某變電站開(kāi)關(guān)控回?cái)嗑€處理及分析

王 成

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司 檢修分公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

開(kāi)關(guān)作為變電站內(nèi)最常見(jiàn)的一次設(shè)備之一，正常運(yùn)行時(shí)負(fù)責(zé)開(kāi)斷、承載負(fù)荷電流，在嚴(yán)重過(guò)載和短路的情況下通過(guò)保護(hù)動(dòng)作等切斷線路隔離故障點(diǎn)，保護(hù)其他設(shè)備，其控制回路的完好性監(jiān)控非常重要。控回?cái)嗑€全稱(chēng)控制回路斷線，該信號(hào)是在控制回路里出現(xiàn)異?；蚬收蠒r(shí)發(fā)出的信號(hào)。信號(hào)報(bào)出表明開(kāi)關(guān)可能無(wú)法進(jìn)行正常的分合閘操作，且在線路有故障時(shí)開(kāi)關(guān)可能無(wú)法正常跳閘，從而擴(kuò)大事故范圍，造成更大范圍的停電，最嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致局部電網(wǎng)癱瘓。因此，控回?cái)嗑€信號(hào)報(bào)出時(shí)需要盡快查找出故障點(diǎn)并排除故障。

1 控回?cái)嗑€原理分析

開(kāi)關(guān)控制回路中，運(yùn)行情況下的分合閘信號(hào)來(lái)源有監(jiān)控后臺(tái)、測(cè)控屏以及保護(hù)屏等，不管是以上哪種來(lái)源，信號(hào)都要經(jīng)過(guò)保護(hù)屏的操作繼電器箱，然后經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)匯控柜中的分合閘回路實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的分合[1]。220 kV及以上開(kāi)關(guān)的控制回路一般有兩個(gè)跳閘回路和一個(gè)合閘回路，其中合閘位置繼電器1HWJ和2HWJ分別接入兩個(gè)跳閘回路用來(lái)監(jiān)視開(kāi)關(guān)跳閘回路完好，跳閘位置繼電器TWJ接入合閘回路用來(lái)監(jiān)視開(kāi)關(guān)合閘回路完好[2]。某變電站的OFPT(B)-500-63LB開(kāi)關(guān)控回?cái)嗑€的回路圖及開(kāi)關(guān)合閘監(jiān)視回路如圖1和圖2所示。

圖1 控回?cái)嗑€回路

如圖2所示，正常開(kāi)關(guān)分位時(shí)各回路都完好，并聯(lián)于合閘回路中的TWJa1～6、TWJb1～6以及TWJc1～6（簡(jiǎn)稱(chēng)TWJ）得電，圖1中的常閉接點(diǎn)TWJa1-1、TWJb1-1、TWJc1-1斷開(kāi)，發(fā)第一組控回?cái)嗑€和第二組控回?cái)嗑€的回路均不通。同理，正常開(kāi)關(guān)合位時(shí)各回路都完好，1HWJa2-1（簡(jiǎn)稱(chēng)1HWJ）、2HWJa2-1（簡(jiǎn)稱(chēng)2HWJ）等6個(gè)常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，發(fā)第一組控回?cái)嗑€和第二組控回?cái)嗑€的回路均不通。無(wú)論開(kāi)關(guān)在分位還是合位，HWJ和TWJ兩種常閉接點(diǎn)只會(huì)有一個(gè)導(dǎo)通，控回?cái)嗑€永遠(yuǎn)發(fā)不出[3]。

圖2 開(kāi)關(guān)合閘監(jiān)視回路

當(dāng)正常運(yùn)行開(kāi)關(guān)第一組控制回路確實(shí)斷線時(shí)，并聯(lián)于其中的1HWJ繼電器失電，常閉接點(diǎn)1HWJ閉合，而2HWJ不受影響，仍是分位，結(jié)果就是第一組控回?cái)嗑€回路導(dǎo)通，1ZJ1、1ZJ2得電，第一組控回?cái)嗑€信號(hào)發(fā)出[4]。同理，當(dāng)正常運(yùn)行開(kāi)關(guān)第二組控制回路確實(shí)斷線時(shí)，并聯(lián)于其中的2HWJ繼電器失電，常閉接點(diǎn)2HWJ閉合，而1HWJ不受影響，仍是分位，結(jié)果就是第二組控回?cái)嗑€回路導(dǎo)通，2ZJ1、2ZJ2得電，第二組控回?cái)嗑€信號(hào)發(fā)出。

