二次回路運行中的故障處理方法

呂俊霞

(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 南陽 473009)

0 引言

對一次電氣設(shè)備的監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)及提供工作電源的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。二次電氣設(shè)備包括監(jiān)測儀表、控制與信號器具、繼電保護(hù)自動裝置、直流電源裝置等。二次電氣設(shè)備相互連接構(gòu)成的電路稱為二次回路或二次接線。

1 二次回路電氣故障的分類

二次回路電氣故障的種類繁多，在排除電氣故障前應(yīng)首先弄清楚故障的種類，確定故障出現(xiàn)的范圍，進(jìn)一步確定排除故障的方法。只有這樣才能準(zhǔn)確無誤地排除故障，設(shè)備才能盡快恢復(fù)正常。根據(jù)二次回路電氣故障的構(gòu)成特點，常見的電氣故障種類有電源故障、電路故障、設(shè)備和元件故障。電源故障主要表現(xiàn)在電源的缺相、電源接線錯誤等，電路故障主要指斷路、短路、短接、接地及線路錯誤等，設(shè)備和元件故障主要指由于溫度過熱造成元件、設(shè)備燒毀，機械故障，電氣擊穿以及元件、設(shè)備的性能變劣等。

2 二次回路故障的查找

2.1 查找故障的步驟

(1)根據(jù)故障現(xiàn)象分析原因。

(2)保持原狀進(jìn)行外部檢查和觀察。

(3)檢查易出問題、常出問題的部件和元件。

(4)用縮小范圍的方法縮小故障范圍。

(5)檢查出故障點并消除故障。

2.2 查找方法

2.2.1 二次回路斷路的檢查方法

(1)導(dǎo)通法。此方法是用萬用表的歐姆檔測量電阻。不能使用兆歐表，因為兆歐表對回路中各元件接觸不良或電阻元件變值的故障測不出來。

用導(dǎo)通法測量時，必須先斷開被測回路的電源，否則將燒壞儀表。

用導(dǎo)通法查找回路不通的原理，是通過測某兩點之間電阻值的變化來判別故障。電源接觸良好的接觸點，電阻應(yīng)為零，嚴(yán)重接觸不良時有一定的阻值，未接通的觸點兩端電阻非常大。電流線圈的電阻應(yīng)很小(接近于零)，電壓線圈和電阻元件的限值應(yīng)與標(biāo)稱值相近。

用導(dǎo)通法查回路不通時，必須斷開回路電源，某些情況下繼電器失磁變位(返回)后，不易查出其接觸不良問題，一般不帶電壓、電流的回路不通可用此方法測量檢查。

(2)測電壓降法。測電壓降法是用萬用表的直流電壓檔，測回路中各元件的電壓降。查回路不通故障無需斷開電源，因此無導(dǎo)通法的缺點。測量時所選用儀表量程應(yīng)稍大于電源電壓。

該方法的原理是:在回路接通的情況下，接地兩端電壓應(yīng)等于零，若不等于零(有一定的值)或為全電壓(即電源電壓)，則說明回路其他元件良好而該觸點接觸不良或未接觸。電流線圈兩端電壓應(yīng)等于零，過大則有問題。電阻元件及電壓線圈兩端則應(yīng)有一定的電壓，回路中僅有一個電壓線圈且無串聯(lián)電阻時，線圈兩端電壓不應(yīng)比電源電壓低很多。線圈兩端電壓正常而其接點不動，說明線圈斷線。

(3)對地電位法。用此方法查二次回路不通故障，也無需斷開電源，測前應(yīng)首先分析回路各點的對地電位，然后再進(jìn)行測量，將分析結(jié)果和所測值及極性相比較。

