一起220kVGIS断路器储能回路故障分析与处理

一起220kVGIS断路器储能回路故障分析与处理

赵昕

（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山063000）

摘要：就引起断路器控制回路断线的几种常见原因进行探讨，并根据实际运行情况提出处理方法。

关键词：断路器；控制回路断线；故障处理

断路器控制回路是变电站二次回路的重要部分，该回路正常与否直接影响到断路器的正常分合闸。而断路器控制回路断线是继电保护故障处理工作中经常遇到的问题之一，如何快速处理控制回路断线故障是继电保护人员必须具备的基本素质，因此本文结合作者的工作经验对断路器控制回路断线产生的原因进行分析并提出处理方法。

一、断路器控制回路断线故障分析

（一）断路器控制回路断线故障的原理分析

一般来说，处于串联的跳闸与合闸位置中的继电器往往只有一个通电励磁，当断路器处于跳闸状态时，则位于跳闸位置上的继电器进行通电工作，反之，当断路器处于合闸状态时，则只能通过合闸位置上的继电器来进行通电活动，一旦跳闸与合闸双方位置上继电器的常闭接点同时被关闭，那么就会形成一个控制回路的断线问题。在断路器正常的运营状态中，跳闸位置与合闸位置中的继电器的常闭接点一般不会出现同时关闭的现象，如果其出现同时关闭的情况，则会使得整个保护回路通电，从而有效的显示出控制回路断线的信号[1]。

（二）断路器控制回路断线故障的原因分析

能够导致断路器的控制回路出现断线故障的原因多种多样，当保护测控装置自身出现安全故障时，就会使得控制回路的开关出现失灵现象，从而引发控制回路的断线故障。同时，如果断路器中的储能接点发生故障问题，或者是断路器中的分合闸线圈出现烧毁现象来造成其辅助点的接触不良等问题也都有可能引发断电器的控制回路断线问题，这就要求我们在进行断路器的检修工作时，必须将其中可能引发控制回路断线故障的因素进行及早的控制与排除。

一般来说，造成断路器控制回路断线的原因主要包括以下六个方面：第一种断路器SF6气体压力值降低发闭锁分合闸信号，第二种可能是由于跳闸、合闸位置继电器接点粘死；第三种原因可能是由于断路器控制电源的空气开关出现了故障与问题，或者是由于保险熔断而造成回路的电源异常现象；第四种可能是因为在含有弹簧机构的断电器中，因为其能量储存不足或者直接就没有进行能量储存而导致控制回路的断线故障；再一种可能就是当储能回路中有继电器时，如果没有及时的将储能开关闭合，也会导致断路器的控制回路出现断线情况；而最后一种可能就是断路器辅助接点切换不良，也会在一定程度上造成断路器控制回路的断线故障[2]。

二、断路器控制回路断线故障的主要查找方法

在进行断路器的控制回路断线故障的查找工作时，要求相应的工作人员必须对控制回路的基本结构特征有一个充分的认识与掌握。其中，断路器的开关故障通常是因为外设条件不能充分的满足开关正常切合的需要，因此技术人员在进行断路器控制回路断线故障原因的查找时，首先要对指示灯进行仔细的查看确定其是否正常，如果断线指示灯没有进行显示，就要再进一步对其进行电机储能回路和电磁合闸等方面进行检查与测试。

三、断路器控制回路断线故障的有效处理手段

（一）断路器的红绿灯显示

断路器的红绿灯显示，不仅能够有效的反应开关的状态，同时也能进一步对断路器的控制回路状态进行充分的监控管理工作。在断路器的运行过程中，如果其开关中的红绿灯全部亮起，就说明电磁的操作系统中可能出现了辅助接点的调整不到位，又或者是和线与切线发生了接地的现象，从而导致接地点和直流绝缘监视设备装置之间形成了一个电流回路。如果其控制回路设置的不够合理，就算其某一开关处于闭合或者断开的状态中，也会使得其出现红绿灯同时亮起的现象，而当控制开关发生拒动来进行控制回路的自动保护时，就有可能在回路中形成切闸或者合闸的动作，从而导致其控制开关中的红绿灯出现全灭的现象。一旦开关出现拒动现象，就会导致红灯的回路从而引发短路故障，这就要求我们在合闸或者切闸过程中，如果出现了红绿灯全灭的现象，就必须要及时的将电源切断，来有效的避免其出现线圈短路而烧毁。

