回路上出现了短路。（3）查找回路具体故障点。在查找具体故障点的时候，要根据设备原理图纸对元件进行逐步检查，在检查过程中要借助一些测量仪表不断地在回路上缩小范围。首先要检查电源空气开关的情况和控制系统电源是否正常运行。再检查过程中，一定要最先检查空气开关和熔断器。再检查完上述元件之后，也要检查综合保障装置是否正常运行。如果控制系统的供电系统仍然正常工作而且电源空气开关合位完好，综合保障装置仍然不工作，就要对综合保障装置的控制电源回路进行检查。检修时可以根据综合保障装置的信号显示现象来初步判断控制电源回路是否存在异常，这样就能快速的进行故障分析和处理，使检修工作变得更加高效。

3.2整改措施

（1）带电显示装置一次传感器应可靠接入带电显示装置，避免产生局部放电。（2）开关柜设备带电显示装置一次传感器在不使用的情况下，可以将其取下，避免与带电设备连接。（3）当带电显示装置一次传感器作为绝缘子使用时，如果不接入带电显示装置，应将二次接线端子可靠接地。（4）在电气设备安装或验收时，要特别注意安装质量，仔细检查各设备接地点应可靠，防止在运行过程中，因接地问题而导致设备损坏。

3.3控制回路方法

控制回路有两种方案：（1）单继电器配合行程开关、按钮控制，单继电器版本原理。工作原理：SQ1实现手动/自动合闸，电动合闸过程中当按下SB1按钮通过SQ3常闭接点使继电器工作，其闭合常开触点，自保持，并使电机工作，当机构上缘触发SQ3及凸轮触发SQ2后，常闭接点打开，合闸工作完成，同时做好分闸准备。当按下SB2，接通继电器工作，同理，电机工作，机构下行，脱离SQ3、SQ2，使其复位，分闸工作完成，做好合闸准备。SB1、SB2常开触点互锁分合闸回路。该方案布线简洁、元件使用少，可实现分合闸功能，而且免除了手动分合闸后合闸回路未就绪的问题，但是出现小概率分闸后重复合闸的问题，原因分析是当机构分闸后由于惯性，机构上缘触碰到上行程开关SQ3，导致分闸回路继续导通，重复合闸（模拟分闸按钮不复位情况）。（2）双继电器配合行程开关、按钮控制，双继电器版本原理。工作原理：SQ1实现手动/自动合闸；电动合闸过程中（SQ2已触发）当按下SB2按钮接通2#继电器工作，自保持并使电机工作，带动机构上行合闸，当机构凸轮脱离SQ2后断开电路，合闸完成；当按下SB1按钮接通1#继电器工作，同理，带动机构下行，当机构凸轮触发SQ2后断开电路，分闸完成；SB1、SB2常开触点互锁分合闸回路。当手动分合闸后会出现机构脱离两只控制行程开关的情况，即SQ2、SQ3均未触发，而断路器处于分闸状态中，SQ2未就位，合闸回路并未接通，不符合实际操作要求，该方案中SQ3可实现通电（自动操作位）后，电动操作机构自动合闸就位功能。

结束语

综上所述，控制回路的接线很复杂，在解析控制回路故障的原因的时候，不能只根据表面现象进行简单地分析，而要根据各种问题，并依据控制回路的工作原理来进行深层的解析，找出实际的问题。在处理问题时，应该采用正确的处理方法，将真正的问题解除掉，从而保证设备的安全、可靠的运行。

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