220kV断路器控制回路常见问题

220kV断路器控制回路常见问题

摘要：变电站二次回路主要包括电流电压回路、控制回路、信号回路和直流回路。控制电路作为变电站二次回路的重要组成部分，具有控制变电站断路器和断

路器的功能。二次回路的状态直接关系到变电站的正常运行，对控制回路的完整

性监控也十分明显。220kV断路器控制电路常见问题。

关键词：220kV断路器；控制回路；分析处理

引言

增加控制回路中跳闸线圈的监测继电器，可以有效地监测其完整性，保证重

合闸动作的有效性。同时，在发现故障时能快速定位故障点，方便运行维护人员，提高电网的安全性和稳定性，提高继电保护控制回路的运行可靠性。

1、220kV断路器控制回路常见问题分析

1.1 跳闸操作箱误发跳闸信号

针对跳闸操作箱误发跳闸信号问题，值班人员必须要明确断路器跳闸的原因

是因为正常操作跳闸导致的，还是事故跳闸导致的。针对这一问题，相关工作人

员必须要进行深入的分析和探讨。图 1 属于某厂生产的分相操作箱原理接线图的

一部分，这在 220kV 和以上断路器的控制回路中得到了广泛的应用，但是在手动

正常操作断路器跳闸过程中，极容易误发保护动作出口跳闸信号。比如：以 A 相

为例，在手动操作断路器跳闸过程中，手动继电器 STJa 励磁，其接点 STJa 闭合，如果接通了跳闸回路，极容易导致断路器出现跳闸。在这个过程中，对于“防跳”

继电器的自保护回路来说，接通了保护动作出口跳闸信号继电器 TXIJa 电流线圈

回路，导致其励磁动作，进而不利于运行人员的正常操作和运行。在图 1 中，对

于手动继电器 STJa 的接点，如果在 TXIJa 电流线圈两端进行了并接，在 STJa 发生

动作时，会大大增加TXIJa 电流线圈短路问题的发生概率，但是，针对 TXIJa 动作

电流这一问题，要对断路器跳闸电流进行全方位、多角度的分析，以此来为设计

提供可行的参考依据，其动作具有高度的灵活性，而且线圈直流电阻也不大。此时， STJa 接点已经将其电流线圈短路，但是仍然会流经一些跳闸电流，进而存在

于TXIJa 电流线圈，进而使其动作。因此，结合现场实际调试经验，在 TXIJa 继电

器选择和调试过程中，要将这种动作的灵活性保持在合理范围内，而且在保护动

作出口过程中，还要确保电路器能够跳闸，并发出信号。

图 1 A 相断路器第一组跳闸回路示意图

1.2 断路器拒动不能及时断开回路

对于进线为220kV 等级牵引变电所的高压断路器，大都设置了两组跳闸线圈，在手动跳闸时，所接通的跳闸线圈仅有一组，而要想满足自动装置动作跳闸的保

护要求，要将两组跳闸线圈进行接通处理，旨在确保断路器动作跳闸的稳定性和

可靠性，及时将故障点切除掉，避免事故范围的扩大，将电力系统故障的危害降

至最低，从而促进电力系统的健康运行。以 220kV 牵引变电所为例，在电气调试

施工过程中，对于进线保护带断路器联动试验工作的开展，必须予以高度重视。

在试验过程中，断路器拒动现象较为常见，也就是说，针对手动操作断路器分合闸，其运作状态是非正常的，而保护装置动作出口以后，断路器没有出现跳闸现象。基于此，反复校对和分析断路器控制回路和保护回路接线，但是并没有发现

异常问题。要想充分掌握拒动的成因，相关工作人员在试验时，可以任意采用一

组跳闸线圈回路断开，这时，断路器拒动现象便消失不见，如果两组跳闸线圈同

时接入断路器，便会出现拒动现象。经过查找和分析发现，两组跳闸线圈套在了

同一铁芯上（见图 2），在这两组线圈中，其匝数是相同的，保护装置在发出跳

闸指示以后，流经两线圈的电流也是相同的，进而产生的磁通为Ф1=Ф2。在图 2 中，铁芯中的合成磁通Ф=Ф1+Ф2=2Ф1，其中，产生了诸多电磁力，这远远比一

组跳闸线圈工作效率要高，很难使断路器出现跳闸现象，但是针对两组跳闸线圈

的实际接线，仍然需要进一步改进。

图 2 两组跳闸线圈正确接线

图 3 两组跳闸线圈错误接线

由图 3 可以了解到，两组跳闸线圈产生的磁通Ф1和Ф2 数值是相同的，但是

方向上是不相同的，所以，铁芯中合成磁通Ф=Ф1-Ф2=0，所产生的电磁力也是 0，进而造成保护装置动作出口跳闸，断路器拒动。对于这种错误的接线方式，必须

要予以高度重视。

2、220kV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

当断路器处于开关状态时，控制回路中的开关电路元件包括+kw-hwj-操作机

构箱-km。如图4所示，其中137个为负电荷，也证明了HWJ带电，此时常闭节

点断开。这样，如果控制电路中存在断路信号，人们可以详细测量137位的电位。假设测量结果为负电位，说明该电路在工作过程中不能通电，问题可能是HWJ故障。如果电位测试结果为正，则说明后续电路无法接通，从而缩小了特定的故障

检测范围。另外，如果102个点为正电位，则说明电路一直处于导通状态，相关

故障没有发展到102个点。如果102点电位为负，具体故障在机构操作箱。此时，为了便于后续的研究工作，需要检查断路器控制回路中的机构箱，看是否有电缆

松动，然后调查辅助节点，判断最终的故障点，由于断路器的生产厂家很多，如

果针对断路器的机构箱，可以按照说明书的内容进行操作。

图 4装置操作回路图

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，整个电路处于导通状态，其中A点和C点为负电位，twj为带电，twj也为带电。此外，如果控制回路中存在断路信号，则twj处

的节点始终处于闭合状态，twj本身也将处于故障状态。为了便于测试工作，相

关研究人员还可以检测到A点和C点的电位，如果A点总是处于负电位状态，则

可能是由TWJ损伤引起的。此外，如果点A电位为正则故障位置应在操作箱中。

为了确定具体位置，工作人员可以准确测量C点电位。如果电位为正，则表示电

路始终处于导通状态，应合理探讨各部分的接线情况。如果C为负电位，则可能

是辅助开路触点失效所致。

2.3合闸弹簧故障处理

当闭合弹簧储能结束时，弹簧中的限位开关应始终断开。当继电器和交流接

触器同时失电时，交流接触器总是不能闭合，各种电动机也不能正常工作。在异

常运行的情况下，闭合弹簧储能完成后，限位开关将不能实现正常闭合操作，但

其他辅助闭合电路也将处于闭合状态，最终导致闭合电路不能正常开启。其次，

由于交流接触器总是接通，此时触点不能接通，最终导致电机电路断开。此外，

由于闭合电路和分闸电路不能处于接通状态，根据断路器控制电路的保护原理，

监控后台会发出报警信号。如果弹簧储能时间超过20秒，电机将完成相应的触