變電站110 kV 開關控制回路多重缺陷分析及處理

沈立彥

（廣東電網有限責任公司湛江供電局，廣東湛江 524000）

在電路運行的過程中，如果斷路器的二次回路存在著寄生或絕緣不合格，以及沒有辦法分合閘等缺陷，將很容易導致斷路器出現誤動或拒動的情況。本文主要以某110 kV 變電站的主變變高開關控制回路多重缺陷為例，針對其進行分析及探討，以期能夠為其他現場類似缺陷的發現、排查及處理和預防等提供一定的參考[1]。

1 缺陷的具體情況介紹

某110 kV 變電站的#1 主變變高1101 開關為某公司所生產的110 kV GⅠS 開關，型號是compass145，該變電站的1101 開關機構箱以及SF6壓力表都是在戶外露天運行的。

在對該主變的保護以及測控裝置進行定檢的過程中，工作人員發現了變高1101 開關控制回路出現了多種缺陷，存在著明顯的寄生現象，回路的正電端寄生電壓為+33 V，負電端寄生電壓為+33 V，回路絕緣電阻是0，這是很明顯的絕緣不合格的情況。另外，1101開關在工作人員手合再手分之后出現了無法合閘的情況，1101 開關的分位指示燈也不亮，監控后臺報1101開關控制回路斷線的情況，而且彈簧未儲能。

2 排查策略及分析處理

2.1 排查策略

在針對于#1 主變變高1101 的開關控制回路進行檢查的過程中，工作人員一共發現了3 個共同存在的問題，即出現了寄生的情況，經過檢測發現絕緣不良及出現了開關不能夠合閘的情況。這3 個問題共同出現在了同樣的一個回路中，而且這3 個問題能夠互相影響。

出現寄生的原因可能是相關回路的接線錯誤或者是相關設備的輔助點一直在戶外運行，以及受潮原因。絕緣不良出現的原因可能是因為長電纜存在著絕緣不良的現象，也有可能是因為輔助點的節點出現了受潮，如果不弄清楚寄生產生的原因及其會影響到的范圍，很有可能會導致變電站出線二次回路帶電搖絕緣的情況。至于開關不能合閘的情況，則可能是因為合閘的回路中存在著斷開點，如果使用測量電位的辦法來檢查開關合閘的回路，由于1101 開關的控制回路中同時還存在著寄生與絕緣低的情況，因此所取得的電位數值可能是不準確的，甚至是直接出現失真的情況，所以在進行故障處理時，首先應該把回路寄生跟絕緣不良的問題進行處理，其次才能夠處理開關不能夠合閘的情況。在排查缺陷問題的時候，應該首先確定好缺陷的查找順序，先查看寄生問題，然后再查看絕緣是否不合格，最后再檢查開關不能夠合閘的原因。

2.2 控制回路寄生問題的處理方法

工作人員在對其進行處理的時候，首先選擇用逐個拉合空開的辦法找寄生源，發現了1101 開關控制電源和1101 開關的信號源之間存在著寄生情況，#1 主變保護屏及測控屏之間的聯系主要是信號回路及控制回路，測控屏到保護屏之間的線路連接非常的清晰，1101開關的開關端箱子內信號回路及控制回路端存在著明顯分開布置的情況，以現場的實際情況來看，因為接錯線而導致寄生情況的可能性是非常小的。初步判斷，產生寄生較大的可能性是1101 開關機構到保護屏及測控屏的輔助接點出現了受潮的情況，因為這些輔助接點在外一直工作，所以容易出現受潮的情況，因此在排查的時候，首先應該排查SF 6 氣體閉鎖接點K1及K2。

K1 及K2 是取自SF6壓力表的，可以使用于閉鎖1101 開關合閘控制回路以及發SF6氣壓低跳合閘閉鎖信號。在圖1 的回路中都是由1101 開關控制電源進行供電的，1101 開關合閘回路當中存在著串接的K3 繼電器常開接點，K3 繼電器主要是由K1、K2 及彈簧未儲能接點S2 來控制勵磁，當1101 開關的彈簧未儲能或者是SF6氣壓較低的時候，S2 及K1、K2 的任意一個接點斷開，如圖1 中的合閘閉鎖回路，那么K3 繼電器就會失磁，使1101 開關合閘回路當中的K3 接點斷開。K1 的不同節點之間可能存在著寄生的情況，K2的不同節點之間也有可能出現了寄生情況。

圖1 K1 及K2 取自SF6 壓力表

為了能夠真實地確定K1 跟K2 是否出現了寄生的情況，需要將1101 開關控制回路或者是信號回路中的K1 及K2 接點直接隔離出來，如圖2 所示。依據現場的情況，將信號回路當中的K1 及K2 點隔離起來是較容易的，在1101 開關端，將701、925 以及924 信號回路解開，完成接點隔離，閉合1101 開關的信號電源，斷開1101 開關的控制電源，測量1101 開關控制回路正電端的電壓是+42 V，負電端的電壓也是+42 V，較隔離K1 及K2 之前的電位不降反增。經過分析，出現這種情況的原因就在于1101 開關的控制回路及1101開關的信號回路可能不只K1 與K2 存在著寄生情況，別的節點可能也出現了寄生，如彈簧未儲能接點及其輔助接點S2 接點也有可能出現了寄生情況，如圖2所示。

