断路器控制回路故障分析与处理

刘涛

【摘 要】为了提高断路器运行可靠性，并为状态检修提供指导意见，有必要对其运行状态进行监测、分析和诊断。高压断路器故障种类繁多，需要处理的数据量大，如何能准确、快速地对断路器即将发生的故障进行预警，并对已经发生的故障进行分析和诊断，确定故障的性質、类别、原因、部位，是对高压断路器故障诊断的最基本要求。

【关键词】断路器控制;回路故障;分析;处理

1 引言

断路器控制回路故障对于电网的安全、稳定运行有着重要的影响，而且作为一名继电保护人员，必须要具备断路器控制回路故障的处理技术，这也是基本的工作内容，必须要在较短的时间保证整个电网的稳定运行。但是二次控制回路的故障并不能够直观的看到，而且回路极为复杂，涉及到的电缆较多，这样就经常会导致故障判断错误，因此必须要尽快的找到故障，并对其进行处理，本文就是对断路器控制回路故障与处理进行相应的分析，为相关的研究提供借鉴。

2 断路器控制回路的相关概述

在发电厂或者变电站中，断路器是必不可少的一项设备。断路器的工作主要是靠控制回路和操动机构来完成的，断路器的控制回路对保障电网的正常运行具有非常重要的作用。断路器主要有三种控制操作：

⑴主控制进行远方操作。该项操作主要是传递把手操作命令，然后将命令传递到保护屏的操作插件，然后开关机构箱就会发生作用，以此来实现故障的保护作用;

⑵就地操作。该项操作主要是由机构箱上的操作按钮完成的。第三，进行遥控操作。随着高新技术的广泛应用，断路器的工作主要是受调度指令进行操作。一旦调度端发出相关的遥控指令，那么相关设备就会将信号及时传递到保护屏，这样保护屏就会收到信号，采取一定的措施进行相关操作。

3 断路器控制回路异常情况分析

3.1开关操作回路分析

为了方便研究，本文用HWJ代表合位继电器，用TWJ代表分位继电器。当合位继电器与分闸回路相连接时，人们需要对合闸状态进行监视，从而为分闸回路的分闸做相应准备。总的来说，常见的分闸回路主要包括分闸线圈、整流模块等。而在TWJ连接过程中，主要是对分闸回路中的分闸状态进行监视，从而为后续的合闸操作做好准备工作。在合闸过程中，合闸回路主要包括辅助节点S3、储能节点S1、线圈节点Y3等。当开关处于分闸状态时，各个分闸回路中的辅助节点将会发挥出巨大作用，促使各个分闸回路处于断开状态，此时的HWJ也不会带电。当全部接通之后，TWJ的闭合节点全部断开，并引发控制回路断线情况的出现。因此，只有当相关线圈不带电时，系统才能对整个控制回路断线问题进行报道。

3.2正常停电检修操作所引起的控制回路断线

当操作电源整体未出现闭合现象时，各个线圈均不会出现带电现象，此时常见的闭合节点也会处于闭合状态，并将控制回路断线警告发出。当储能电源存在空开未闭合状态时，很容易引起储能电源失电现象，此时的开关控制回路与相关节点处于串联状态，而且并未闭合，开关在未储能断开状态下形成回路负电，并引发控制线路出现报警问题。另外，在控制回路之中，由于航空插头经常会出现接触不良情况，再加上该插头经常需要被拔出来，很容易引发控制回路出现断线警报情况。

4 断路器故障分析和处理方法

4.1故障分析方法

监测方式可以分为四种：第一是比较直观的指示灯回路监测。其二是用跳闸位置继电器的常闭接点串连启动中央信号进行间接的监测。第三种是在跳闸回路中串接高内阻的继电器。第四种是断路器在操作箱内与合闸状态下的跳闸回路进行配合，形成完整性的检测信号。其中，第四种监测方式相较于其他几种监测方式具有明显优势，其采用断路器控制回路波形的检测技术不仅可完全取代传统断路器机构的机械特性试验，填补现有断路器操作机构状态检测技术的空白;同时，符合了断路器每次合分闸过程中线圈电流和电压信号随时间变化的特性，能够利用电流传感器和电压传感器采集信号准确获取断路器分合闸动作时的电流信号和电压信号，并可通过对变化波形进行分析的方式，实现实时动态监测，进而全面提高现场监测效率、优化配电网设备状态管理模式。

4.2控制回路故障的处理

4.2.1要对控制电源的空气开关进行检查

在检查的过程当中，需要使用万用表对电源的电压进行测量，在测量的过程当中，如果确定电源的电压是正常的，那么就要进行下一步的排查，下一步骤主要就是对操作箱的HWJ或者是TWJ的灯进行检查，观察灯是否是亮的，如果灯是亮的，那么整个控制回路就是完整的，并没有发生故障，如果灯不亮，那么就必须要使用万用表来对接地电压进行测量，如果这一电压是负电，那么就说明整个合闸回路的运行是正常的，如果这一电压是正电，那么就说明控制回路出现了故障，而且这一故障主要是出现在合闸回路上。

4.2.2对分合闸线圈进行检查

分合闸线圈在运行的过程当中，闭分合的瞬间，这一线圈就必须要承受一定的电流，这一电流大概是在2A左右。但是在正常的情况下，分合闸线圈是不能够承受较大的电流的，而且在承受电流的过程当中，时间不能够过长，否则线圈就会有烧坏的危险。分合闸线圈出现烧坏的原因主要包括以下几点：线圈的质量较差、捂辅助开关不能够正常的进行切换，分合闸出现了故障或者是分合闸线圈出现了老化。在一般的情况下，分合闸线圈必须要进行定时的更换。随着科学技术的不断发展，现阶段断路器控制回路主要是通过微机来进行保护的，在这样的情况下，分合闸就会自动的保持回路，这样在合闸命令被发出之后，无论是进行自动操作还是进行手动操作，整个合闸回路的状态都是自保持状态，这一状态不会发生任何的改变，除非将开关闭合，否则整个回路的状态就不会改变。如果合上开关，那么整个合闸回路就必须要依靠着辅助接点来进行相应的切换，使得合闸回路的电流能够进行断开。

4.2.3对开关机构箱和开关端子箱的控制回路进行检查判断

接线端子是否出现了断线、松动或者是腐蚀的问题，如果上述的这些因素是正常的，那么整个断路器控制回路就没有发生故障，这是因为在正常的情况下，断路器的控制回路的接线是畅通无阻的，不会出现任何的松动现象，是非常紧固的。。

5 总结

综上所述，断路器控制回路的安全与否，决定着电力系统整体的运行情况。因此，在断路器控制回路运行过程中，应该安装一些保护装置和机构防跳闸措施，避免回路导通出现严重问题。相关继电器保护人员也要提升验收工作的严谨程度，促使防跳回路平稳运行，这样一来，便能为整个回路的运行提供基础条件。

参考文献：

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[2]江知瀚，马迎新，高旭，刘蔚，杜丽艳.断路器三相不一致保护可靠性分析及二次回路改进[J].电力系统自动化，2017，41（11）：169-172 +180.

（作者单位：国网山西省电力公司检修分公司）