將電位分析和測量結(jié)果比較，所測值和極性與分析相同，誤差不大，表明各元件良好。若相反或相差很大，表明該部分有問題。

對地電位法檢查回路不通的故障，方便、準(zhǔn)確，且不受各元件安裝地點的影響，回路中有兩個不通點也能準(zhǔn)確查處(兩斷開點之間對地電位為零)。

為了更有效地檢查回路不通點或接觸不良問題。可將對地電位法和測電壓降法配合使用，這樣更便于判別查找。

2.2.2 二次回路短路的檢查方法

二次回路發(fā)生短路時，電路熔斷器熔斷，某些熔斷器(如控制回路熔斷器、事故信號熔斷器、電壓互感器熔斷器等)熔斷能報出信號。如未排除故障點，熔斷器更換后還會再次熔斷。觸點通過短路電流時會燒熔損壞，短路點會有電弧損傷現(xiàn)象。接點有燒傷的，該接點所控制的回路內(nèi)可能有短路。冒煙的線圈或燒壞的部件有可能是短路點，還要檢查回路中各元件的接線端子、接線柱等有無異物落上造成短路或碰金屬外殼現(xiàn)象。

若發(fā)現(xiàn)某一觸點燒傷，可進(jìn)一步檢查該接點所在回路中各元件，可測該回路電阻值是否較小，回路各元件(主要是電阻、線圈、電容器等)電阻值是否變小，有無損壞等。

2.3 查找中的注意事項

在查找二次回路故障時首先必須遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力安全工作規(guī)程》和其他有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，其次還應(yīng)注意以下具體事項。

(1)必須按符合實際的圖紙進(jìn)行查找。

(2)在電壓互感器二次回路上查找故障時，必須考慮對繼電保護(hù)裝置及自動裝置的影響，防止因失去交流電壓而導(dǎo)致保護(hù)誤動作。

(3)切斷直流電源熔斷器時，應(yīng)同時切斷正負(fù)極熔斷器，以利于分析查找。

(4)用表計測量方法查找回路故障時，必須使用高內(nèi)阻電壓表(如萬用表)，防止誤動跳閘，禁止使用燈泡檢查故障。

(5)防止電流互感器二次開路和電壓互感器二次短路及接地。

(6)使用的工具應(yīng)合格且絕緣良好，盡量減少必須外露的金屬部分(可包絕緣)，防止發(fā)生接地或短路及人身觸電。

(7)拆動二次接線端子，應(yīng)先核對圖紙及端子標(biāo)號，做好記錄和明顯標(biāo)記，拆接線并核對無誤，檢查接觸是否良好。

(8)不許觸動繼電器的機械部分，及時恢復(fù)所用電。

(9)交、直流回路，強、弱電回路不應(yīng)相混。常見的某些直流接地，查其根源，往往是這個原因造成的。

二次回路故障查找，重在分析判斷，只有正確處理才能少走彎路。先根據(jù)接線情況、故障特征、設(shè)備狀態(tài)及信號等情況分析判斷可能出現(xiàn)故障的范圍后，再用正確方法逐步檢查，縮小范圍。檢查、測量中根據(jù)其結(jié)果再分析判斷，并加以恰當(dāng)?shù)姆椒z查測量和其他手段證實判斷，從而準(zhǔn)確無誤地查出故障點。

3 常見故障及處理

3.1 斷路器控制回路的故障處理

3.1.1 斷路器紅綠燈指示熄滅處理

此時應(yīng)由二人進(jìn)行檢查處理，在檢查處理時，如需更換燈泡，盡量不斷開其操作電源，如果必要，應(yīng)向調(diào)度匯報，防止造成直流接地。注意投退操作電源時可能誤動作的保護(hù)位置。

3.1.2 斷路器不能合閘的處理

合閘前，若綠燈不亮，應(yīng)按上述方法檢查處理，若綠燈亮合不上閘，則應(yīng)首先檢查電氣回路情況。

是否有保護(hù)裝置動作，發(fā)出跳閘脈沖。合閘熔絲是否熔斷或松動，合閘接觸器觸點的接觸是否良好。合閘時，合閘線圈端電壓是否過低。控制開關(guān)觸點接觸不良或操作控制開關(guān)不到位，都可能造成其觸點接觸不良或控制開關(guān)返回過早。

當(dāng)經(jīng)過上述檢查后，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，可判斷為機械故障，應(yīng)與檢修人員聯(lián)系，進(jìn)行處理。

