35kV与10kV断路器控制回路断线原因分析及处理.docx

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1、在介绍35kV电气系统中VEX型真空断路器电气控制回路及断线原因的基础上，以某电厂新建35kV变电站调试过程中真空断路器合闸时，不定期无规律性地出现继保装置控制回路断线故障为例，进行实地故障分析，解决控制回路断线的问题，总结了该类型断路器控制回路断线故障的主要原因。经相关统计，开关控制回路断线是断路器开关最常见的故障之一，占开关所有故障的50%以上。在变电站中，35kV开关主要给IOkV馈线、站用变压器、接地变压器等设备供电，开关若发生故障，相应区域供电就会受到影响，轻则保护误动、母线失压，重则大范围停电、配网解列。因此，正确、快速、及时地处理“控制回路断线对电网的安全稳定运行有重要作用，也是

2、变电站及电厂运维人员的必备技能。1控制回路断线信号回路原理及原因分析开关控制回路断线的信号回路由合闸位置继电器（HWJ）的常闭触点和跳闸位置继电器（TWJ）的常闭触点串联起来，用以输出控制回路断线报警信号，实现控制回路断线监视。正常情况下35kV开关要么是合位，要么是分位，HWJ及TWJ中必有一个励磁、一个失磁，对应的闭触点也将一个打开、一个闭合，此时控制回路断线的信号回路不通，代表控制回路工作正常。当有故障引起跳位继电器与合位继电器同时失磁，常闭触点会同时闭合，信号回路接通，此时后台会报“控制回路断线”信号，开关将不能分合闸。继电保护装置开关控制回路原理如图1所示。经查阅相关文献，引起控制回

3、路断线信号的原因主要分为电气原因与机械原因：1）常见电气原因有合闸回路无电压，桥整流器V烧毁，合闸线圈断线、短路，合闸回路储能辅助开关触头接触不良或切换不到位，合闸闭锁线圈触点接触不良，断路器辅助开关触头接触不良或切换不到位，防跳继电器触点接触不良，闭锁回路故障等。2）机械原因主要有合闸铁心卡涩、合闸闭锁线圈铁心卡涩、储能系统故障2断路器开关控制回路分析总制电融、丫保沪。网人n喊c福出弟位OlTkN电皎I35kV断路器控制回路一般主要由直流电源系统、外部控制按钮、继电保护装置、断路器操作机构及保护压板等构成，各构件相互配合关联，进而通过回路通断实现断路器分合闸功能及分合位监视等功能。断路器控制

4、回路主要分为分闸回路、闭锁回路、合闸回路及储能回路等部分，分别如图2、图3所示。2.1 闭锁回路闭锁回路主要为安全设置，通过闭锁电磁铁实现防止在停电时合闸的功能，即闭锁电磁铁必须通电（一般是220V）,才能进行合闸操作。闭锁电磁铁是在运行或二次插件没有拔出来的时候一直有电流通过，电磁铁吸合，断路器能够合闸，拔出二次插件，电磁铁无电时，中间铁心下落，阻止断路器合闸。由闭锁回路电气原理图4可知，YI为闭锁电磁铁线圈，其通断影响辅助触点S2,只有在YI得电时，S2闭合，才能合闸，而闭锁电磁铁不得电，辅助触点S2断开，合闸回路不通，无法实现合闸，从而防止人员误碰合闸回路造成事故或断路器不到位合闸造成事

5、故。此外闭锁回路还受断路器位置影响，即只有当断路器在工作位置或试验位置且断路器为断开位置（63-64常闭触点接通）时，闭锁回路才能通，Yl得电。58V,回路导通，Yl得电，S2闭合。-）+PV463-64常闭触点一（43-44常开触点、43-44常闭触点）T（5得电回路为：+58V其中，断路器本体和操作机构一体化的真空断路器的位置状态主要有以下两种：1）工作位置。开关的电机储能回路和分合闸回路等均处于接通状态。挖电彳保护介IH珑位Itt税丘防电虫Wl合用找Bl手分谖It水跳入口ItM 找 NI tyM 合位Ia视用m回路接地图2 35kV断路器开关控制回路外部接线电气原理图技术说明：元件代号元