圖2 1101 開關控制回路

彈簧未儲能接點S2 在1101 開關機構箱中，為了驗證S2 是否出現了寄生的情況，可以把信號回路當中的S2 接點進行隔離，隔離之后進行測量，發現1101開關控制回路正電端的電壓為0 V，負電端的電壓也為0 V，寄生電壓消失。

綜上可知，1101 開關控制電源和1101 開關信號電源之間出現了寄生的情況，原因是SF6氣體閉鎖K1 及K2 接點和彈簧未儲能S2 節點都出現了寄生的情況，K1 與K2 屬于負電端寄生，而S2 則是正電端寄生，因為K1 與K2 在SF6壓力表當中，而S2 則在開關機構箱當中，都屬于戶外敞開式的，所以說其接點其實很容易出現受潮的情況，因此在檢測完畢之后，需要專業的檢修人員來對其進行處理[2]。

2.3 控制回路絕緣不良問題的處理

綜合前文所排查出來的一系列的問題，1101 開關出現了回路絕緣不良的原因，很有可能就是因為K1、K2 及S2 的節點出現了寄生的情況，但是也不排除是長電纜的絕緣不良而導致的，因此有必要對其進行驗證。把#1 主變保護屏與1101 開關的開關端子箱之間聯系的電纜內線芯的兩端解開，分別對這些電纜的本身以及所對應的保護屏側、端子箱側進行搖絕緣試驗，結果只有1101 開關的開關端子箱側二次回路出現了絕緣不良的情況，1101 開關端子箱至開關機構箱SF6壓力表的電纜都較短，因此因為長電纜而出現絕緣不良的情況的可能性較小，所以說綜合所有的原因可以發現，1101 開關的控制回路出現絕緣不良，很有可能就是K1、K2 及S2 的節點受潮所導致的。

2.4 控制回路不能夠合閘問題的處理方法

在針對于開關不能合閘問題進行原因排查時，可以將其分為3 個處理階段，分別為處理前、處理中及處理后。

2.4.1 處理前

現場的實際情況為，1101 開關不能夠合閘，控制回路出現了斷線，彈簧未儲能。出現這種情況最有可能的原因就是1101 開關彈簧未儲能，所以導致1101開關無法完成合閘，但是需要對其進行驗證。

利用萬能表來測量1101 開關合閘相關回路的電位，出現了接點不導通的情況，1101 開關合閘回路中存在著K3 接點這一個斷點。而K3 繼電器未勵磁，原因為K3 繼電器的勵磁回路正電端的電壓是+20 V，負電端的電壓是-55 V，K3 繼電器的勵磁回路可能因為兩端壓差不足，所以導致未勵磁。另外，由于設備的設計情況，1101 開關機構無彈簧儲能的指示標志，沒有辦法來直接觀察到彈簧是否已經儲能。通過斷開彈簧未儲能接點S2 的外部接線，使用萬用表來測接點說明1101 開關彈簧未儲能，K3 繼電器未勵磁。

綜上所述得知，1101 開關彈簧未儲能，K3 未勵磁，所以導致1101 合閘回路被閉鎖，而K3 繼電器的正電端是+20 V，出現這種情況的原因是出現了寄生，因此需要專業人員來對其進行檢修。

2.4.2 處理中和處理后

專業的工作人員在到場之后，首先處理了SF6的壓力表存在的問題，SF6壓力表中有非常明顯的水汽，在拆去了壓力表的接線插頭之后，可以發現線上有明顯的綠銹，處理完畢后，需要測量1101 控制回路，發現依然存在著寄生的情況。寄生端的正電端電壓為+44 V，負電端電壓為+44 V，控制回路的絕緣電阻是0，存在著絕緣不良的情況，這應該是因為彈簧未儲能輔助接點S2 接點出現了受潮的情況所引起的。這個時候測量K3 繼電器的勵磁回路電壓，K3 繼電器正電端的電壓是+50 V，負電端電壓為-55 V，但是K3 繼電器仍然未有動作。

在處理開關機構箱中的彈簧未儲能接點問題時，工作人員首先打開了機構箱，這個時候出現了大量的水需要處理。處理之后，發現彈簧未儲能接點在機構箱的端子后，測量1101 開關控制回路，發現已經沒有寄生現象，而且絕緣已經合格，測量K3 繼電器的回路電壓，其正電端電壓是0 V，這個時候1101 開關仍然未儲能，可能是因為電機回路或者是儲能控制存在著一定的問題。為了能夠解決問題，進行了如下驗證：首先在儲能電機回路電源空開閉合的情況下，測量到電機電源空開下端的電位是正常的，在儲能電機控制回路中，測量繼電器KM 的勵磁回路，其正電端電壓為+55 V，負電端電壓為-55 V，顯示電位正常，檢查KM 繼電器沒有發現勵磁吸合，這有可能是因為繼電器損壞或者是接觸不良，將KM 繼電器的正負端接線解除之后，緊固其相關端子。恢復相關接線后，KM繼電器的勵磁吸合，儲能電機恢復了正常的運轉，1101開關分合閘的功能也變為正常，開關跳、合位的指示也是正確的，后臺信號顯示正常，沒有異常情況的出現[3]。

3 結束語

綜上所述，本文主要通過闡述110 kV 變電站的主變變高開關控制回路當中的多種缺陷的處理方法，理清了在同一個控制當中出現的多重缺陷及應該如何對其進行處理的順序，并且也分析了缺陷產生的主要原因，因為變電站的運行環境是比較惡劣的，所以說必須要注重防潮、防水，否則很容易出現缺陷，希望本文的論點能夠為類似的調試或者是驗收工作提供一定的參考。