開關(guān)分合閘控制回路分析

1 故障實(shí)例
(1) 某220 kV變電站值班員在進(jìn)行一條220 kV線路開關(guān)操作時(shí)，　發(fā)現(xiàn)操作指示燈紅、綠燈都不亮，開關(guān)合不上，當(dāng)即檢查指示燈泡，沒有發(fā)現(xiàn)異常。幾十分鐘后，變電站發(fā)生直流接地，通過拉合各出線間隔控制電源閘刀，發(fā)現(xiàn)該220 kV線路開關(guān)控制回路合閘線圈燒毀并接地。經(jīng)調(diào)換該線圈，調(diào)整開關(guān)機(jī)構(gòu)，并做開關(guān)分合閘試驗(yàn)合格，故障排除。幾個(gè)月后，保護(hù)人員對該線路保護(hù)進(jìn)行周期性定期校檢，發(fā)現(xiàn)手合繼電器有過熱痕跡，其自保持電流線圈對電壓線圈之間絕緣已不良，原因是開關(guān)合閘線圈燒毀故障時(shí)，手合繼電器自保持線圈通電時(shí)間過長。
(2) 某220 kV變電站，繼保人員在做110 kV線路保護(hù)定校的傳動試驗(yàn)時(shí)，　發(fā)現(xiàn)開關(guān)紅、綠燈不亮，燈泡好，開關(guān)動作正確；十幾分鐘后，開關(guān)不能動作，“控制回路斷線”光字牌亮；經(jīng)檢查合閘線圈已燒斷，原因是開關(guān)輔助接點(diǎn)調(diào)整不到位引起。
2 故障分析
(1) 兩起故障存在一個(gè)共同點(diǎn)：在操作開關(guān)時(shí)，紅、綠燈都不亮，燈泡好，說明開關(guān)合閘(或分閘)位置繼電器回路有問題。
(2) 紅、綠燈不亮，有兩種可能。一種可能是開關(guān)合閘(或分閘)位置繼電器損壞。另一種可能是開關(guān)合閘(或分閘)自保持回路動作，自保持繼電器接點(diǎn)短接合閘(或分閘)位置繼電器線圈，使合閘(或分閘)位置繼電器失磁，紅、綠燈不亮。
(3) 從開關(guān)合閘(或分閘)動作電壓過高，會造成開關(guān)合閘(或分閘)自保持回路斷不開，故障實(shí)例1就是這樣。操作開關(guān)，開關(guān)不動，自保持回路就長時(shí)間通電，一直到人為拉開開關(guān)合閘(或分閘)控制電源閘刀，自保持回路才能斷開，否則就會燒壞合閘(或分閘)線圈或繼電器自保持線圈或組合裝置保護(hù)內(nèi)部較細(xì)的自保持回路連接線。
(4) 開關(guān)動作正常，若此時(shí)開關(guān)機(jī)構(gòu)中的分、合閘輔助開關(guān)接點(diǎn)切換不到位，使自保持回路斷不開而損壞分、合閘線圈或繼電器自保持線圈，故障實(shí)例2就是如此。據(jù)統(tǒng)計(jì)的十幾例此類故障，發(fā)現(xiàn)開關(guān)輔助接點(diǎn)切換不到位占此類故障的80%以上。因此對這類故障，重點(diǎn)要查開關(guān)輔助接點(diǎn)的切換。
3 防范措施
(1) 在高壓開關(guān)定期預(yù)試、檢修中，要認(rèn)真做好開關(guān)的分、合閘試驗(yàn)，確保80%額定電壓傳動試驗(yàn)正確；要認(rèn)真對開關(guān)機(jī)構(gòu)中的輔助開關(guān)、微動開關(guān)接點(diǎn)進(jìn)行檢查，定期加油潤滑。
(2) 開關(guān)操作過程中，一旦發(fā)現(xiàn)開關(guān)分、合閘紅、綠燈不亮(220 kV開關(guān)會有三相紅綠指示燈同時(shí)不亮)，馬上將開關(guān)控制電源短時(shí)斷開一下，使開關(guān)分、合閘自保持回路斷開，再作下一步檢查。
4 改進(jìn)方法
除上述防范措施外，還可做一個(gè)故障判別繼電器串接在開關(guān)控制電源總?cè)劢z或閘刀下，達(dá)到自動斷開故障的自保持分、合閘回路的目的。
4.1 故障判別繼電器的設(shè)計(jì)原理
開關(guān)分、合閘過程中，直流電流由小到大，到開關(guān)分、合閘動作后又會變小。　當(dāng)高壓開關(guān)操作時(shí)，控制電源電流由小變大，若保持若干秒以上不降下來，即判定開關(guān)自保持回路有故障，繼電器動作一次，使控制電源斷一下電，　釋放開關(guān)分、合閘自保持，并發(fā)出開關(guān)分、合閘自保持回路故障信號。
4.2 故障判別繼電器的設(shè)計(jì)原則
(1) 判別電路內(nèi)阻要小，必須滿足開關(guān)分、合閘時(shí)控制回路總壓降不大于5%；
(2) 判別有故障的連續(xù)電流時(shí)間，必須大于保護(hù)動作最長跳閘時(shí)間＋重合閘時(shí)間＋后加速跳閘時(shí)間＋試驗(yàn)變壓器足夠時(shí)間裕度，一般取10～20 s為宜。如果不到這個(gè)時(shí)間，連續(xù)大電流消失，就判別回路正常，計(jì)時(shí)自動清零；
(3) 判別繼電器的動作電流整定值Izd應(yīng)大于高壓開關(guān)不操作時(shí)的開關(guān)控制電源總電流Izc，小于高壓開關(guān)操作時(shí)的最小開關(guān)控制電源總電流Icz(有開關(guān)分相操作時(shí)，此電流為單相開關(guān)操作時(shí)的電流總電流