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隔离开关控制回路常见问题及处理措施詹星月

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：詹星月

[导读] 摘要：目前我国经济发展迅速，电力企业为我国发展做出了很大贡献。为保证电力系统安全稳定运行，避免不必要的经济损失，需要对隔离开关控制回路进行有效的故障处理和定期维护，保证其功能完好。

        （国网新疆电力有限公司和田供电公司新疆和田 848000）
        摘要：目前我国经济发展迅速，电力企业为我国发展做出了很大贡献。为保证电力系统安全稳定运行，避免不必要的经济损失，需要对隔离开关控制回路进行有效的故障处理和定期维护，保证其功能完好。分析隔离开关控制回路常见问题，分析产生原因并完善处理措施。
        关键词：隔离开关；控制回路；问题；处理措施
        引言
        高压隔离开关是变电站电气系统中重要的开关电器，它与高压断路器配套使用，在电网运行中起到重要作用：一是隔离电源，使检修的设备与电力系统隔离，保证工作人员和设备的安全；二是倒闸操作，改变系统运行方式；三是用来断开小电流电路和旁（环）路电流。但无论电力系统处于什么状态，隔离开关都应可靠动作。而隔离开关是否可靠动作，不仅依赖于良好的机械性能，还要看它的控制回路是不是符合生产要求。如果隔离开关的控制回路存在安全隐患，将有可能引发严重的安全事故。
        220kV变电站所用隔离开关的控制回路并不复杂，但在设计及调试阶段的一些细节问题上应引起设计人员和调试人员的重视。本文就220kV傍浦变电站在调试过程中发现在隔离开关控制回路原无故障的情况下，反复出现分/合闸不正常的故障现象，找出故障原因并提出了电气控制回路的改进方案。
        1隔离开关电动操动机构工作原理
        隔离开关电动操动机构控制回路如图1所示。
        （1）电动分闸。按下分闸按钮（SB2），分闸接触器（KM2）线圈接通，分闸接触器常开（动合）接点闭合并自锁，使电动机启动，电动机驱动齿轮蜗轮减速装置，操动机构主轴逆时针转动，带动与主轴相连的隔离开关分闸。当主轴接近分闸终点位置时，装在蜗轮上的弹性压片使终点限位开关（SP2）分开，切断分闸接触器的控制电源，接触器常开（动合）接点断开，切断电动机电源，机械限位装置使电动操动机构限制在分闸位置。

        图1CJTKA／B型电动操动机构控制回路原理
        （2）电动合闸。按下合闸按钮（SB1），合闸接触器（KM1）线圈接通，合闸接触器常开（动合）接点闭合并保持，使电动机启动，电动机驱动齿轮蜗轮减速装置，操动机构主轴顺时针转动，带动与主轴相连的隔离开关分闸。当主轴接近合闸终点位置时，装在蜗轮上的弹性压片使终点限位开关（SP1）分开，切断合闸接触器的控制电源，接触器常开（动合）接点断开，切断电动机电源，机械限位装置使电动操动机构限制在合闸位置。
        （3）电动停止。在分、合闸过程中需要中途停止时，可按下停止按钮（SB3），断开控制回路，使得分闸接触器失电，断开电动机电源，操作停止。交流三相电动机回路如图2所示。首先将三相电动操动机构手摇至分合闸中间位置，然后将“分相、汇控”旋钮切换至“分相”状态，单相操作电动操动机构，查看分合方向是否正确，如反向将电源相序反转，再次分合操作，直至分合正确。最后将A相、C相电动操动机构的“分相、汇控”旋钮切换至“分相”状态，按照B相单相操作方式操作。