3.1.3 斷路器不能分閘的處理

此時可人為地啟動分閘鐵芯，若斷路器能分閘，則系統(tǒng)電氣回路故障，若仍不能分閘，則系統(tǒng)機械故障。

3.1.4 電磁式操作機構(gòu)的斷路器合閘后合閘接觸器的觸點打不開

對于電磁式操作機構(gòu)的斷路器，在其合閘后，若發(fā)現(xiàn)直流電流表的指針不返回，應(yīng)判斷為合閘接觸器的觸點未打開，此時應(yīng)立即斷開斷路器的合閘電源，否則分閘合閘線圈會因較長時間通過大電流而燒毀。然后處理合閘接觸器的觸點，待其正常后，方可投入斷路器的合閘電源。

3.2 交流電流回路故障的處理

交流電流回路的故障一般為開路，其現(xiàn)象是:電流回路斷線信號發(fā)出，電流表指示為零，電流互感器發(fā)出“嗡嗡”的響聲，導(dǎo)線的端子處還可能出現(xiàn)放電火花。

若是操作二次交流回路引起的開路，應(yīng)立即將開路的那一組電流互感器二次側(cè)短接。在處理過程中，應(yīng)穿絕緣靴、戴絕緣高壓手套，然后檢查開路地點，并予以消除，若不能及時消除，應(yīng)將該回路停用，并且通知有關(guān)人員處理。應(yīng)當(dāng)注意的是，在發(fā)生故障時，先停用可能誤動作的保護(hù)裝置及自動裝置。

3.3 隔離開關(guān)電氣閉鎖接線的運行監(jiān)察及異常處理

電磁鎖動作不靈活的情況時有發(fā)生，尤其是在室外易受風(fēng)雨侵蝕的地方，在運行中應(yīng)注意監(jiān)視其正常狀態(tài)和外表，電磁鎖鑰匙存放時應(yīng)防止受潮。

當(dāng)電磁鎖操作不能動作時，首先應(yīng)檢查鎖的狀態(tài)是否正常，鑰匙是否良好，如無不良，應(yīng)檢查鎖的插座兩端是否有電，且電壓是否正常。若無電壓則應(yīng)檢查回路的熔斷器是否熔斷，相應(yīng)斷路器的輔助觸點和連接回路是否導(dǎo)通。在找出并消除故障后，才能進(jìn)行操作，未經(jīng)批準(zhǔn)，不允許解鎖操作。

3.4 電壓回路故障的處理

3.4.1 交流電壓切換回路故障的處理

當(dāng)變電所具有兩段以上母線，或者電壓互感器裝在幾條高壓進(jìn)線上。在運行上需要將兩段母線電壓互感器二次并列運行時，可利用切換電壓小母線，通過刀開關(guān)手動進(jìn)行。或者由隔離開關(guān)或斷路器輔助觸點控制中間繼電器實現(xiàn)自動切換。目前，大型變電所裝有兩段母線的，一般在中央信號屏上設(shè)有電壓互感器二次切換開關(guān)，切換操作后，相應(yīng)的“電壓互感器切換”光字牌亮起，告訴值班人員電壓切換成功。如果電壓互感器二次切換后，“電壓互感器切換”光字牌不亮(非光字牌本身原因)，值班人員應(yīng)立即停止操作，查明原因匯報調(diào)度和上級。

其原因如下:母聯(lián)斷路器在分閘位置，或母聯(lián)斷路器在合閘位置，非自動狀態(tài)(控制熔斷器取下);母聯(lián)斷路器的母線側(cè)隔離開關(guān)輔助觸點接觸不良。中央信號控制屏后的相關(guān)熔斷器熔斷;切換繼電器線圈燒壞。

3.4.2 交流電壓回路消失的處理

距離保護(hù)運行中，發(fā)出“交流電壓消失”信號時，應(yīng)立即檢查，并匯報調(diào)度，若不能復(fù)歸，應(yīng)停用距離保護(hù)，防止誤動作。在正常運行中，發(fā)出“交流電壓消失”信號的原因可能是隔離開關(guān)輔助觸點接觸不良，母線電壓互感器二次或本線電壓小開關(guān)脫扣。

