断路器控制回路常见故障类型和处理方法分析

    快速有效处理控制回路故障是继电保护人员的必备技能，但由于二次控制回路故障不直观，二次电缆多，回路繁杂，导致故障点判别不清，查找时如坠雾里。因此如何快速准确查找、处理二次回路故障并预防是提高电网和设备安全稳定运行水平的重要问题。
    1、断路器的控制回路
    1.1 控制回路断线原理
    控制回路故障一般表现为控制回路断线告警，控制回路断线告警信号回路是利用保护装置内部的合闸位置继电器HWJ常闭触点和跳闸位置继电器TWJ常闭触点的串联。当断路器在合闸位置时，合闸位置继电器励磁；当断路器在跳闸位置时，跳闸位置继电器励磁。当控制回路出现故障导致合闸位置继电器和跳闸位置继电器同时失磁，HWJ和TWJ两常闭接点同时闭合，保护装置会发出“控制回路断线”告警信号。
    1.2 常见监视方法
    常见的控制回路完整性的监视方法有如下两种：采用简单直观的红绿灯回路直接监视；采用跳、合闸位置继电器常闭接点串联启动中央信号的间接监视。
    2、控制回路故障类型
    引起控制回路断线故障的原因很多，归纳起来主要有以下几个原因：（1）控制电源空气开关跳开、故障或控制电源熔丝熔断；（2）断路器辅助接点接触不良或损坏；（3）分、合闸线圈烧毁、断线；（4）储能回路故障、储能电机或储能行程开关损坏、储能接点接触不良；（5）电磁操动型机构电磁合闸线圈烧毁。
    3、控制回路故障处理方法
    虽然基本的控制逻辑一样，但二次回路的实现方法不尽相同，要快速处理控制回路断线故障，就要对断路器控制回路的主干有清晰的了解，结合现场不同故障现象，以便形成基本判断。断路器机构控制回路简图如图1。

    常见控制回路断线故障及处理方法总结如下。
    （1）询问现场工作人员相关的现场情况，即一、二次操作工作、断路器、保护动作情况；根據现场情况有针对性地排查。
    （2）现场有烧焦气味，可基本判断为以下三类：分、合闸线圈烧毁；电磁操动型机构电磁合闸线圈烧毁；弹簧操动型机构储能电机烧坏。①分、合闸线圈、电磁合闸线圈烧毁要更换新的线圈。引起线圈烧毁的原因包括：分、合闸机械故障，辅助接点不能可靠切换，线圈质量差或老化。因为目前的微机保护控制回路全部带有分，合闸自保持回路，如果由于某种原因断路器未跳开（合上），或是跳开（合上）以后断路器辅助接点没有切换到位，则跳（合）闸回路将一直处于带电保持状态，会将分、合闸线圈、电磁合闸线圈烧毁。因此更换新线圈的同时还应检查出引起线圈烧毁的原因，彻底消除该缺陷。②储能电机烧坏要更换新的电机，引起储能电机烧坏的原因主要有三类：储能电机的过流过时继电器及其辅助接点损坏或储能的行程开关及其辅助接点故障或储能电机功率较小。例如串在储能回路的行程开关及其辅助接点故障导致储能电源不能切断时，或过流过时继电器或其串在储能回路的辅助接点49MX如图损坏，就会烧毁储能电机。因此在更换储能电机后同样应查清导致电机烧毁的原因，否则储能电机将会再次烧毁。
    （3）用万用表测量控制电源上、下桩头，看直流对地电压是否正常，下桩头是否有短路现象：若下桩头不带电，考虑空开脱扣；若上、下桩头电压均正常，结合红、绿灯状态初步判断故障点所在回路：①断路器合位，红灯不亮：进行分闸操作，若能进行分闸，则仅考虑红灯指示回路故障或灯泡坏，若分闸不成功则有两种情况：第一，用万用表测量回路37带负电，说明故障点在控制电源正电至所测回路37端子的跳闸回路之间，需要对控制电源正电至所测回路37端子间的跳闸回路逐一排查；第二，用万用表测量回路37带正电，说明故障点在端子排回路37至控制电源负电的断路器机构跳闸回路之间，需要对端子排回路37至控制电源负电间的回路逐一排查。②断路器分位，绿灯不亮：进行合闸操作，若能进行合闸，则仅考虑绿灯指示回路故障或灯泡坏，若合闸不成功同样有两种情况：第一，用万用表测量回路7带负电，说明故障点在控制电源正电至所测回路7端子的合闸回路之间，同合位一样需要对前半回路逐一排查；第二，用万用表测量回路7带正电，说明故障点在端子排回路7至控制电源负电的断路器机构合闸回路之间，同合位一样需要对后半回路逐一排查。
    4、控制回路故障的预防
    综合起来导致控制回路故障的原因无非就是设备质量问题、工程施工质量问题、定检维护问题、运行环境问题等。
    首先，根据设备的运行环境综合考虑，尽量采用正规厂家质量较好的设备和配件；其次，严抓施工验收环节，争取做到设备、回路零缺陷投运；最后，在于设备的定检维护。除新设备的验收调试环节中保护装置的逻辑验证与二次回路并重外，后期定检维护的重心应该放置于二次回路的检验，尤其是新设备运行满一年的第一次定检。因为这时的二次回路新螺丝应力消失，很多螺丝开始松动，或运行环境对二次回路绝缘的影响初步显现等问题开始逐步暴露，所以抓住这个关键时间节点对其及时进行检修维护，将很大程度上减轻后期的检修维护及消缺压力。
    控制回路的完整性直接影响着断路器的安全稳定运行，熟练掌握快速有效处理控制回路故障的方法，防止一次故障时造成断路器越级跳闸，使事故范围扩大，对保证电网、设备的安全稳定运行以及保证供电可靠性有很大的意义。