             图2交流三相电动机回路原理
        2隔离开关操作时的故障现状
        从新设备验收到老设备操作，经常会碰到隔离开关不能电动操作的故障现状。结合对控制回路的分析，主要故障现象有：
        （1）电机的正反转出现错位，按分闸按钮时刀闸合，按合闸按钮时刀闸分；
        （2）倒闸操作时没有母联开关、刀闸位置的闭锁能直接操作；
        （3）在端子箱操作分合闸时，接触器KM1、KM2不能保持；
        （4）河源地区酸雨较多，现状由于户外隔离开关长期受到风吹雨打，运行间隔设备停电经常不能电动操作刀闸，主要体现为：刀闸机构箱、端子箱密封不严，漏水潮湿，造成电气回路松动、短路及绝缘下降；机构箱设备锈蚀卡死，动、静触头变形移位，导致限位开关不能导通，主回路电机失电等现象。
        3处理对策
        3.1电阻测量法———两分法
        将控制回路两分为公用回路和非公用回路，如图3所示。首先检测公用回路，用电阻档测量QF2下口至43端子。若不通，检查热偶继电器CDH接点是否绝缘，行程开关SP3接点是否绝缘、断线，停止按钮SB3是否完好，联锁接点48、49是否开路；若通路，检查上述各点是否损坏或虚接线。
        再将非公用回路两分为合闸回路及分闸回路。对于故障B再检查合闸回路，如图3非公用回路部分所示。用电阻档测量KM2-21至合闸按钮SB1-2端子，若不通，可能是此回路的合闸按钮不通、合闸接触器21-22接点绝缘、KM1线圈断线或者SP1接点绝缘造成的。
        对于故障C再检查分闸回路，如图3所示。用电阻档测量KM2-22至分闸按钮SB2-2端子，若不通，可能是此回路的分闸按钮、合闸接触器21-22接点绝缘、KM2线圈断线或SP2接点绝缘造成的。
        3.2电压法／电笔法。电压法是用万用表测量各点
        对地电位以判断故障点位置，电笔法是直接用电笔检测线路各点处通断情况以判断故障位置。在利用二分法确定故障回路后，可采用电压法／电笔法更加快捷地确定故障元件。以公用回路为例（如图3所示），用万用表或电笔依次测量a、b、c、d、e各点电位或通断情况，测到电位异常或电笔不亮处即为断路处。注意：当用电笔测试直流时，应该一只手接触接地外壳，另一手执电笔进行测试。

                     图3两分法分析控制回路
        3.3隔离开关电气闭锁技术
        一般情况下，以双母接线方式为例，断路器闭锁一母、二母隔离开关，闭锁地刀；一母、二母隔离开关相互关闭锁；隔离开关与地刀相互闭锁；还有母联的GBM和旁路的PBM闭锁，本文不再详述。以断路器为例，正常情况下，开关在合闸位置时，隔离开关是不能进行操作的，其原理是在隔离开关的控制回路中串接断路器辅助开关的常闭接点，只有在断路器分闸位置时，该接点闭合后，控制回路电源才能通过该接点通到后续的回路中。若该接点损坏，即断路器在分闸位置时，该接点也不导通，则隔离开关的控制回路电源无法导通，隔离开关无法进行操作。查此类故障时，将隔离开关的控制电源打下，通过直接到闭锁接点用万用表的通断档测量通断即可确认故障点，然后更换新的辅助开关接点即可恢复正常。另外，在隔离开关机构箱进行手动操作时，为了确保人身安全，此时不能进行隔离开关的电动操作，因此此时必须闭锁隔离开关的控制回路。其原理是，在手动操作，将摇把插入操作孔时，需要将遮挡板打开，而隔离开关的控制回路中串接有此遮挡板的接点，挡板打开后，该接点断开，隔离开关的控制回路就会断开。因此检查闭锁回路故障时也要检查此处，检查同上述方法一样。
        结语
        总而言之，隔离开关电动操作回路是变电站内至关重要的组成部分，其操作问题是主要的运行安全隐患之一，一旦发生操作故障，将会造成电网甚至人身安全事故。因此，变电站运行人员应该深入了解隔离开关操作原理，熟练掌握正确的验收及操作方法，有效提升操作技术水平，从而能在第一时间采取故障补救措施进行紧急处理。平时更需要对各种常见问题进行一一排查，避免故障的出现；同时做好变电站设备的日常维护工作，确保设备的正常运行。
        参考文献：
        ［1］麦少锐.隔离开关控制回路常见隐患问题分析及处理方法［J］.机电信息，2018（12）：24-26.
        ［2］李楠.500kV隔离开关常见控制回路故障及处理方法［J］.黑龙江科学，2014（11）：248.
        ［3］管宇.变电站隔离开关异常分析及处理方法研究［J］.机电信息，2019（5）：44-45.
        ［4］吕俊霞.二次回路运行中的故障处理方法［J］.灯与照明，2015（2）：46-49.