斷路器控制回路斷線分析

斷路器控制回路是電力系統(tǒng)重要的組成部分，它能夠在電力系統(tǒng)故障發(fā)生時及時切斷故障點，保護設(shè)備和人身安全。但由于各種原因，控制回路可能會出現(xiàn)斷線的情況。下面我們將從斷路器控制回路的基本構(gòu)成、斷線的原因和處理方法三個方面來分析和探討這一問題。

典型控制回路

1.基本跳合閘回路

斷路器控制回路的簡化跳、合閘原理圖如圖1所示，其中+KM和-KM代表正、負(fù)電源，DL為斷路器輔助觸點，HQ、TQ分別為合、跳閘線圈。（注意：為了方便理解，將手合/遙合/重合閘動作接點在圖中簡化為同一個合閘出口接點，手跳/遙跳/保護跳類似。）

假定斷路器在合閘狀態(tài)，斷路器輔助接點DL常開接點閉合。當(dāng)保護裝置發(fā)跳閘命令，跳閘出口接點閉合，通過正電源→跳閘出口接點→DL→TQ→負(fù)電源構(gòu)成回路，跳閘線圈TQ得電，斷路器跳閘。斷路器完成跳閘動作后，DL常開接點斷開跳閘回路，DL常閉接點閉合，為下次合閘做準(zhǔn)備。斷路器合閘過程同理。

為何需要利用輔助觸點DL常開接點斷開跳閘電流：一是為了防止跳閘出口接點粘連造成跳閘線圈TQ燒壞（因為TQ的熱容量是按短時通電來設(shè)計的）；二是因為如果由跳閘出口接點來斷開跳閘電流，由于接點的斷弧容量不夠，容易造成接點燒壞，這就為下一次保護跳閘（或合閘）埋下了隱患。

2.監(jiān)視回路

控制回路應(yīng)該能夠反映斷路器的位置狀態(tài)以及跳合閘回路的完整性。所以我們在回路中增加了TWJ、HWJ來監(jiān)視跳閘回路、合閘回路的完整性，如圖2中用藍(lán)色部分所示。HWJ和TWJ分別為合、分閘監(jiān)視繼電器。

當(dāng)開關(guān)在分位時，DL常閉觸點閉合，TWJ繼電器所在回路導(dǎo)通,TWJ動作，在本圖下方的TWJ常開觸點閉合，分位指示燈點亮，反映斷路器在分閘位置，合閘回路完好。同理合位指示燈亮?xí)r，指示斷路器在合閘位置，跳閘回路完好。

此時有一個問題需要思考？在分閘監(jiān)視回路導(dǎo)通時，有電流流過合閘線圈HQ，會不會引起斷路器合閘誤動作？

答案是不會的，因為在分閘監(jiān)視回路中串入了限流電阻R，回路中流經(jīng)的電流會很小，低于合閘線圈HQ的啟動電流值，因此并不會合閘。

3.跳、合閘保持回路

在分、合閘操作時，發(fā)出的遙合/遙分指令一般為幾百毫秒的高電平脈沖，為防止該脈沖在分、合閘操作結(jié)束前失效，保證分、合閘動作完全，需要加入保持回路。簡單來說就是為了防止跳、合閘出口接點先于DL輔助接點斷開，導(dǎo)致分、合閘動作未完成，因此增加了跳、合閘自保持回路，如圖3綠色部分所示。其中HBJ和TBJ分別代表合、跳閘保持繼電器，S1代表儲能彈簧的行程節(jié)點。

當(dāng)合閘操作時，HBJ繼電器導(dǎo)通，HBJ常開觸點閉合，這時無論合閘出口接點是否斷開，合閘回路都會通過HBJ觸點導(dǎo)通，完成合閘操作，此時無論合閘出口接點是否先于DL輔助接點斷開，都不會影響斷路器合閘。分閘同理。

但是增加HBJ繼電器存在弊端：發(fā)出合閘命令HBJ動作后，此時合閘回路的通斷完全由輔助接點DL決定，如果彈簧未儲能，斷路器無法正常合閘，DL常閉觸點就一直閉合，合閘電流一直存在，易燒毀HQ，所以要串入儲能彈簧的行程節(jié)點S1。

4.合后繼電器回路

一般斷路器分、合閘操作可分為：就地手動、遠(yuǎn)方遙控以及保護裝置自動控制三種方式，控制回路應(yīng)該具有區(qū)分保護裝置動作和人為操作斷路器的功能，所以還應(yīng)加入合后繼電器（KKJ），如圖4中紅色部分。

此時我們可將圖一中簡化的出口接點進(jìn)行拆分：CHJ為重合閘接點，TJ為保護跳閘接點，YHJ為遙控合閘接點。YTJ為遙控分閘接點，HHJ為合后繼電器，QK為開關(guān)操作把手。

