摘要：在整个电力系统中，发电机和变压器固然是最重要的设备，但是断路器的作用正日益突显，断路器对电网起着保护和控制的双重作用。一旦断路器发生故障，不仅会影响电网的正常运行，还可能会引发安全事故，危及到人们的生命安全。因此，分析探讨断路器控制回路绝缘故障的分析与处理对策就显得尤为重要和紧迫了。本文针对220kV断路器控制回路绝缘故障出现的原因进行分析，并探讨故障处理措施。
关键词：220kV；断路器；绝缘故障；处理
电力是促进我国经济快速增长的主要动力，随着社会的进步和经济、科技的日益发展，人们对电力资源的需求逐渐增加，电网安全问题成为了社会关注的焦点。电力系统的构成非常复杂，在长时间的运行过程中容易因为主客观因素的存在出现一些故障，断路器控制回路绝缘故障便是其中之一。断路器控制回路绝缘故障的出现，会直接对电力系统的运行造成影响，一旦无法及时进行分析并处理，将会导致严重的电力事故出现，给整个电力系统的安全运行造成威胁。笔者结合实际经验，分析了220kv断路器的控制回路绝缘故障产生的原因及其处理策略。
1断路器的控制回路
断路器的控制回路，是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控，实现低压设备对高压设备的控制。断路器的控制方式，一般可分为远程自动控制和就地人为控制两种方式。为了实现对断路器的控制，一般由三部分组成：第一、要有发出分、合闸命令，实现对断路器控制的控制机构（如控制开关、控制按钮等）；第二、传送命令到执行机构的中间传送结构（如继电器、接触器的触点等）；第三、操动断路器执行操作命令的操动机构。由这三部构成的电路，即为断路器控制回路。
断路器控制回路有着最基本的要求：（1）能够具备手动操作和自动操作的可行性。（2）能够监视控制回路操作电源的工作状态及跳、合闸回路的完整性。（3）断路器操动机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，在合闸或者跳闸任务完成之后，应能够自动切断跳、合闸脉冲电流。（4）应有监视控制回路正常运行，反应断路器跳、合闸的信号控制回路。（5）应具有防止断路器重复跳、合闸的“防跳”措施。（7）对于采用气压、液压或弹簧操动机构的断路器，应有反应压力是否正常、弹簧储能是否到位的监视或闭锁操作回路。
断路器的控制回路容易出现故障，根据实践研究的反映，断路器的控制回路出现故障主要表现在两个方面：一个是断路器拒合、拒分，另一个是未发出相关信号。以某电力系统的220kV断路器控制回路为例，拒合故障的原因主要由于220kV断路器机构箱端子是合闸回路中的重要节点，其负极电源满足远方遥控合闸的具体要求，在拆除短接片后，对各端子分别进行测量，测量之后对发现存在断路情况，负极电源无法成功输送。根据以往的故障处理，初步判定是220kV断路器拒合问题的原因。而未能够发告警信号的原因是220kV断路器控制电路中，主变断路器分合闸为三相联动，其功能主要由二次回路来实现，当三相合闸电路中端子之间出现断线，常闭触点断开则无法发送告警信号，导致无法准确实时的监视合闸电路情况。
2.220kV断路器控制回路绝缘故障的情况介绍
针对220kV断路器控制回路绝缘故障，为了更好地进行分析和探究，本文将针对某变电站220kVSF6断路器控制回路中，SF6气体密度继电器受潮引起控制回路绝缘电阻过低故障作为研究对象，对其出现的原因进行分析，探讨其处理对策。通过使用1000V绝缘兆欧表测量绝缘电阻之后，得到该断路器控制回路正电源端对地绝缘电阻大概为0.2兆欧。将检测得到的电阻与规程要求的1兆欧相比，明显更低，从而造成了控制回路无法正常运行，及时处理显得非常紧迫。
3.220kV断路器控制回路绝缘故障检查及处理
