断路器控制回路异常分析及处理刘芳义

断路器控制回路异常分析及处理刘芳义

刘芳义

天津电气科学研究院有限公司天津300300

摘要：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。

关键词：断路器控制；回路异常分析；处理

1断路器控制回路异常情况分析

1.1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。

1.2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。另外，在开关运行或者检验过程中，很容易出现检验位置不到位情况，此时闭合锁中的电磁铁并不会出现带电情况，从而导致合闸回路出现断开问题。

1.3常见的控制回路故障而引发的控制回路断线问题

控制回路在形成过程中包括很多环节，稍不留神，便会引起元件出现故障现象。在故障排查过程中，应该以下面几种故障类型的排查为主：首先是合闸闭锁线圈出现损坏，合闸闭锁回路主要包括整流模块和合闸闭锁线圈。在具体操作过程中，可能会出现S9闭合，S8断开现象。另外，在实验过程中，还会出现S9断开，S8闭合等状态，并由此对手车位置进行指示。其次是合闸线圈出现烧坏现象，如果合闸回路出现不同情况，此时控制回路会发出告警。

2断路器控制回路异常的处理方法

2.1开关在合闸位置产生的控制回路断线处理

当断路器处于合闸状态时，控制回路中分闸回路的组成成分包括+KW——HWJ——操作机构箱——KM，如图1所示，其中的137点代表负电荷，这也证明了HWJ带电，此时的常闭节点会处于断开状态。在此种形式之下，如果控制回路中出现了断线信号情况，人们便可以对137位置处的电位进行详细测量，假设测量结果为负电位，说明回路在工作过程中无法实现导通，其中的问题可能是HWJ故障。如果测试的电位结果为正，则证明后续回路出现了无法导通状态，将具体故障检测范围缩小。另外，如果102点为正电位，则证明回路时刻处于导通状态，相关故障也并没有向102点位发展。如果102点位处的电位为负，则说明具体的故障处在机构操作箱之中。此时，为了方便后续研究工作的进行，需要对断路器控制回路中的机构箱进行检查，看是否存在电缆线松动情况，之后对各个辅助节点进行勘察，对最终的故障点进行判断。另外，由于断路器的生产厂家较多，如果具体到断路器的机构箱内部，可以根据说明书内容进行操作。

2.2开关在分闸状态下产生的控制回路断线处理

当断路器处于分闸位置时，整个回路处于导通状态，其中a点和c点均处于负电位，TWJ带电，而且TWJ也会处于带电状态。另外，如果在控制回路中出现了断线信号，说明TWJ处的节点始终处于闭合状态，而TWJ本身也会处于故障状态。为了方便测试工作的开展，相关研究人员也可以对a点和c点的电位情况进行检测，如果a点始终处于负电位状态，则故障可能是由于TWJ损坏而引起的。另外，如果a点电位为正，此时的故障地点应该在操作箱之中。为了对具体位置进行确定，工作人员可以对c点电位进行准确测量，如果电位为正，说明回路始终处于导通状态，此时应该对各部分的接线情况进行合理探查。如果c是负电位，则可能是由于辅助开光接触不灵而引发的故障问题。

图1装置操作回路图

2.3合闸弹簧故障处理

当合闸弹簧的储能情况结束后，弹簧中的限位开关应该始终处于断开状态，如果继电器和交流接触器同时出现失电现象，此时交流接触器将始终不能闭合，各类电机更无法实现正常运转。在非正常操作的情况下，合闸弹簧储能结束后，限位开关将无法正常实现闭合操作，但其他辅助闭合回路也会处于闭合状态，最终导致合闸回路无法正常导通。其次，由于交流接触器始终处于开机状态，则此时的触点也无法实现导通，最终引发对电机回路进行断开操作。另外，由于合闸回路和分闸回路均不能处于导通状态，根据断路器控制回路保护原理，监控后台将会发出报警信号，如果在弹簧储能20s之后，电机将会完成相应的触点动作，促使整个断路器的整定时间限制在20s之内，避免很多异常情况的发生。

3防范措施与建议

1）省网内所有西门子高压开关有限公司生产的3AQ1EE和3AQ1EQ系列同批次开关的集成电路控制板更换为加刷防护漆，焊点管脚裸露应符合行业标准，与金属后盖板适当拉开距离（最少10mm）且金属后盖板朝内侧应加贴绝缘板等方式进行更换处理。2）能满足双跳闸线圈的断路器，其闭锁回路应能提供两套分别独立的回路，两组控制回路之间没有任何电的联系，防止切换后电源回路若发生接地或短路，两组控制电源将同时接地或短路，并造成在短路失去两组控制电源的情况下保护动作开关拒动，电动无法操作开关的严重后果。3）对开关厂家能满足双跳闸线圈的要求但又只能提供一组闭锁回路的情况时，建议开关厂家是否考虑在回路设计上，将用于跳闸闭锁的相关接点应用为常闭接点，这样在电源丢失的情况下，只要开关压力正常（油气压力情况有单独发信号），至少还可以满足紧急情况时的电动开关跳闸，防止扩大事故，同时也避免了危及现场紧急处理此类异常问题的人员近距离就地机械拉开带负荷的断路器时的人身设备安全。4）将现有仅提供一组闭锁回路的其他厂家开关列入异动设备，探索改进回路办法，更换仅提供一副闭锁跳闸接点的油气密度计，增加一套跳闸闭锁接点，启动加装的备用继电器，使两组控制电源完全隔离，从而解决使用切换后公用电源的隐患。5）继电保护能否正确出口还要依托一次断路器的最终动作行为，一次设备的回路设计是否科学规范，元器件质量等因素也直接影响二次设备的可靠运行，继电保护工作者也应重视一次设备的接入情况，保障电网安全稳定运行。

4结语

在运行和维护过程中，经常会出现控制回路异常情况，具体的表现形式往往是断路器无法正常分合，此时人们需要对相关故障进行排除。另外，在断路器异常情况之中，主要包括断路器跳闸、线路故障等，如果在断路器再次合闸时，出现反复分闸和合闸现象，很容易导致断路器出现跳跃故障。

参考文献:

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[3]朱兴文,谭志宇,贯士虎.断路器防跳回路异常问题分析及处理[J].电工技术,2016(06):57-59.

[4]田智伟.断路器电机控制回路故障分析及对策[J].科学中国人,2016(11):66.