當(dāng)把手位置在遠(yuǎn)方時，③④、⑤⑥接點導(dǎo)通，可進(jìn)行遙控操作。

當(dāng)把手位置在就地合閘時，①②接點導(dǎo)通，完成就地合閘操作。

當(dāng)把手位置在就地分閘時，⑦⑧接點導(dǎo)通，完成就地分閘操作。

圖中的KKJ繼電器為雙位繼電器，當(dāng)手動（遙控）合閘時，KKJ繼電器動作，置“1”，并且始終保持直到分閘才返回；當(dāng)手分/遙分觸點閉合時，KKJ繼電器返回，置"0"，并且始終保持直到合閘才返回。

由于存在二極管（單向?qū)ǎ?，CHJ和TJ是不會觸發(fā)KKJ繼電器的，KKJ的作用是用來判斷是正常的分合閘操作，還是故障時保護裝置的跳合閘動作。當(dāng)正常的分合閘操作時，KKJ應(yīng)變位，當(dāng)保護動作跳合閘時，KKJ應(yīng)不變位。KKJ的常開接點提供給“事故總”信號以及重合閘裝置使用。

5.防跳回路

所謂防跳并不是防止“跳閘”而是防止“跳躍”。跳躍指的是由于控制開關(guān)合閘位置停留時間過長或觸點粘連同時線路發(fā)生永久性故障，造成斷路器不斷重復(fù)跳-合-跳-合-跳的過程。

發(fā)生跳躍會導(dǎo)致導(dǎo)致故障電流多次沖擊，損壞斷路器甚至爆炸。防跳回路詳見圖5中粉色部分，其中TBJV為防跳繼電器。

 當(dāng)保護裝置動作時，跳閘回路中有電流流過，防跳回路中的TBJ常開觸點閉合，此時如果發(fā)生合閘觸點黏連的情況，合閘命令一直發(fā)出，那么合閘觸點→TBJV→TBJ這條回路導(dǎo)通，防跳電壓繼電器TBJV將會電壓自保持，自保持中的TBJV觸點閉合，在HBJ旁的TBJV常閉觸點將斷開，切斷合閘回路，防止斷路器“跳躍”。

如果跳閘期間沒有分閘命令存在，則在斷路器完成分閘后，跳閘回路被DL常開接點斷開，TBJ電流線圈失電，此時由于合閘接點一直是斷開的，不能形成TBJV電壓自保持，復(fù)歸。TBJV重新閉合，合閘回路完好，不影響下次的跳合閘。

控制回路斷線分析

1.原因分析

“控制回路斷線”信號的原理是通過跳位繼電器（TWJ）和合位繼電器（HWJ）來監(jiān)視回路完好情況。如圖6所示為跳位繼電器（TWJ）常閉觸點與合位繼電器（HWJ）常閉觸點串聯(lián)構(gòu)成信號回路。

只有合閘位置繼電器HWJ和跳閘位置繼電器TWJ同時失壓，才致使兩者常閉接點同時閉合，回路接通，保護報控制回路斷線信號。顯然，只有開關(guān)跳閘或合閘回路的完整性被破壞時，才會出現(xiàn)這種異常情況。

值得注意的是，在遙控分合閘時會報控制回路斷線信號，結(jié)合圖4可知，合閘時，彈簧釋放能量使斷路器合閘，此時彈簧處于未儲能狀態(tài)，合閘回路中的彈簧儲能接點S1打開，此時TWJ所在回路斷開，TWJ失磁，同時由于斷路器還未合到位，跳閘回路中常開接點（DL）還是處于打開狀態(tài)，從而HWJ不能勵磁，這時TWJ與HWJ均不勵磁，便發(fā)出控回斷線信號。當(dāng)合閘完成后，常開接點（DL）閉合，接通跳閘回路，HWJ勵磁，控斷信號復(fù)歸。由于斷路器合閘過程時間很短，控斷信號發(fā)出后即可復(fù)歸。

2.故障原因

（1）外部原因

（2）分閘時控制回路異常

（3）合閘時控制回路異常

常開接點（DL）異常分閘線圈故障燒壞導(dǎo)致分閘回路斷線分閘回路中其他電氣元件故障，導(dǎo)致分閘回路斷開

3.故障危害

控制回路斷線的最直接的危害就是導(dǎo)致開關(guān)無法正常分合閘，分閘時?？刂苹芈窋嗑€說明合閘回路異常，開關(guān)無法合閘，合閘時報控制回路斷線說明分閘回路異常，開關(guān)無法正常分閘。

舉例：若某10kV母線中某條10kV線路開關(guān)合閘時報控制回路斷線，當(dāng)該線路發(fā)生故障時，雖保護發(fā)跳閘出口，但該開關(guān)并不能跳閘，這時必須由主變低后備動作跳閘隔離故障，直接導(dǎo)致整條母線失電，擴大了事故范圍。

1、電氣方面的原因，能根據(jù)圖紙自行查找處理的故障應(yīng)立即處置，不能查找處理的立即上報缺陷，等候檢修班現(xiàn)場處理。

2、因為壓力降低、機構(gòu)原因出現(xiàn)控制回路斷線時，應(yīng)首先匯報調(diào)度，申請轉(zhuǎn)移負(fù)荷、采用旁路帶線或用上一級斷路器隔離的方法停電處理。

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