電力類高職電氣二次回路技術(shù)課程常用故障排查方法的探討

黎庚榮

【摘 要】以廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣二次部分實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)裝置為依托，為提高專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，提高電力類高職生的職業(yè)崗位技能，對(duì)常用的二次裝置故障排查技術(shù)在電氣二次回路技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】職業(yè)崗位技能 故障排查 導(dǎo)通法 電壓降法

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）06C-0185-03

廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院順應(yīng)國(guó)家對(duì)高等職業(yè)教育的要求，深化專業(yè)課程的教學(xué)改革，加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)，提高教育教學(xué)質(zhì)量。專業(yè)課程的改革堅(jiān)持專業(yè)理論知識(shí)和職業(yè)崗位技能并重的原則，以職業(yè)崗位為導(dǎo)向，以職業(yè)技術(shù)能力為基礎(chǔ)，培養(yǎng)高技術(shù)技能應(yīng)用型的人才。

我院電力類專業(yè)的電氣二次回路技術(shù)課程對(duì)接電力職業(yè)二次裝置的檢修崗位，其核心技能是二次裝置的檢修排故技術(shù)。電力系統(tǒng)的二次裝置發(fā)生故障，將可能導(dǎo)致大面積停電，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行?？焖龠M(jìn)行故障分析及排查，盡快恢復(fù)生產(chǎn)、供電，在經(jīng)濟(jì)上、政治上具有重大的意義。二次裝置故障排查技術(shù)作為電力技術(shù)的核心技能，在企業(yè)供電生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用中將會(huì)顯得越來(lái)越重要。扎實(shí)掌握好電氣二次裝置的檢修及故障排查技術(shù)，將大大提高電力類專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

一、二次實(shí)訓(xùn)裝置屏的構(gòu)成

我院和廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院聯(lián)合研制了20套電氣二次實(shí)訓(xùn)裝置屏，每套實(shí)訓(xùn)裝置屏共包括繼電保護(hù)裝置、斷路器控制回路裝置、中央信號(hào)回路裝置、測(cè)量?jī)x表等二次裝置，可以開(kāi)設(shè)二次實(shí)訓(xùn)裝置的安裝、調(diào)試、檢修、排故等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。下面以斷路器控制回路裝置的故障排查為例，探討二次裝置故障排查技術(shù)在電力類高職電氣二次回路技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

（一）斷路器控制回路裝置的構(gòu)成原理

斷路器控制回路裝置屬于電氣二次裝置，主要作用有兩點(diǎn)：一是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)控制線路、電動(dòng)機(jī)等一次電氣設(shè)備的斷路器進(jìn)行手動(dòng)合閘、手動(dòng)跳閘的操作；二是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，在繼電保護(hù)裝置的作用下，自動(dòng)跳閘以切除故障部分。

1.一次系統(tǒng)的構(gòu)成

實(shí)訓(xùn)室模擬的一次系統(tǒng)如圖1所示，主要由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器和線路構(gòu)成。

2.斷路器控制回路裝置的構(gòu)成

音響監(jiān)控的斷路器控制回路裝置由控制回路和信號(hào)回路構(gòu)成，如圖2和圖3所示。

（二）斷路器控制回路裝置主要功能及動(dòng)作過(guò)程

1.手動(dòng)操作合閘動(dòng)作過(guò)程及現(xiàn)象

操作前，斷路器QF處于跳閘位置，綠燈1HGn平光。

將控制開(kāi)關(guān)SA手柄轉(zhuǎn)到“預(yù)備合閘”位置，觸點(diǎn)SA9-10接通，綠燈閃光。

將控制開(kāi)關(guān)手柄轉(zhuǎn)到“合閘位置”，觸點(diǎn)SA5-8接通，合閘接觸器KMC動(dòng)作，合閘線圈YC動(dòng)作，斷路器QF合閘。同時(shí)觸點(diǎn)QF2斷開(kāi)，綠燈熄滅；觸點(diǎn)QF1閉合，觸點(diǎn)SA16-13接通，紅燈1HRd平光。

控制開(kāi)關(guān)SA手柄返回至“合閘后”位置，紅燈1HRd平光。

2.手動(dòng)操作跳閘動(dòng)作過(guò)程及現(xiàn)象

將控制開(kāi)關(guān)SA手柄轉(zhuǎn)到”預(yù)備跳閘”位置，觸點(diǎn)SA14-13接通，紅燈閃光。

將控制開(kāi)關(guān)SA手柄轉(zhuǎn)到“跳閘位置”，觸點(diǎn)SA6-7接通，跳閘線圈YT動(dòng)作，斷路器QF跳閘。同時(shí)觸點(diǎn)QF1斷開(kāi)，紅燈熄滅；觸點(diǎn)QF2閉合，觸點(diǎn)SA10-11接通，綠燈平光。

