一起断路器控制回路断线故障分析与处理

一起断路器控制回路断线故障分析与处理

作者：赵金宝

来源：《企业科技与发展》2017年第09期

【摘要】控制回路断线是供电局日常工作中经常遇到的故障，严重时会威胁电力系统的安全稳定运行。文章主要介绍了一起220 kV变压器中压侧开关发出控制回路断线信号的故障，分析了控制回路断线产生的原因，并根据故障原因提出防范措施。

【关键词】控制回路断线；TWJ HWJ故障处理；防范措施；端子紧固

【中图分类号】TM561 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）09-0060-03

1 概况

控制回路断线是供电局日常工作中经常遇到的故障，当出现控制回路断线故障时，此时如正好发生故障，则开关无法正常跳闸，将会造成越级跳闸，扩大停电范围，严重时还会威胁电力系统的安全稳定运行。所以，如何快速地处理控制回路断线故障是继电保护人员必须具备的基本素质。本文对贵港供电局的一起110 kV开关控制回路断线故障的原因进行了分析和处理。

2 事情经过

2016年4月12日凌晨，贵港供电局某220 kV变电站2号主变中压侧132开关发出控制回路断线告警信号，且无法复归。运行人员随即打电话将故障现象报告给继电保护人员，因过去曾经发生过类似的故障现象，且很快就会消失，因此保护人员建议值班员汇报调度员合上130分段开关由1号主变带110 kV II母运行，然后将132开关断开。经请示领导及调度部门同意后，值班员就地断开了132开关，待继电保护人员来处理。图1所示为后台监控信号。

3 控制回路断线产生的原因

本站2号主变的保护装置为南自SGT756主变保护，操作箱型号为FST-31。保护人员早上接到命令后，准备好图纸、工具等，立即出发，因为变电站比较远，所以在路上对产生控制回路断线的原因进行了理论分析。

（1）分析为何会发出控制回路断线信号？开关控制回路断线信号由TWJ、HWJ继电器的常闭接点串联组成（如图2所示）。当控制回路正常时，无论断路器在合位或者分位，2个位置继电器的常闭接点总有一个是打开的，不会报控制回路断线，发出控制回路断线的唯一条件

就是合闸位置继电器HWJ和跳闸位置继电器TWJ同时失压，致使两者常闭接点同时闭合，从而发出控制回路断线信号。

（2）分析产生控制回路断线的原因：当开关在分闸或合闸时，其回路的完整性被破坏，就会出现控制回路断线情况。一般会有以下几种情况：？譹？訛控制电源断开时，TWJ、HWJ 失电，常闭接点闭合，发出“控制回路断线”信号。？譺？訛机构箱内远方/就地把手打到就地位置，断路器分、合闸回路不经操作箱，此时断路器位置监视回路开路，TWJ、HWJ失电，发出“控制回路断线”信号。？譻？訛开关辅助接点不到位，导致断路器分合闸线圈烧坏，发出“控制回路断线”信号。？譼？訛储能电机未储能，发出“控制回路断线”信号。？譽？訛SF6气压降低闭锁，发出“控制回路断线”信号。？譾？訛断路器分、合闸回路接线端子出现松动，导致断路器位置监视回路断开，发出“控制回路断线”信号。

4 故障处理

保护人员于4月12日早上9点30分到达现场，办理电力第一种工作票，将132开关转为冷备用状态，经值班员许可后，开始查找故障。但这时候控制回路断线信号已消失，恢复正常，给查找故障带来了一定的困难。因过去也发生过类似的事情，即当开关在合位时，合闸回路207和分闸回路237均为负电，同时后台发“控制回路断线”信号，在开关就地现场手动分开开关关后，又恢复正常，开关在合位时207带正电，237带负电，控制回路断线信号也复归。因为当时故障都是发生在晚上，并且为了能尽快恢复送电，所以没有仔细查找。故障处理人员抓住以下2个故障现象进行处理。？譹？訛当开关在合位时，合闸回路207和分闸回路237均为负电。？譺？訛后台发“控制回路断线”故障。