针对故障现象，用1000V绝缘兆欧表和万用表，逐条测量该断路器端子箱和机构箱端子排上相关二次回路的绝缘电阻值，最后确认该断路器A相机构箱内端子排与A相SF6气体密度继电器之间的连接线（机构箱端子排位置编码为X2-62，连接线的线芯编码为3）绝缘电阻值偏低，为0.2兆欧左右。图为某断路器控制回路原理。
打开该断路器A相SF6气体密度继电器的二次接线盒，未发现进水受潮现象。在二次接线盒内找出线芯编码为3的导线，并用万用表确认其即为接在A相机构箱端子排X2-62位置的SF6气体密度继电器连接线，用绝缘兆欧表在二次接线盒处测量该导线绝缘电阻值仍0.2兆欧左右。在二次接线盒内端子上解开与线芯编码为3的导线对应的接往表计内部的灰色引线，同时解开与灰色连接线连在同一对表计触点的褐色引线，用绝缘兆欧表测量二次接线盒内灰色引线对地绝缘电阻约为0.2兆欧，其它接线对地绝缘均在10-20兆欧(正常)。由此判断表计内部二次元件进水受潮且无法吹干导致对地绝缘电阻不合格，需更换A相SF6气体密度继电器。
在断路器A相机构箱内端子排X2上解开共计6根与SF6气体密度继电器之间的连接线，并用绝缘胶带将线头包好，作好标记。随后用万用表在SF6气体密度继电器二次接线盒端子上测量这6根引线的电压，确认无电压后解开这6根连接线及表计的接地线，在作好标记后抽出到二次接线盒外。用同厂同型号经检验合格的SF6气体密度继电器更换拆下的故障SF6气体密度继电器，更换前需确认新表计接头处密封圈套好，并在更换后对新表计进行SF6气体检漏。恢复二次接线后重新测量该断路器控制回路绝缘，结果显示为25兆欧左右。
某断路器控制回路原理
拆解内部出现故障的SF6气体密度继电器并进行检查，发现表计内部有水滴和水汽，内部电路板、接线端等二次元件均严重受潮，接线柱已有绿色的铜锈。
4.220kV断路器控制回路绝缘故障发生原因分析
在对绝缘故障现象进行分析和检查之后，针对其处理过程，进一步分析断路器控制回路绝缘过低故障的原因，具体表现为以下几个方面。（1）在进行主设备生产组装及附属配件选型时，内部密封不够严密，待投入到生产运行中，外界环境因素对其造成影响，如运行环境湿度偏大、内部凝露等，则二次引线、接线柱、开关触点等连接回路易受到不同程度的影响，此时绝缘电阻会随之出现不同程度的下降，绝缘故障也就因此而出现。（2）电气元器件及装置板卡在生产制作过程中，制作工艺不完善，没有采取有效的防潮措施，在生产运行过程中受潮后，绝缘性能会出现严重的下降。（3）随着设备运行时间的不断增长，使某些绝缘性能薄弱的元器件绝缘降低，老化严重，甚至绝缘破坏。
5.220kV断路器控制回路绝缘故障的相关防范措施
针对220kV断路器控制回路绝缘故障，在故障发生后，要及时对故障原因进行分析，并加以处理。同时，更为重要的是要做好故障的预防措施，最大限度地减少故障的出现频次，保证电力系统的稳定运行。从现阶段220kV断路器控制回路绝缘故障的研究实践来看，要想做好故障的预防工作，必须要从以下几个方面着手：
（1）设备生产制造单位必须认真贯彻执行全面质量管理体系，改造设备生产制造工艺，在保证单一元器件质量的同时提高成品组装工艺水平，严控出厂检验关，确保提供合格的产品及备品备件；（2）设备运行维护人员应重视运行设备的日常巡视检查及维护工作，发现隐患，及时消除，防止隐患扩大升级；（3）按照相关电气设备预试规程要求，提高对绝缘耐压等相关试验重要性的认识，保证检修到位，确保修试质量，提高设备健康水平。（4）电力工作人员需要树立预防意识，做到“预防为主，处理为辅”，定期对220kV断路器控制回路的运行情况进行监测，对于可能引发绝缘故障的情况及时处理，减少绝缘故障的发生。
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论文作者:张磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：断路器论文; 回路论文; 故障论文; 兆欧论文; 端子论文; 继电器论文; 气体论文; 《电力设备》2019年第5期论文;