6、件名方无件代号元件名称vrv4整瓶元件QF与轴联动的Y3ftMmsSe网r试验收置的修助并关Y2.Y45MRU3S9用于1：作位的M购开关P动储能M信能电机Sl体能电机用IS动JF JtS3推进机构小门位支开关KO/中网电RiI本想所承斯路a处1：作、分M、未Ml能状常用Hb 2%为向流电源操作时.电机应按阳示IS株指线VBX 40Sf车式借用M图335kV断路器开关内部接线电气原理图2）试验位置。开关的二次控制回路接通，但主回路断开，并且动、静触头被可调金属活门挡板隔开。闭锁I可路图4闭锁回路电气原理图2.2 分闸回路58Vo-三（断路器辅助触点：31-32常开触点，当断路器处于合闸位置时，

7、31-32触点闭合）一V2一端子?当分闸回路导通时，分闸线圈得电，动作于断路器开关的机械结构，对开关进行分闸操作，由分闸回路电气原理图5可知，Y2为分闸线圈，得电回路为：+58V端子图5分合闸回路电气原理图2.3 合闸回路。-58V,合闸线圈得电回路为Y3+储能回路辅助触点（13-14常开触点）T闭锁回路触点S2推进机构小门位置开关S3一断路器辅助触点53-54-防跳回路Y3-V3端子当合闸回路导通时，合闸线圈得电，动作于断路器开关的机械结构，对开关进行合闸操作，由合闸回路电气原理图5可知，Y3为合闸线圈，合闸回路为+58V端子2.4 储能回路储能回路电气原理图如图6所示。当储能回路导通时，电

8、机得电，储能完成,Sl常闭触点（21-22）断开,Sl常开触点（13/4）闭合,为合闸做好准备。储能储能回路图6储能回路电气原理图通过对2.12.4节断路器操作结构中所涉及的闭锁回路、分合闸回路及储能回路进行分析发现，断路器合闸回路是最复杂回路，在实际过程中也是最容易出现故障的。3实际控制回路断线故障分析及处理3.1 故障现象2020年7月在对某新建调试电源变电站35kV进线柜内的VEX型真空断路器进行调试试验时，推入开关柜至试验位置后，合、分闸试验动作均正常；推至工作位置，柜面板上指示断路器已处于工作位置，弹簧处于已储能状态，储能指示灯亮，由远方合闸操作后，断路器未合闸，现场继电保护装置发出

9、控制回路断线故障报警，报警灯亮，分、合位指示灯均不亮，现场检查二次图纸和接线，合闸回路无错误，进一步就地合闸操作，断路器未合闸。3.2 故障分析对故障现象进行初步分析，弹簧已储能，储能指示灯亮，远方及就地无法合闸，现场继电保护装置发出控制回路断线故障报警，报警灯亮，分、合位指示灯均不亮。检查开关控制回路断线信号是否误报，经装置复归按钮无法消除报警，确认开关控制回路断线故障确实发生。将开关端子排接线紧固及对航空插头重新插紧，故障未消失。检查直流配电屏、开关控制电源空开是否跳闸，就地检查直流控制空开在合位，排除因空开跳闸引起故障发生的可能。58V,进一步证明电源没有问题。-用万用表测量空开下接线螺

10、丝电压（4QDI及4QD20端子电压），正负极对地电压为+58V与用万用表对照图3逐步测量电压排查，发现继电保护装置0808端子与0807端子对地电压均为0,证明回路负电缺失，初判由控制回路中的合闸回路断线引起，与无法合闸，分、合位指示灯均不亮的故障现象相匹配，从而可以排除保护操作箱回路故障，应为开关机构箱内回路接线问题。重点检查合闸回路，由于断路器合闸回路受闭锁回路辅助触点、储能回路辅助触点、断路器位置触点及辅助触点、推进机构小门位置开关及合闸线圈好坏影响，因此下一步逐步排查各个回路。根据弹簧已储能、储能指示灯亮表明储能回路完好，控制回路断线故障不是因储能回路引起。检查35kV高压室未有烧焦