2 控回?cái)嗑€產(chǎn)生原因

一是控制電源空開(kāi)分位，或回路沒(méi)有電源丟失。開(kāi)關(guān)合閘回路和第一組跳閘回路由一電源供電，第二組跳閘回路由二電源供電。綜合分析得出，開(kāi)關(guān)分位時(shí)，一電源丟失，發(fā)第一、第二組控回?cái)嗑€；二電源丟失，不發(fā)信號(hào)。開(kāi)關(guān)合位時(shí)，一電源丟失，發(fā)第一組控回?cái)嗑€；二電源丟失，發(fā)第二組控回?cái)嗑€[6]。二是TWJ、HWJ接點(diǎn)異常，使本該斷開(kāi)的接點(diǎn)閉合，從而導(dǎo)致不該導(dǎo)通的回路導(dǎo)通。三是本體開(kāi)關(guān)電機(jī)的輔助接點(diǎn)松動(dòng)或者異常導(dǎo)致彈簧儲(chǔ)能接點(diǎn)分位，繼而導(dǎo)致回路不通。四是分合閘線圈燒損，會(huì)引起控制回路不通。當(dāng)前的微保控制回路均有分合閘自保持功能，無(wú)論在后臺(tái)操作還是在裝置操作，發(fā)出分合閘命令后，回路一直處于自保持狀態(tài)，直至斷路器動(dòng)作。斷路器動(dòng)作后，輔助開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換，切斷分合閘回路電流。在斷路器動(dòng)作期間，由于機(jī)構(gòu)卡滯、連桿脫落以及線圈銜鐵卡滯等原因斷路器據(jù)動(dòng)，導(dǎo)致保持回路一直受電，會(huì)燒損分合閘線圈[7]。五是分合閘回路里的其他電氣元件故障，如端子松動(dòng)導(dǎo)致回路不通。六是匯控柜內(nèi)“遠(yuǎn)方／就地”切換把手在“就地”位置或損壞導(dǎo)致回路不通。七是開(kāi)關(guān)SF6壓力低至閉鎖值或其繼電器損壞。此情況會(huì)使分合閘回路中的常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，而由于三相共用一個(gè)接點(diǎn)，故此時(shí)ABC三相的控制回路都會(huì)斷線。八是開(kāi)關(guān)控制回路中的分、合閘位置指示燈損壞[8]。九是在開(kāi)關(guān)正常的合閘操作過(guò)程中也可能會(huì)出現(xiàn)“控制回路斷線”信號(hào)。這是由于合閘時(shí)，彈簧釋放能量使開(kāi)關(guān)合閘，此時(shí)彈簧處于未儲(chǔ)能狀態(tài)，控制回路中的彈簧儲(chǔ)能接點(diǎn)斷開(kāi)，TWJ所在回路斷開(kāi)。同時(shí)由于開(kāi)關(guān)還未合到位，常開(kāi)接點(diǎn)還是處于斷開(kāi)狀態(tài)，從而HWJ不能勵(lì)磁，這時(shí)TWJ與HWJ均不勵(lì)磁，便發(fā)出控回?cái)嗑€信號(hào)。當(dāng)合閘完成后，常開(kāi)接點(diǎn)閉合，接通跳閘回路，HWJ勵(lì)磁，控回?cái)嗑€信號(hào)復(fù)歸。由于開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程時(shí)間很短，因此控回?cái)嗑€信號(hào)發(fā)出后會(huì)立即復(fù)歸[9]。十是智能化變電站由于采用智能終端來(lái)完成控制回路斷線報(bào)警功能，智能模塊的故障也會(huì)導(dǎo)致控回?cái)嗑€。此外，邏輯錯(cuò)誤、回路中串入了電容及電阻，對(duì)跳閘監(jiān)視回路中的光電二極管產(chǎn)生了電位保持作用導(dǎo)致該發(fā)出的“0”信號(hào)仍為“1”等情況都會(huì)發(fā)出控回?cái)嗑€[10]。