开关正常运行的时候，合闸回路207带正电。保护操作箱合闸回路图和开关机构合闸回路图如图3、图4所示。当开关机构合闸回路断开时，防跳回路导通和操作箱跳位监视形成回路。但机构防跳回路的K3防跳继电器电阻远远大于操作箱跳位继电器电阻，所以电压几乎全部坐落于K3防跳继电器，则207带正电。而TWJ跳位继电器电压很小，通过电流很小，继电器不动作，其常闭接点闭合。此外，HWJ回路在开关合位时接通，HWJ继电器带电，其常闭接点断开，从而不会报“控制回路断线”。

4.1 检查开关机构是否有故障

（1）开关在合位时，合闸回路的常闭辅助接点是断开的，此时TWJ继电器失压，其常闭接点是接通的，假如分闸回路的常开辅助接点也是断开的，此时HWJ继电器也失压，其常闭接点是接通的，此时会发“控制回路断线”信号。但是，在开关现场能手分开关，说明开关本体的分闸回路是完好的，上述假设不成立。

（2）开关合闸回路的常闭辅助接点假如一直是接通的，这样会造成合闸回路207带负电，此时TWJ继电器将带电，其常闭辅助接点打开，此时不会发“控制回路断线”信号，上述假设不成立。

（3）测量分合闸线圈电阻。保护人员通过2次分、合闸来测量分、合闸线圈电阻。开关合位，测量分闸线圈电阻为217 Ω左右，正常；开关分位时，测量合闸线圈电阻为217 Ω左右，正常，2次的测量结果均一致，证明外部机构回路的分合闸线圈、开关辅助接点等都是正常的。

（4）现场储能电机已储能，SF6气压表正常。且后台未报未储能及SF6气压低闭锁信号。由此可见，故障不在开关机构内。

4.2 对保护操作箱回路进行检查

（1）如图3所示：开关在合位时，开关合闸回路的常闭辅助接点是断开的，此时TWJ继电器失压，其常闭接点闭合。此外，开关分闸回路的常开辅助接点是闭合的，此时HWJ继电器带电，其常闭接点打开，从而不会发“控制回路断线”信号。假如操作箱的跳合闸整定电流整定得不合适，有可能造成HWJ继电器不动作，此时就会发“控制回路断线”信号。于是到保护屏后面查看，结果发现31GB跳合闸插件是自适应的，因此假设不成立。由于职业的敏感性，在检查插件的过程中，保护人员顺手拉了一下插件背后的二次厂家接线，结果此时后台发出“控制回路断线”信号。最终发现31GB插件的第一根线41n9x1/41D9：4内部有松动，背面厂家接线带有线耳，因没有压接好，导致内部接触不良。我们将线拔出，换了一个新的线耳，用钳子将线耳压紧，接入之后恢复正常（如图5所示）。

（2）对照图2所示：假如41n9X1没有接好正电，将会导致整个操作回路都没有正电，此时TWJ、HWJ继电器将失压，其常闭接点闭合，会发“控制回断线”信号。此外，从图4走线可以看出，当开关远方就地把手切换到远方时，负电已到开关本体远方入口的207处，相当于图2的41D9：6，由于TWJ继电器线圈电阻远比K3防跳继电器电阻小，故207带正电，此时假如41n9x1没有接好正电，开关在合位时将会导致207带负电，与上面的故障现象就吻合了。

5 防范措施

（1）在日常的检修维护工作中，因继电保护装置已经趋于成熟，没有必要过多地专注于装置的功能调试，做维护工作就是要抱着尽量查找出隐患的心态，要把主要的精力放在外部回路、重要回路的检查。

（2）端子紧固工作不仅仅限于外部重要电压、电流、跳合闸回路，也包括保护装置背板接线及端子排内侧厂家接线等。