控制開(kāi)關(guān)手柄返回至“跳閘后”位置，綠燈平光。

3.自動(dòng)跳閘動(dòng)作過(guò)程及現(xiàn)象

當(dāng)線路發(fā)生相間短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，由出口繼電器的觸點(diǎn)KOU閉合，跳閘線圈YT動(dòng)作，斷路器QF跳閘。觸點(diǎn)SA9-10接通至閃光小母線（+）WFL上，綠燈閃光，同時(shí)觸發(fā)音響信號(hào)。

二、電氣二次裝置故障排查的常用方法及應(yīng)用

電氣二次裝置常見(jiàn)的故障多為接觸不良、斷線或接線錯(cuò)誤等類型。由于二次裝置的構(gòu)成元件往往較多，接線復(fù)雜，二次裝置的故障多是隱藏的，用眼睛觀察不易發(fā)現(xiàn)，因此，需要結(jié)合二次裝置的圖紙利用儀表進(jìn)行測(cè)量檢查，才能快速有效地判斷故障并進(jìn)行排查。目前，針對(duì)二次回路的接觸不良、斷線等故障，常用的故障排查的方法有導(dǎo)通法、電壓降法等。

二次裝置故障排查的步驟一般分為三個(gè)步驟：弄清故障的現(xiàn)象；根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障的支路和原因；設(shè)計(jì)具體的方案，進(jìn)行故障的排查。

下面以我院電氣二次部分實(shí)訓(xùn)裝置為依托，探討常用的故障排查方法的應(yīng)用。首先設(shè)置斷路器控制回路裝置的合閘控制回路中觸點(diǎn)QF2的4號(hào)端子發(fā)生斷線故障，然后進(jìn)行故障的分析與排查。

第一步：操作電源電壓升到額定值220v，觀察到的現(xiàn)象有：斷路器處于分閘位置，位置信號(hào)燈紅燈1HRd、綠燈1HGn均熄滅，操作回路斷線信號(hào)指示燈1RH發(fā)光；同時(shí)，發(fā)出預(yù)告音響信號(hào)。

第二步：進(jìn)一步觀察，發(fā)現(xiàn)跳位繼電器KTP不動(dòng)作，導(dǎo)致綠燈熄滅。結(jié)合裝置正常工作時(shí)的現(xiàn)象，初步判定故障原因?yàn)楹祥l控制回路斷線。

第三步：設(shè)計(jì)故障排查的方案。

（一）導(dǎo)通法

導(dǎo)通法，就是利用萬(wàn)用表的歐姆檔去測(cè)量一個(gè)導(dǎo)通的支路電阻，如果測(cè)量值和該支路各串聯(lián)元件的總阻值相當(dāng)，則說(shuō)明該支路是正常導(dǎo)通的；如果測(cè)量時(shí)萬(wàn)用表的指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)（讀數(shù)為無(wú)窮大）或者指針雖有偏轉(zhuǎn)但測(cè)量值與該支路各串聯(lián)元件的總阻值誤差過(guò)大，則說(shuō)明該支路存在接觸不良或回路繼線等故障。

根據(jù)前述故障分析的初步結(jié)論，利用導(dǎo)通法設(shè)計(jì)查找合閘控制回路斷線故障的具體方案如下：

首先斷開(kāi)裝置電源，并做好停電安全措施。

將合閘控制回路的首端KTP的7號(hào)端子的接線拆下。

將萬(wàn)用表的檔位調(diào)到歐姆檔，并進(jìn)行紅黑指針短接歐姆調(diào)零測(cè)試萬(wàn)用表性能良好。

用萬(wàn)用表的兩個(gè)表筆分別點(diǎn)接測(cè)量KTP的7號(hào)端子和KMC的A1端子。我們看到，萬(wàn)用表的指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明合閘控制回路存在斷線。

為了進(jìn)一步查找斷線故障點(diǎn)的具體位置，由于支路上連接的元件較多，我們采用“縮小范圍的分段檢查法”進(jìn)行排查。

將萬(wàn)用表的表筆點(diǎn)測(cè)KTP的7號(hào)端子和QF的6號(hào)端子，指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明該部分支路導(dǎo)通。