3 控回?cái)嗑€異常處理案例

2020年9月8日22時(shí)59分，特高壓泰州站監(jiān)控后臺(tái)報(bào)500 kV交流站控系統(tǒng)5143斷路器第一組控制回路斷線，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)實(shí)際在合位，SF6壓力正常，各空開(kāi)都在合位，“就地/遠(yuǎn)方”切換把手在遠(yuǎn)方，保護(hù)屏上5143開(kāi)關(guān)B相合閘位置1指示燈不亮。

查詢(xún)其圖紙，由于只有B相燈不亮，因此可以排除三相公共部分的問(wèn)題，如SF6接點(diǎn)、“遠(yuǎn)方／就地”切換把手接點(diǎn)等。故障原因大致可以判斷為第一組控制回路某處出現(xiàn)問(wèn)題，需要沿著5143開(kāi)關(guān)的B相控制回路逐步查找。

檢修班前往5143保護(hù)屏檢查接線，未發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)現(xiàn)象。用萬(wàn)用表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)第一路電源并未失去，接著檢查T(mén)WJ、HWJ繼電器及接點(diǎn)，未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后又前往匯控柜檢查接線，沿著B(niǎo)相第一組分閘控制回路逐個(gè)排查，發(fā)現(xiàn)5143匯控柜內(nèi)I5-10與I5-11之間端子外部線松動(dòng)，復(fù)緊后告警復(fù)歸。松動(dòng)接線位置如圖3所示。

圖3 匯控柜內(nèi)松動(dòng)外部接線

HWJ是監(jiān)視跳閘回路完好的繼電器，在此線接觸不良后，B相的第一組跳閘回路不完好，通過(guò)HWJ發(fā)出第一組控回?cái)嗑€信號(hào)。

4 控回?cái)嗑€的應(yīng)對(duì)措施

開(kāi)關(guān)合閘操作時(shí)產(chǎn)生的控回?cái)嗑€是正?，F(xiàn)象，此時(shí)需要的是深入掌握該信號(hào)的回路及來(lái)源，在事故處理過(guò)程中做到臨危不亂。同時(shí)也可以記錄下常見(jiàn)的現(xiàn)象，在報(bào)文發(fā)出時(shí)有以往案例參考。

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)檢中，運(yùn)行專(zhuān)業(yè)需要結(jié)合例行巡視、特殊巡視、全面巡視定期地檢查開(kāi)關(guān)的本體、各類(lèi)空開(kāi)、信號(hào)指示燈、切換把手以及儲(chǔ)能狀態(tài)。同時(shí)也要定期抄錄，比對(duì)氣壓、油壓、動(dòng)作次數(shù)。設(shè)備倒閘操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行倒閘操作確認(rèn)制度，杜絕因人員導(dǎo)致的不正?，F(xiàn)象。檢修專(zhuān)業(yè)需要將專(zhuān)業(yè)巡視和點(diǎn)檢做到位，點(diǎn)檢要認(rèn)真、仔細(xì)、全面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消除開(kāi)關(guān)本體缺陷，確保開(kāi)關(guān)功能完好。結(jié)合年度大修和各類(lèi)小修，還需要做好開(kāi)關(guān)二次回路的檢查、維保以及消缺工作。在故障發(fā)生時(shí)，快速準(zhǔn)確查找故障點(diǎn)，避免人員責(zé)任引起的事故，盡快恢復(fù)正常。

5 結(jié) 論

控回?cái)嗑€是一個(gè)相對(duì)常見(jiàn)的監(jiān)盤(pán)信號(hào)，其中串有多個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和閉鎖接點(diǎn)，在各種操作時(shí)會(huì)帶來(lái)接點(diǎn)狀態(tài)的改變，故容易出現(xiàn)接點(diǎn)異常從而導(dǎo)致控制回路斷線。為快速縮小異常發(fā)生時(shí)的故障區(qū)域，運(yùn)維人員應(yīng)進(jìn)一步加深對(duì)該信號(hào)的學(xué)習(xí)，意識(shí)到后臺(tái)報(bào)文監(jiān)視和二次圖紙查找分析的重要性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類(lèi)隱藏缺陷。