王瑀 陆睿智
（江苏省电力公司检修分公司盐城运维站）
摘要：220kV断路器的控制电路故障直接影响着变电站的正常运行。本文将分析断路器拒合原因，寻找在控制电路故障发生后未触发“控制线路断线”警告信号的原因，并探讨出对应的解决措施。
关键词：220kV断路器；控制电路；解决方案
2013年7月，某220kV变电站的操作人员进行复电2号主变操作。当后台遥控合闸2号主变220kV高压侧断路器时，发现A相未成功合闸，仅有B和C相成功合闸。待2s之后，因断路器三相不同导致保护装置跳开断路器B和C相。检修人员依照此变电站的二次图纸进行故障现象的判断、分析和处理，避免了因2号主变220kV高压侧断路器的就地或远方切换开关故障从而引发断路器的A相拒合的问题。另外，针对断路器控制电路已断线然而后台监控没有发出“控制电路断线”警告信号这一问题，检修人员展开了深入探讨，归纳总结出该中故障所存在的隐患问题，并提出了相关解决方案。具体如下。
一、分析断路器拒合的原因
分析该断路器的合闸机构电路，远方合闸正确的过程应为：合闸信号送达断路器的机构箱端子（X1-610A），通过就地或远方切换开关（SA）至防跳继电器的常关闭触点（K3）至闭锁继电器的常关闭触点（K9）至储能限位开关常打开的触电（BWI）至断路器的辅助常关闭触点（BGI）至合闸线圈（Y3），然后再送达端子（X1-625）形成回路。Y3通电，断路器即可合闸[1]。所以，断路器在分闸时，远方可采取正常遥控进行合闸的有关条件为：SA处于远方位置，防跳继电器一切正常（K3是闭合状态的），闭锁继电器一切正常（K9是闭合状态的），弹簧已经储存好能量（BWI是闭合状态的），断路器处于分位（BG1是闭合状态的）。这时，-KM电源则经Y3、BGI、BWI、K9、K3以及SA的接点部分1-2送达端子（X1-610A），此时对端子（X1-610A）的电压进行测量，应为负电压。
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在排查故障时，检修人员依据图纸测量合闸电路中最为重要的一个节点，即断路器的机构箱端子，该端子为负电压，满足远方可以正常遥控合闸的一定条件，测量过程中，发现A、B与C三相机构的控制电路端子是经由短接片进行短接的。之后，运行人员把SA切换到就地部位试着就地合闸，此时，断路器三相成功就地合闸，表明了端子（X1-602）到-KM这节合闸电路各个节点之间是正常的。远控与就地合闸电路由端子X1-530到-KM是共通使用的，而成功就地合闸表明了由端子X1-530到-KM这一段电路正常[2]。考虑到三相端子间是短接的，端子（X1-610A）测量得出其为负电压并不可表明A相电路是正常的。将三相端子之间的短接片拆除，然后分别对三相端子进行测量，X1-610B和C是负电压，X1-610A是正电压。这也就表明了A相电路由端子X1-610A到-KM之间存在断线问题，造成了负电源不能送达到端子X1-610A上。这也就是后台遥控进行合闸时，断路器A相拒合的具体原因。
二、分析未触发“控制电路断线”警告的原因
在排查A相拒合的故障问题时，检修人员依据图纸测量合闸电路中的重要节点，确定故障位置，发现了较大的一个安全隐患。也就是断路器处于分闸部位时，当合闸电路出现故障时，合闸部位与合闸部位的继电器常关闭触点同一时间闭合，后台监视设备应当发出控制电路断线的警告信号，实际上却没有发出。经分析，主变断路器是三相联动分合闸，不要求分相，然而该主变断路器为分相操作机构，非三相联动，因此，三相联动的作用交由二次回路实现。在二次回路设计中，三个端子是短接的，当三相合闸电路中任何一相或者两相于端子X1-610A到-KM之间断线时，负电源仍然能经其他连通的电路送达X1-610A[3]。端子X1-610A有负电，三相跳闸部位继电器一直得电，常关闭的触点断开，不触发控制电路断线的警告信号。
三、解决方案
第一个方案为，由一次设备进行，把分相操作机构断路器经技改工程变换为断路器是三相联动机构的，把实现三相联动功能的任务交还一次设备。二次回路仍然是分相操作回路，便于促使各相位置继电器能真正监视相应的相操作回路。这种方案能够彻底解决这种三相联动的断路器在控制电路上的监视盲区，但是工程量大、改造费用高是该方案最大的缺点[4]。
第二个方案为，由二次回路进行，举例合闸电路，把A、B、C三相结构的合闸电路集合点有端子（X1-610）位置后移到Y3前端子（X0-25）处，然后把保护装置的操作箱三相合闸的引出线，即合闸107A、合闸107B以及合闸107C，于保护屏端子排部位的短接片拆下，变为三相合闸的引出线依次由三芯电缆接到机构箱的端子排处端子X1-610A与X1-610B以及X1-610C上面。跳闸电路也是由相同理论进行改进。
这样的方案是扩大原来电路的监控范围到跳闸或合闸线圈以前，也就是A、B和C三相机构跳闸或合闸电路中任何一相或者多相，在跳闸或合闸线圈以前回路的任何一个节点出现断线，都能经由监控设备发出控制电路断线的警告信号，另外，也不会改变该三相之间的联动作用。这种方案最大的优点是改造费用相对较低，仅需要人工费用，没有材料费用，且工程量较小，该方案最主要的缺点是不能监视跳闸或合闸线圈。意识到跳闸或合闸线圈的故障发生几率远远低于远方或就地切换开关故障发生几率，因此，选用这种改进方案。
结束语
控制电路出现故障之后，若得不到及时处理，则会影响断路器的拒分和拒合，进而将事故范围进一步扩大化，严重影响变电站的正常运行。因此，需要重视对220kV断路器控制电路故障的排除与分析，并根据具体的实际情况，选择合适的解决方案，从而保证事故影响最小化。
参考文献：
[1]谢婉莹.220kV断路器本体三相不一致保护动作分析探讨[J].黑龙江科技信息，2013，（36）：29-29.
[2]范永洪，梁熠，肖尧等.浅谈220kV断路器失灵保护[J].价值工程，2012，31（28）：117-118.
[3]朱颖.对220kv断路器失灵保护问题的探讨[J].军民两用技术与产品，2014，（19）：182-182，185.
[4]李新安，刘明明.220kV断路器三相无法同时合闸故障分析[J].电世界，2014，55（4）：14.
论文作者:王瑀,陆睿智
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签：断路器论文; 端子论文; 电路论文; 控制电路论文; 断线论文; 故障论文; 回路论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;