摘要:伴随着社会经济的高速发展人们生活水平得到不断提升,同时也给电力行业带来更多挑战。断路器是供电系统中确保系统正常运行的重要配件之一,是对供电系统良好运行的重要保障,既能够对电能进行合理的分配,还能够保护电力设备的运行安全,当发生运行故障时能够及时将故障断开,避免发生故障的进一步扩大,同时减少设备损伤。断路器控制回路是实现断路器功能的重要核心,当发生断路器控制回路故障时,必须及时进行有效的处理,确保电力设备的运行安全。本文将基于断路器控制回路的常见故障,对查找和处理方法进行分析。
关键词:断路器;控制回路;故障查找与处理
引言
断路器是水电站及变电站的主要电气设备,其控制回路是断路器重要组成部分,控制回路完好与否,直接影响操作和保护命令的正确执行,以及设备的运行安装。控制回路断线是断路器最常见的故障之一。在变电站内,断路器控制回路的完整是保证断路器可靠执行跳、合闸操作命令的必要条件:若断路器跳闸回路存在缺陷,则系统有故障时断路器不能跳闸而扩大事故,从而导致大面积停电;若断路器合闸回路存在缺陷,则断路器事故跳闸后不能自动重合,从而影响供电可靠性。
1控制回路故障的基本原理
断路器控制回路在发生故障的过程当中,主要表现为控制回路断线告警,控制回路断线告警信号回路主要就是通过内部的合闸位置的相关继电器在常闭触点上串联来进行告警的,在这样的情况下,对断路器进行合闸的时候,合闸位置继电器会出现励磁,如果断路器是在跳闸的位置,那么是在跳闸的位置出现继电器励磁,因此在这一故障出现的过程当中,无论是跳闸位置继电器还是合闸位置的继电器,都会同时的产生失磁问题,在这样的情况下,闭触点就会同时的闭合,与此同时,相关的保护装置就会发出告警信号,这一告警信号就是控制回路断线信号。在整个线路处于分闸的状态的时候,如果分闸状态的开关出现了控制回路断线,那么也就说明了整个合闸回路的完整性已经被破坏,在这样的情况下就不能够进进行电动合闸,否则相关的人员就会产生安全问题。如果是处于一种合闸状态的开关,那么在出现控制回路断线的过程中,就不能够实行电动分闸处理,也不能够使用保护装置进行自动跳闸,在这一状态下,整个跳闸回路也已经被破坏,因此,这时保护装置是无法起到相关的保护作用的。如果控制回路是正常的,那么断路器的常闭触点就会断开,但是并不是两个常闭触点都会断开,而是有一个是断开的,这时就不会产生控制回路断线信号告警,整个控制回路的运行是正常的。
2造成断路器控制回路断线的原因
2.1操作问题
在工作人员手动操作断路器的时候出现失误,没有把断路器的插头插到规范所规定的标准深度,或者是位置不正确,也有可能是工作人员没有把断路器推到需要进行监测的位置。还有很多的人为因素导致回路断线现象的出现。这就需要电力单位制定完善的操作守则和规章制度,严格要求工作人员,对每一项操作流程进行细致的规范,进而减小故障出现的可能性。
2.2电源因素
导致断路器控制回路故障的电源因素也可以称为控制回路电压问题,由于控制回路电压消失,使断路器控制回路失去动力源,无法正常运行,最终形成故障。断路器控制回路中的控制电源消失、直流电源空开故障、保险装置熔断等原因就是形成断路器控制回路电源消失的主要原因。
2.3元件因素
导致断路器控制回路故障的元件因素也可以称为设备问题,控制回路断线原因较多,包括就地远方控制把手故障、辅助触点损坏、控制回路端子松动、开关合闸线圈烧毁等断路器内部配件的故障情况,由于断路器控制回路的故障,导致断路器无法正常分合闸。
对于断路器控制回路故障,就要对产生控制回路详细检查和维护,对于存在异常状态的配件及时进行修正和更换,避免故障问题的发生。
3控制回路断线的检查处理
不同变电站所使用设备不尽相同,要快速处理控制回路断线故障,就需要对断路器控制回路的主干有清晰的了解,根据不同状况做出判断,有针对性的准备检修材料,快速处理故障。对常见控制回路断线故障现象及处理方法进行总结: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,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。处理步骤如下:(1)检查断路器手车是否就位,工作位置或试验位置均可;储能弹簧是拉紧到位。(2)检查直流电源空开跳开或熔丝熔断,用万用表测量控制电源是否正常,测量其上桩头直流电压是否正常,测量其下桩头是否有短路。若两者都正常,则合直流电源空开或更换熔丝。需要注意的是一些手车式断路机构内分合线圈前串有整流模块,如模块短路会造成直流电源空开合不上或熔丝放不上。(3)现场有异味,可基本判断为以下三类:分合闸线圈烧毁,电磁操作机构合闸接触器烧毁,弹簧操动型储能电机烧毁。前两种一般可由烧焦气味分辨,第三种可由储能指示灯和其它储能指示标志分辨,如有烧毁只需更换。(4)绿灯不亮,开关拒合,断路器在分闸状态时,按照原理图用万用表沿合闸回路的节点、端子逐个的查找是否失压。首先测量端子b是否有负电,若无负电则合闸线圈或合闸接触器已坏。若负电正常,则将切换开关(QK)切至就地位置,操作控制开关(KK)合闸,用万用表测量端子a是否有正电,若正电正常则可判为诸辅助接点接触不到位;若无正电则可排除一次机构故障,可对QK、KK、保护装置等作逐一排查。(5)红灯不亮,开关拒分,断路器在合闸状态时,按照原理图用万用表沿分闸回路的节点、端子逐个查找是否失压。首先测量端子d是否有负电,若无负电则可判断分闸线圈已坏。若负电正常,则将QK切至就地位置,操作KK分闸,测端子c是否有正电,若正电正常则可判为诸辅助接点接触不到位;若无正电则可排除一次机构故障,可对QK、KK、保护装置等作逐一排查。(6)辅助接点排查包括断路器辅助接点、储能弹簧行程开关接点、手车行程开关,如果是SF6开关,还应检查气压是否正常,气压闭锁辅助接点是否串接入回路。若仅是辅助接点问题则继续寻找有无备用接点。
4控制回路故障的预防
综合起来导致控制回路故障的原因无非就是设备质量问题、工程施工质量问题、定检维护问题、运行环境问题等。首先,根据设备的运行环境综合考虑,尽量采用正规厂家质量较好的设备和配件;其次,严抓施工验收环节,争取做到设备、回路零缺陷投运;最后,在于设备的定检维护。除新设备的验收调试环节中保护装置的逻辑验证与二次回路并重外,后期定检维护的重心应该放置于二次回路的检验,尤其是新设备运行满一年的第一次定检。因为这时的二次回路新螺丝应力消失,很多螺丝开始松动,或运行环境对二次回路绝缘的影响初步显现等问题开始逐步暴露,所以抓住这个关键时间节点对其及时进行检修维护,将很大程度上减轻后期的检修维护及消缺压力。
结语
控制回路的完整性直接影响着断路器的安全稳定运行,熟练掌握快速有效处理控制回路故障的方法,防止一次故障时造成断路器越级跳闸,使事故范围扩大,对保证电网、设备的安全稳定运行以及保证供电可靠性有很大的意义。
参考文献
[1]毛锦庆,赵自刚,马杰等.电力系统继电保护实用技术问答.北京:中国电力出版社,2019(11).
[2]章健.电力系统调度自动化系统现状研究与发展.北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2019(6)
[3]张伟平.断路器控制回路故障浅析.科技信息,2019(25).