將萬(wàn)用表的表筆點(diǎn)測(cè)QF2的6號(hào)端子和KMC的A1端子，指針不偏轉(zhuǎn)，可判斷該部分支路出現(xiàn)斷線。

通過(guò)對(duì)斷線的該部分支路逐步分段檢查，可查明故障原因：斷路器常閉輔助觸點(diǎn)QF2的4號(hào)端子出現(xiàn)斷線。

將觸點(diǎn)QF2的4號(hào)端子接好。

將KTP的7號(hào)端子接好。

對(duì)裝置進(jìn)行手動(dòng)合閘操作測(cè)試。

合上電源閘刀，操作電源電壓為額定值220伏，斷路器QF處于分閘位置，跳位繼電器KTP動(dòng)作，位置指示燈綠燈平光。

將控制開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到預(yù)備合閘位置，綠燈閃光。

將控制開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到合閘位置，斷路器可靠合閘，紅燈平光。

控制開(kāi)關(guān)返回到合閘后位置，紅燈平光，手動(dòng)合閘成功。

合閘控制回路斷線故障成功排除。

（二）電壓降法

電壓降法，是在裝置通電的情況下，利用萬(wàn)用表的電壓檔位分別測(cè)量導(dǎo)通支路上元件的電壓，根據(jù)歐姆定理，各元件都應(yīng)有合理的電壓降。當(dāng)測(cè)量某個(gè)元件的電壓降時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表的指示值過(guò)小或無(wú)指示時(shí)，則表明故障即在此元件上。

根據(jù)前述故障分析的初步結(jié)論，利用電壓降法設(shè)計(jì)查找合閘控制回路斷線故障的具體方案如下：

做好穿戴絕緣手套等安全措施，在監(jiān)護(hù)員的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行操作。

在裝置通電的情況下，用萬(wàn)用表的直流電壓檔位250v的量程，測(cè)量裝置的操作電源的電壓，即將負(fù)表筆移到KMC的A1端子，正表筆移到KTP的7號(hào)端子，若指針指示為額定值220v，則說(shuō)明電源電壓良好。

保持負(fù)表筆不動(dòng)，將正表筆依次移動(dòng)至KTP的8號(hào)端子、KMC的71號(hào)端子、KMC的72號(hào)端子、QF2的6號(hào)端子，指針指示均為額定值220v，說(shuō)明以上回路良好。

當(dāng)正表筆移至QF2的4號(hào)端子時(shí)，指針的指示值為零，說(shuō)明繼線故障發(fā)生在該處。

將裝置停電，檢查QF2的4號(hào)端子并重新加以緊固。

對(duì)裝置恢復(fù)供電，進(jìn)行手動(dòng)合閘操作測(cè)試，驗(yàn)證合閘控制回路斷線故障排除成功。

（三）導(dǎo)通法與電壓降法的比較

應(yīng)用導(dǎo)通法時(shí)的注意事項(xiàng)：

操作前必須斷開(kāi)電源，并做好安全措施。

測(cè)試時(shí)必須將被測(cè)支路的旁路拆除。否則由于存在導(dǎo)通的其他旁路，測(cè)量過(guò)程中儀表的讀數(shù)發(fā)生偏差而導(dǎo)致誤判。

由于導(dǎo)通法是在停電的狀態(tài)下進(jìn)行操作的，安全性比較有保障，盡管操作步驟相對(duì)較復(fù)雜，對(duì)實(shí)習(xí)人員及新員工應(yīng)優(yōu)先考慮使用導(dǎo)通法。

應(yīng)用電壓降法時(shí)的注意事項(xiàng)：

操作前必須采取完善的技術(shù)措施與組織措施以確保帶電測(cè)試過(guò)程中的安全。

故障處理時(shí)，必須先將裝置停電以確保安全。

在測(cè)試過(guò)程中要求帶電操作而存在一定的危險(xiǎn)性，但由于電壓降法比較直觀，可以較快地探測(cè)到故障所在，因而有豐富工作經(jīng)驗(yàn)的員工普遍喜歡采用電壓降法。

導(dǎo)通法和電壓降法作為常用的故障排查方法，不僅可以適用于斷路器控制回路裝置的故障排查，而且適用于構(gòu)成元件較多、接線較復(fù)雜的所有電氣二次裝置的故障排查。電力類高職生在電氣二次回路技術(shù)課程中扎實(shí)地掌握常用故障排查方法的應(yīng)用，結(jié)合圖紙深入思考分析，觸類旁通，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，就一定能熟練掌握二次裝置故障排查的職業(yè)崗位技能。

（責(zé)編 丁 夢(mèng)）