3.4.3 直流電壓消失的處理

對整流型距離保護(hù)，在運行中，發(fā)出“直流電壓消失”信號的同時，也發(fā)出“振蕩閉鎖動作”信號。此時，應(yīng)查明原因，設(shè)法恢復(fù)。

原因如下:系統(tǒng)有故障，有負(fù)序電流產(chǎn)生，能自行消除;隔離開關(guān)輔助觸點接觸不良;母線電壓互感器二次或本線電壓小開關(guān)脫扣，應(yīng)停用距離保護(hù)及高頻閉鎖保護(hù)后，試合一次。直流控制電源中斷，此現(xiàn)象還同時發(fā)出“控制回路斷線”信號，應(yīng)設(shè)法恢復(fù)電源。

3.4.4 交流電壓回路斷線處理

交流電壓回路斷線的現(xiàn)象是電壓回路斷線信號發(fā)出、有功及無功表指示不正常，電度表停轉(zhuǎn)或走慢，斷線相的相電壓下降而其他兩相的相電壓正常。電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔斷時，其現(xiàn)象與此類似，但電壓互感器二次側(cè)開口三角形處有較高電壓。

這時運行人員首先應(yīng)停用電壓回路斷線可能誤動作的保護(hù)及自動裝置。其次，由于電壓回路斷線而使指示不正確時，應(yīng)盡可能根據(jù)其他儀器的指示，對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。如空氣開關(guān)跳閘(熔斷器熔斷)，應(yīng)立即投試一次，若再次跳閘，則說明二次回路有故障，不得再試投。若空氣開關(guān)未跳閘(熔斷器未熔斷)，則應(yīng)查出發(fā)生斷線的地點并及時處理。若一時處理不好，應(yīng)將該電壓回路中的負(fù)荷倒至另一電壓回路，并停用該組電壓互感器，通知繼電保護(hù)專業(yè)人員處理。

3.4.5 交流電壓回路短路的處理

斷開該電壓二次回路的所有負(fù)荷，注意退出可能誤動作的保護(hù)。試投空氣開關(guān)(熔斷器)一次，若再發(fā)生故障跳閘，則短路發(fā)生在電壓互感器二次側(cè)者，應(yīng)查明故障點，若不能查明時，應(yīng)將所帶二次負(fù)荷倒至另一電壓互感器二次回路。

若空氣開關(guān)試投后不跳閘，則應(yīng)逐一恢復(fù)所帶負(fù)荷，若在恢復(fù)過程中遇到故障跳閘，應(yīng)停用該負(fù)荷，然后恢復(fù)其他負(fù)荷的正常運行，并通知有關(guān)人員處理有短路故障的二次負(fù)荷回路。

4 小 結(jié)

文章詳細(xì)分析了二次回路運行過程中的故障及處理方法。二次回路與一次回路相比，二次回路設(shè)備眾多，而且需要成千上萬根導(dǎo)線連接，因此，二次回路出現(xiàn)故障的可能性比一次回路要大，為保證二次回路的正常運行，必須及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，從而保障發(fā)電廠及變電所正常工作。

［1］張希泰，陳康龍.二次回路識圖及故障查找與處理指南［M］.中國水利水電出版社，2005

［2］史國生.電氣二次回路及其故障分析［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2009

［3］李本勝.繼電保護(hù)裝置故障診斷與維修［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2010

［4］戴憲濱，楊志輝.發(fā)電廠及變電站的二次回路［M］.中國水利水電出版社，2008

［5］鐘自勤.繼電保護(hù)裝置及二次回路故障檢修典型實例［M］.機械工業(yè)出版社，2006

［6］沈勝標(biāo).二次回路［M］.高等教育出版社，2006

［7］李瑞榮.電氣二次回路識圖與常見故障處理［M］.中國電力出版社，2011

［8］王越明.發(fā)電廠及變電站的二次回路與故障分析［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2011

［9］霍利民.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)［M］.中國電力出版社，2008

［10］冉文.電機與電氣控制［M］.西安電子科技大學(xué)出版社，2006