某變電站開關控回斷線處理及分析

王 成

（國網江蘇省電力有限公司 檢修分公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

開關作為變電站內最常見的一次設備之一，正常運行時負責開斷、承載負荷電流，在嚴重過載和短路的情況下通過保護動作等切斷線路隔離故障點，保護其他設備，其控制回路的完好性監控非常重要。控回斷線全稱控制回路斷線，該信號是在控制回路里出現異常或故障時發出的信號。信號報出表明開關可能無法進行正常的分合閘操作，且在線路有故障時開關可能無法正常跳閘，從而擴大事故范圍，造成更大范圍的停電，最嚴重時可能導致局部電網癱瘓。因此，控回斷線信號報出時需要盡快查找出故障點并排除故障。

1 控回斷線原理分析

開關控制回路中，運行情況下的分合閘信號來源有監控后臺、測控屏以及保護屏等，不管是以上哪種來源，信號都要經過保護屏的操作繼電器箱，然后經過開關匯控柜中的分合閘回路實現開關的分合[1]。220 kV及以上開關的控制回路一般有兩個跳閘回路和一個合閘回路，其中合閘位置繼電器1HWJ和2HWJ分別接入兩個跳閘回路用來監視開關跳閘回路完好，跳閘位置繼電器TWJ接入合閘回路用來監視開關合閘回路完好[2]。某變電站的OFPT(B)-500-63LB開關控回斷線的回路圖及開關合閘監視回路如圖1和圖2所示。

圖1 控回斷線回路

如圖2所示，正常開關分位時各回路都完好，并聯于合閘回路中的TWJa1～6、TWJb1～6以及TWJc1～6（簡稱TWJ）得電，圖1中的常閉接點TWJa1-1、TWJb1-1、TWJc1-1斷開，發第一組控回斷線和第二組控回斷線的回路均不通。同理，正常開關合位時各回路都完好，1HWJa2-1（簡稱1HWJ）、2HWJa2-1（簡稱2HWJ）等6個常閉接點斷開，發第一組控回斷線和第二組控回斷線的回路均不通。無論開關在分位還是合位，HWJ和TWJ兩種常閉接點只會有一個導通，控回斷線永遠發不出[3]。

圖2 開關合閘監視回路

當正常運行開關第一組控制回路確實斷線時，并聯于其中的1HWJ繼電器失電，常閉接點1HWJ閉合，而2HWJ不受影響，仍是分位，結果就是第一組控回斷線回路導通，1ZJ1、1ZJ2得電，第一組控回斷線信號發出[4]。同理，當正常運行開關第二組控制回路確實斷線時，并聯于其中的2HWJ繼電器失電，常閉接點2HWJ閉合，而1HWJ不受影響，仍是分位，結果就是第二組控回斷線回路導通，2ZJ1、2ZJ2得電，第二組控回斷線信號發出。

