時間繼電器故障導致低壓開關自復功能失效的案例分析

喬志遠

摘 要：本文詳細介紹了一起時間繼電器故障導致低壓開關自復功能失效的實際案例，分析了故障查找過程及故障解決方法，以期為以后處理類似問題提供參考。

關鍵詞：時間繼電器;低壓系統;故障;備自投

中圖分類號：TM58文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）32-0063-02

Abstract： This paper introduced in detail an actual case of the failure of the low-voltage switch self-reset function caused by the failure of the time relay， analyzed the fault finding process and the troubleshooting method， in order to provide a reference for dealing with similar problems in the future.

Keywords： time relay;low voltage system;fault;automatic switching

為了提高供電可靠性，低壓配電系統常采用兩進線一母聯接線方式，進線母聯均配置備自投保護，可選擇自投自復、自投手復、手投手復三種功能[1]。低壓系統兩進線一母聯自投自復功能優勢突出，兩進線一母聯分段系統有四大特點。

一是平時兩進線閉合，母聯打開。兩進線各帶一段母線，互為暗備用，每段母線連同負荷相對獨立。二是當某進線出現失壓后，備自投保護可自動將該路進線打開，母聯閉合，由另一路進線經母聯帶全部負荷，保證供電的連續性。當故障解除后，系統自動恢復到原始的兩進線閉合、母聯打開的狀態。三是備自投操作時，必須配套電源電壓檢測和零電流檢測，還要確保系統中未出現短路故障[2]。四是為了保證投退準確，備自投系統必須參考各臺斷路器的狀態來確定動作方向，即滿足“三合二”原則[3]。

1 故障現象

某變電站西低壓380 V系統如圖1所示，正常運行時，低壓1#進線開關1QF帶低壓I段負荷、2#進線開關2QF帶低壓II段負荷分列運行，母線聯絡開關3QF處于分位。1QF、2QF、3QF的備自投均設置在自投自復位。

2019年11月13日06：37，高壓I段系統發生電壓波動，導致低壓1#進線瞬時失壓，1QF失壓脫扣動作，開關跳閘，而3QF此時并未合閘動作。1#進線電壓很快恢復后，1QF也并未自復。值班人員準備手動將1QF復位。在先將1QF備自投設置改為手投手復后，3QF突然合閘動作。值班人員繼續將2QF和3QF的備自投保護也設置在手投手復位，然后斷開3QF，合上1QF，使系統恢復正常并分列運行。

2 故障原因分析與處理

根據上面故障現象，本文提出三個問題。一是1QF失壓跳閘后母聯開關3QF為何未動作。二是電壓恢復后，1QF為何未自動復位。三是先將1QF備自投保護設置改為手投手復后，3QF為何突然合閘。

問題一比較容易解釋：1QF延時脫扣跳閘時間設置為1 s，母聯延時動作時間設置為4 s。瞬時失壓持續時間短（2 s左右），雖然達到了1QF延時脫扣跳閘時間，但未達到母聯延時動作時間，所以母聯未動作。

問題二、問題三比較復雜，人們需要查閱相關圖紙來解釋，如圖2、圖3所示。

解釋問題二時，人們需要對照圖2。1QF備自投一直設置在自投自復位，轉換開關1SA 8-7點接通;1#進線瞬時失壓結束后，電壓恢復，1KV閉合→1KA線圈帶電，輔助觸點1KA閉合→2KT線圈帶電。

1QF合閘回路如圖2箭頭所示，1QF備自投設置在自投自復位時，1SA 4-3點接通，2KT延時閉合，母聯輔助觸點3QF保持常閉，1#進線開關輔助觸點1QF閉合，如果它是回路導通，1QF合閘應能實現自復。所以，問題可能是控制回路電源中斷或回路中存在觸點故障，合閘線圈故障，導致回路沒有導通。

首先用電筆檢測控制回路電源，顯示正常;再用萬用表對合閘回路進行斷點測量，很快發現其余接點都導通，只有2KT常閉觸點沒有接通，基本判定2KT故障。更換同型號的時間繼電器后，再次測量，觸點接通，整個合閘回路也導通。

故障雖然消除，但問題三該如何解釋，為何將1QF備自投保護設置為手投手復后，3QF會突然合閘。

首先看圖2，當1QF備自投保護設置為手投手復后，轉換開關1SA 8-7接點斷開→1KT線圈斷電。再對照圖3，圖中3QF合閘回路如箭頭所示，此時母聯備自投仍處于自投自復位，轉換開關3SA 4-3點接通;1#進線開關斷開，輔助觸點1QF保持常閉;觸點1KT延時后閉合;觸點5KT一直閉合;合閘回路導通，所以母聯3QF出現合閘。

當時情況下，值班人員如果想手動將1QF復位，其實應該先將母聯備自投設置在手投手復，然后將1QF、2QF備自投設置為手投手復，這就可以避免母聯的誤合閘。

綜上，此次瞬時失壓持續時間短（2 s左右），雖然達到了1QF延時脫扣跳閘時間（1 s），但未達到母聯延時動作時間（4 s），所以母聯沒有自投;1#主進控制回路上時間繼電器2KT故障，導致1QF合閘回路斷開，1QF自復功能失效;值班人員退備自投順序錯誤，誤先將1QF備自投退出，導致母聯合閘回路接通，母聯出現自動合閘。

3 結論

本文介紹了一起因時間繼電器故障導致低壓開關自復功能失效的實際案例，詳述了故障原因的分析查找與故障解決方法。實踐表明，變電站值班人員一定要熟讀二次回路控制圖紙，熟悉掌握低壓退備自投順序，應先退母聯備自投，再退進線備自投，以免母聯誤合閘。

參考文獻：

[1]夏國明.供配電技術[M].北京：中國電力出版社，2011：67-69.

[2]趙慧峰，石利宏，梁鳳珍.變電所低壓母聯備自投原理及運用[J].設備管理與維修，2018（11）：61-64.

[3]黃小芳.變電站低壓備自投的原理[J].現代經濟信息，2018（14）：372.