（二）断路器控制回路的构成

断路器控制回路控制回路由控制电源回路、合闸及跳闸回路构成；（如图一）

图135kV断路器控制回路图

符号：DK：控制电源空开

BE：合闸线圈

BD：分励线圈

1N：弹簧储能状态指示开关

SA：断路器辅助开关（合闸回路为常闭接点、跳闸回路为常开接点）

AP接点：SF6压力闭锁接点。

（一）运行特点

1、断路器控制回路应满足以下要求：

a.能够进行手动跳合闸和由保护及自动装置的跳合闸，且在跳、合闸动作完成之后能自动断开跳、合闸回路；

b.应有断路器位置状态（分、合位）指示信号及自动跳、合闸信号；

c.能监视直流电源及下次操作时（在合位时，下次操作时跳闸，而在跳位时，下次操作时合闸）对应回路的完好性；

d.应有完善的跳、合闸闭锁回路，如弹簧储能、压力（气压或液压）降低等闭锁回路；

2、运行原理

合闸方式：控制电源接通，合闸回路中的SA接点在闭合位置（跳闸回路中的SA接点在断开位置），1N接点在闭合状态（储好能状态）、SF6压力闭锁接点在闭合状态，合闸回路接通，完成断路器合闸，合闸完成后合闸回路SA接点断开，跳闸回路SA接点接通。同时储能电机进行储能，储能时合闸回路IN接点断开。弹簧储能电机回路1N接点接通，此时发弹簧未储能信号（图2、3）。

分闸方式：控制电源接通，跳闸回路SA接点在闭合位置（合闸回路中SA接点在断开位置），SF6压力闭锁接点在闭合状态，跳闸回路接通，完成断路器跳闸，跳闸完成后，跳闸回路SA接点断开，合闸回路中SA接点接通，此时合闸回路接通。（图1）可见，在合、跳闸控制回路中，断路器的辅助接点开关是相互闭锁的；当断路器未完成储能时，在合闸回路中弹簧储能状态指示开关断开，合闸回路不通，所以弹簧未储好能的情况下，断路器不能合闸。

（二）控制回路断线的检查处理

当主控室后台发断路器“控制回路断线”时，立即安排人员查看后台信息和到现场检查核实，确证后及时汇报地调和变电管理所领导，并进一步安排人员查找原因。

根据断路器控制回路图可以判断，信号发控制回路断线的几个故障点：控制电源空开断开（DK）；断路器辅助接点损坏（SA）；分、合闸线圈损坏（BD、BE）；弹簧在储能状态，弹簧储能状态指示开关损坏（1N），SF6压力闭锁接点在断开；各回路的端子头松动、脱落或连接电缆损坏。

检查：首先检查断路器分合闸指示灯指示是否正确，从而判断断路器储能是否完好，再检查SF6压力值是否在正常范围内，断路器控制回路端子排端子是否有松动的。如外观检查无异常则使用万用表测量控制回路中相应的回路端子，看相关端子是否失压，从而判断控制回路断线的断线点。即：

1）检查断路器控制电源空开是否跳闸，用万用表测量控制电源是否正常；

2）断路器在分闸状态时：在断路器端子排处用万用表测量检查合闸回路，测3D44、3D39端子对地电压为-116V――正常；若3D39端子对地电压为0V，则从3D44、3D39端子这一段回路中有断点，从3D44端子顺着查过来，一个一个节点、端子的查找。

3）断路器在合闸状态时：在断路器端子排处用万用表测量检查分闸回路，测3D44、3D43端子对地电压为-116V――正常；若3D43端子对地电压为0V，则从3D44、3D43端子这一段回路中有断点，从3D44端子顺着查过来，一个一个节点、端子的查找。

结语

断路器控制回路发生断线故障将会对整个断路器的正常运行与操作造成不小的影响作用，导致其不能正确的执行保护命令，严重的控制回路线路故障将可能由于跳闸不成功而造成大面积的停电现象，从而使得整个系统的安全性与稳定性受到严重的威胁。因此，对断路器控制回路的断线故障进行及时的分析与处理具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]丁明安，熊道兵，刘震等.一例断路器控制回路的改进[J].电力系统保护与控制，2010，（15）：151-156.

[2]杨志钧.浅析断路器控制回路故障处理[J].价值工程，2014，（34）：31-32.

[3]程显，廖敏夫，段雄英等.基于真空灭弧室与SF6灭弧室串联的混合断路器动态介质恢复特性[J].电力自动化设备，2012，（5）：68-73.