2 控回斷線產生原因

一是控制電源空開分位，或回路沒有電源丟失。開關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，開關分位時，一電源丟失，發第一、第二組控回斷線；二電源丟失，不發信號。開關合位時，一電源丟失，發第一組控回斷線；二電源丟失，發第二組控回斷線[6]。二是TWJ、HWJ接點異常，使本該斷開的接點閉合，從而導致不該導通的回路導通。三是本體開關電機的輔助接點松動或者異常導致彈簧儲能接點分位，繼而導致回路不通。四是分合閘線圈燒損，會引起控制回路不通。當前的微保控制回路均有分合閘自保持功能，無論在后臺操作還是在裝置操作，發出分合閘命令后，回路一直處于自保持狀態，直至斷路器動作。斷路器動作后，輔助開關節點轉換，切斷分合閘回路電流。在斷路器動作期間，由于機構卡滯、連桿脫落以及線圈銜鐵卡滯等原因斷路器據動，導致保持回路一直受電，會燒損分合閘線圈[7]。五是分合閘回路里的其他電氣元件故障，如端子松動導致回路不通。六是匯控柜內“遠方／就地”切換把手在“就地”位置或損壞導致回路不通。七是開關SF6壓力低至閉鎖值或其繼電器損壞。此情況會使分合閘回路中的常閉接點斷開，而由于三相共用一個接點，故此時ABC三相的控制回路都會斷線。八是開關控制回路中的分、合閘位置指示燈損壞[8]。九是在開關正常的合閘操作過程中也可能會出現“控制回路斷線”信號。這是由于合閘時，彈簧釋放能量使開關合閘，此時彈簧處于未儲能狀態，控制回路中的彈簧儲能接點斷開，TWJ所在回路斷開。同時由于開關還未合到位，常開接點還是處于斷開狀態，從而HWJ不能勵磁，這時TWJ與HWJ均不勵磁，便發出控回斷線信號。當合閘完成后，常開接點閉合，接通跳閘回路，HWJ勵磁，控回斷線信號復歸。由于開關合閘過程時間很短，因此控回斷線信號發出后會立即復歸[9]。十是智能化變電站由于采用智能終端來完成控制回路斷線報警功能，智能模塊的故障也會導致控回斷線。此外，邏輯錯誤、回路中串入了電容及電阻，對跳閘監視回路中的光電二極管產生了電位保持作用導致該發出的“0”信號仍為“1”等情況都會發出控回斷線[10]。

3 控回斷線異常處理案例

2020年9月8日22時59分，特高壓泰州站監控后臺報500 kV交流站控系統5143斷路器第一組控制回路斷線，現場檢查發現開關實際在合位，SF6壓力正常，各空開都在合位，“就地/遠方”切換把手在遠方，保護屏上5143開關B相合閘位置1指示燈不亮。

查詢其圖紙，由于只有B相燈不亮，因此可以排除三相公共部分的問題，如SF6接點、“遠方／就地”切換把手接點等。故障原因大致可以判斷為第一組控制回路某處出現問題，需要沿著5143開關的B相控制回路逐步查找。

檢修班前往5143保護屏檢查接線，未發現有松動現象。用萬用表測量，發現第一路電源并未失去，接著檢查TWJ、HWJ繼電器及接點，未發現問題，然后又前往匯控柜檢查接線，沿著B相第一組分閘控制回路逐個排查，發現5143匯控柜內I5-10與I5-11之間端子外部線松動，復緊后告警復歸。松動接線位置如圖3所示。

圖3 匯控柜內松動外部接線

HWJ是監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HWJ發出第一組控回斷線信號。

4 控回斷線的應對措施

開關合閘操作時產生的控回斷線是正常現象，此時需要的是深入掌握該信號的回路及來源，在事故處理過程中做到臨危不亂。同時也可以記錄下常見的現象，在報文發出時有以往案例參考。

現場運檢中，運行專業需要結合例行巡視、特殊巡視、全面巡視定期地檢查開關的本體、各類空開、信號指示燈、切換把手以及儲能狀態。同時也要定期抄錄，比對氣壓、油壓、動作次數。設備倒閘操作時應嚴格執行倒閘操作確認制度，杜絕因人員導致的不正常現象。檢修專業需要將專業巡視和點檢做到位，點檢要認真、仔細、全面，及時發現、消除開關本體缺陷，確保開關功能完好。結合年度大修和各類小修，還需要做好開關二次回路的檢查、維保以及消缺工作。在故障發生時，快速準確查找故障點，避免人員責任引起的事故，盡快恢復正常。

5 結 論

控回斷線是一個相對常見的監盤信號，其中串有多個轉換開關和閉鎖接點，在各種操作時會帶來接點狀態的改變，故容易出現接點異常從而導致控制回路斷線。為快速縮小異常發生時的故障區域，運維人員應進一步加深對該信號的學習，意識到后臺報文監視和二次圖紙查找分析的重要性，及時發現各類隱藏缺陷。