一起“07”带负电断路器无法合闸问题分析

2020-12-08杨顺吴雅静

魅力中国 2020年48期

杨顺吴雅静

（1 国网河南省电力公司三门峡供电公司，河南三门峡 472000；2 河南工业大学，河南郑州 450000）

引言

在继电保护二次回路中，回路编号“07”代表由操作箱至断路器机构远方合闸，“37”代表远方分闸。在常见的操作回路中，“07”对地电位为负电（-110V）,表明开关机构合闸回路完好，当合闸正电（+110V）导通，断路器即可合闸。本文主要分析一起合闸回路中“07”带负电（-110V），但是断路器无法电动合闸的缺陷处理情况。

一、问题现象描述

2017 年4 月11 日，110kV，某变电站10kV Ⅱ交容4 开关柜断路器无法电动合闸，变电二次检修人员对开关柜内二次回路进行检查。该电容器开关柜厂家为库柏（宁波）电气有限公司，开关柜型号：ASN3-12，断路器型号：VN3/CE-12。用万用表测量回路电位，发现合闸回路“07”对地电位-110V,TWJ 动作，断路器分位指示灯亮。按常规回路分析，合闸回路完好，可以电动合闸。常规的合闸回路原理图中1S 为五防锁，1QK 为方/就地把手，1KK 为手合把手，YHJ 为远方合闸接点。断路器分位状态，弹簧已储能，回路中储能接点SP1：1-2 闭合，断路器辅助接点DL:1-2 为闭合，五防解锁后，1S：1-2 导通，将1QK 把手打至就地位置，1QK:3-4 导通，手合1KK:1-2 导通，“07”处正负电导通，断路器即可合闸。现场试验，就地电动手合断路器，无法合闸。为排除操作箱原因，直接将“01”正电源点接至“07”处，断路器依然不能合闸，由此排除保护装置操作回路部分故障，说明故障点位于断路器机构内部。

二、问题排查分析

针对以上现象，检修人员将缺陷分析重点放在断路器机构内二次回路。在一次人员配合下，打开断路器手车前盖板，进行进一步检查，结合断路器机构二次回路原理图，图中接点位置状态为断路器分位，弹簧未储能，手车试验位置状态。

（一）合闸线圈故障

按常规判断，回路中“07”对地-110V,说明合闸回路完好，回路中接点位置正确。检查合闸线圈，拆除线圈两端接线，直接测量线圈电阻，阻值140Ω，阻值正确，排除合闸线圈故障原因。

（二）合闸回路其他接点故障

合闸线圈完好，但是并未起动，说明虽然“07”带负电，但是合闸回路并不通。拆除二次回路原理图中合闸线圈两端“1”与“B3”接线，“2”与“A3”接线。测量“A3”电位对地-110V，“B3”电位对地+110V。为排除回路中其他干扰因素，拆除合闸监视回路“09”接线，“B3”对地电位变为0V，说明“B3”的+110 电位为“09”由TWJ 带过来。结合监视回路示意图可证明二次回路原理图中“B3”至“HK:12”回路完好。继续检查二次回路原理图中储能辅助接点SP1：13-14，断开断路器操作电源，测量“B3”至“A2”,回路不通。由于断开操作电源，二次回路原理图中闭锁回路Y1 继电器无法起动，其常开接点SP5:4-13 影响测量结果。再次用万用表测量“B2”与“A2”之间通断，测量结果不通，说明储能辅助接点SP1：13-14 接点不通，但此时开关已储能，储能指示灯及遥信均正常，说明SP1：13-14 故障。针对该储能辅助接点，直接在接点两端测量，SP1：13-14 接点不通。回路中所接为常开触点，弹簧已储能，此时该接点应闭合，结果得到验证。

三、问题处理

将二次回路原理图储能接点SP1：13-14 上所有接线调接至相邻备用接点，恢复合闸线圈接线。推上操作电源空开，就地电动手合断路器，后台遥合断路器均动作正常。

四、问题处理过程及异常现现象分析

（一）如何快速查找故障点

仔细分析该断路器回路原理二次回路原理图，在首次测量合闸监视回路“09”对地电位-110，TWJ 动作就说明“SP1：13”至“A4”回路完好性。因为二次回路原理图中D29 二级管的单向导通作用，“09”的-110V 电位只能由“A4”经合闸回路过来，由此可直接将排查范围缩小至SP1：13-14 以及防跳辅助接点KO:2-3 两处，从而加快缺陷处理速度。

（二）合闸“07”对地-110V 电位来源

分析二次回路原理图，“07”负电来源于回路负极（回路编号：02）经“A4”至智能合闸模块，及L13 跳线至“07”处。由于此回路存在，断路器在分位及合位状态“07”均带负电，由此无法同常规回路一样将“07”同时接入合闸监视回路（接TWJ）,否则可能会出现断路器在合位状态，TWJ 动作，指示跳位。

（三）二次回路原理图中D29 二极管正向导通作用

1.防止负电源经由A4 至L13 跳线及KO:3-2 至“09”,从而使TWJ 导通，影响合闸回路监视功能。2.D29 二极管存在可避免在断路器合位，负极电源经防跳线圈（K0：1-2）及L10 跳线、断路器辅助接点HK:13-14、KO:2-3 到达“09”处，起动TWJ,出现断路器在合位，TWJ 及HWJ 均动作的现象。

（四）智能合闸模块

1.二次回路原理图中智能合闸模块串接于分闸及合闸回路中，可控制分闸及合闸导通时间（150±30ms）。在机构不到位，机械闭锁存在而合闸及分闸回路完好的情况下，避免断路器无法正确分合闸或者回路中开关辅助接点不变位而导致合闸及分闸回路一直接通，烧毁分闸及合闸线圈的情况。2.当控制回路电压小于30%，智能合闸模块输出截止。当判断有故障时，LED1、LED2 指示灯在500ms 内点亮。