11、气味，合闸线圈没有烧坏，断电拆卸合闸线圈，测量其阻值为37C（铭牌为40C）,说明合闸线圈Y3完好。检查闭锁回路其他器件及接线均完好，测量合闸闭锁电磁铁Yl两端电压为110V,重新合上控制电源，可以听到电磁铁吸合声音，证明闭锁回路完好。由于合闸回路还受推进机构小门位置开关影响，进一步检查推进机构，反复按压推进机构压舌板，发现装置报警消失，证明此次控制回路断线故障很有可能由推进机构引起，怀疑是因推进机构小门位置开关行程不够造成，推进机构实物如图7所示。图7推进机构实物图3.3 故障处理就地检查推进机构辅助触点，发现辅助触点S3为软拨片，进行行程测试，只有在用力按下推进机构压舌板放开后才能完全归位

12、，辅助触点软拨片S3才能触及闭合。现场向内移动软拨片0.5cm,使得辅助触点软拨片S3行程缩短，更利于其触碰到位，推进机构辅助触点软拨片实物如图8所示。向内移动软拨片0.5Cm图8推进机构辅助触点软拨片实物图对软拨片进行调整后，断路器开关时断时续出现控制回路断线的问题得到有效解决。4结论对实际新建变电站调试中35kV开关柜出现的控制回路断线故障进行分析及处理，为专业人员介绍了一种便捷快速的工作思路，有益于专业人员快速有效地消除控制回路断线缺陷，恢复开关分合闸控制回路的正常运行，从而保证设备的安全稳定运行。IOkV断路器控制回路断线的分析及现场处理措施筋中断路器无（分、合闸）操作舲而发出控制回路

13、断线信号的就施断珞器现场状态现场处理懒断珞器在介SmS1、套以由若。大员检专利照T保歹装置电Ste否二;2.如保子（世翔ts.建一运干人许僦地按开关柜分号按英生；.?氏：-史力才妙KfU烝K）.3、知俵P（控利）七/异常或斯争瞿已经分疗后,交中线自专业检件处-h士联好4川.”5消3浏:介腓HS-摘要：IOkV断路器在运行中常常会遇到断路器“控制回路断线”的缺陷，引起该缺陷的原因有机械部件的缺陷、或电气部件的缺陷。对设置有紧急分合闸装置的IOkV开关柜，当出现控制回路断线信号，通过分析原因并检查无其他异常情况后，可就地通过紧急分合闸装置进行分闸，分闸不成功则申请停IOkV母线隔离缺陷断路器，可减

14、少不必要的IokV母线停电，提高IOkV系统的供电可靠性，减少用户的停电时间。关键词：IOkV断路器；控制回路断线；紧急分闸装置；停电0引言IOkV断路器控制回路断线，是一种常见的开关设备故障，严重威胁电网的安全运行。特别是断路器在合闸状态下发生控制回路断线，若不及时处理，当电网或设备故障保护出口时，断路器拒动将造成越级跳闸，导致事故范围扩大。IOkV断路器出现控制回路断线信号时，若不加分析就直接申请停IokV母线隔离故障断路器是不明智的做法，不但扩大停电的范围，而且严重影响用户的用电需求。本论文对不同条件下的“控制回路断线”信号进行分析，并提供现场的处置措施，能有效地辨别是否需要停IOkV母

15、线隔离故障断路器，及时隔离故障缩小停电范围，提高供电可靠性。IOkV断路器室门板上装有断路器紧急分闸装置，断路器在工作位置时，由于有门联锁存在，在正常状态下，中门无法打开。紧急状态时（控制回路断线无法电动分闸），可通过紧急分闸辅助装置可闭门操作断路器上的机械分闸按钮，实现在柜外对柜内断路器强制紧急手动分闸。1运行中IOkV断路器控制回路断线缺陷的现场处理措施1.1 运行中的开关没有接到（分、合闸）操作指令而出现异常信号运行中断路器没有接到（分、合闸）操作指令而出现“控制回路断线的异常信号。如下情况：（1）断路器在分闸位置，保护装置没有发出“合闸”操作指令（或没有进行人工合闸操作），出现“控制回路断线”异常信号；（2）断路器在合闸位置，保护装置没有发出“分闸”操作指令（或没有进行人工分闸操作），出现“控制回路断线”异常信号。异常的原因是该类异常信号基本上由于保护装置故障所致，不排除断路器的辅助开关接点异常所致。现场处理方法可参考下表所列措施分情况执行。1.2 运行中的断路器在接到操作指令后出现异常信号运行中的断路器在接到操作指