浅谈电力二次维护中常用的故障处理方法

黄老师

前 言 电力供应在当今社会发展中具有举足轻重的作用。变电站是电力供应环节的重要组成接点，是一个高强度电磁干扰的环境。这样环境下工作的电力设备二次回路出现故障是在所难免的，因此，快速处理好二次回路故障是保障电力供应安全运行的一个关键环节。本文主要阐述了二次回路运行维护工作中常用的一些故障处理方法，以供参考。
一　常用的故障处理方法
1 经验判断法
　　　　通过统计分析某类故障发生概率及对保护设备运行情况的熟悉程度，凭借工作中积累的实践经验，可处理一些故障，如：
　　开关本体三相不一致跳闸后，控制回路的指示绿灯不亮，开关无位置，只需复位开关汇控箱内的“强跳复位”小开关即可；
　　开关分闸(特别是真空开关)过程中发现红、绿灯均不亮，跳闸线圈烧坏，那大多由于开关机构有操作死点拒分，或辅助节点未随机构分合同时切换；
　　保护带负荷试验工作中10 kV和35 kV计量回路开路，大多是由于遥测或电度表回路的电流切换片未压上等。
2 测量对比法
　　通过测量对比二次回路各个节点的直流电压、电位变化来确定故障点。主要用于查开关控制回路断线，红绿灯不亮或开关拒动、光字牌不亮等信号回路中一些故障。
　　如某一线路开关在分闸位置，但控制回路断线且指示绿灯不亮或开关拒合。如图1接线，图中KB为防跳闭锁继电器，HQ为合闸线圈，KTP为跳闸位置继电器，GN（现用LD表示）为开关指示绿灯，KK为万能转换开关，DL为开关辅助节点，节点1和2分别为正、负电源（即±KM）。

图1　开关控制回路原理图

图2　查找开关拒合或绿灯不亮故障的电位变化对照图

结合图1接线，对比图2可看出对地电位正、负发生变化的环节是故障最可能发生的地方。
　　这种方法有也用来验证一些重要回路的接线是否正确，如各间隔至母差保护的失灵回路等。通常我们在开关传动过程中测量启动失灵压板的正电位端是否瞬间有电，就可以知道失灵回正确与否。
3 短接法
　　将回路某一段或一部分人为短接，判断故障点的存在，缩小故障查找范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点是否完好无粘死现象。
　　电磁锁失灵故障在变电检修中经常遇到。原理见图4，图中7D2 DS为主变110 kV侧接地刀闸电磁锁，8G为主变110 kV侧旁路隔离开关辅助节点，3G为主变220 kV侧隔离开关辅助节点，4 G[论文网 www.ap5u.com]为主变220 kV侧旁路隔离开关辅助节点，9 G为主变35 kV侧隔离开关。

图4　主变110 kV侧接地闸刀电磁锁回路原理图
　　从图4可知只有当8 G，3 G，4 G，9 G同时闭合时，7D2 DS才会动作。而事实7D2 DS失灵故障涉及主变三侧隔离刀闸辅助节点。由于220 kV变电所场地大，跑遍整个变电所去取下罩在各隔离刀闸辅助开关上的铁壳再检查每付节点的好坏，这种做法很盲目费时。此时用短接法很方便，先到110 kV开关端子箱检查熔丝32RD，33RD两端电压是否正常，再短898与882，来判断电磁锁本身好坏，再取下短接线短900与822来判断8G好坏。依次排查，假如在短902与882时出现7D2 DS失灵，则表明故障是由3G节点坏引起的，去主变220 kV侧隔离开关处检查隔离闸刀辅助接点即可。
　　电流回路开路故障，也可用此法去解决。

图5　保护电流回路图
在保护带负荷试验时发现A相无电流，那肯定是TA二次回路存在开路现象。由于运行时TA二次开路会产生高压，为保证人身安全，先将一次设备停电，再在机构端子箱的A411和N411处通入适当的二次试验电流，可短保护屏端子排上的A411与N411，如前一级回路有电流，说明故障在A411的下一级，再转短A412与N411来判断1回路是否良好，直至查到开路点。当然这种电流回路开路故障短路法，在现在的微机成套保护装置基本不用，一般都用钳表在一次设备不停电时用钱表在二次侧测出个节点电流，找出TA断线点。当然，现在的微机保护装置可以直观的通过查看电流采样值来判断，继电器保护比较常用此方法。
4  参照排查法
　　通过对比正常运行的同类型同厂家的设备技术参数，找出不同点，进而找出故障设备的故障点。此法主要用于排查接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。
　　①在设备改造或更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线，而通常同型号的设备接线是相同的。如更换新的控制KK开关及接线后，出现开关不能正常分合故障，。这时可参照相邻线路控制KK的接线，，根据其线头标号套上的编码及接线位置                                [/td][/tr]                [/table]
一一对照找出不同点，就很容易发现错误所在。 ②保护设备验收时，如发现保护动作量与整定值相差甚远，可先对照同类型设备的逻辑校验法进行排除，如果非校验方法的问题，则需进一步对比同类设备的接线，再进行排查，直至找出原因。 当然这种方法对于继电器损坏引起的缺陷处理更有效，当二次回路故障初步判断可能是由本回路中的继电器引起时，可用同个测试设备去校验故障点的继电器和备用的同类继电器，并记录数据，进行对比排查。如继电器出现测试值与定值偏差超出正常范围的，应予以更换。
　　③保护带负荷试验难以确认数据正确与否，可从同类已运行的设备上读取数据，如指示灯情况、微机保护液晶显示屏中的内容等进行参照以便缩小故障范围。
5 理论分析法
　　根据故障现象进行理论分析，可初步判断出问题的部位，再查找故障原因。
　　①如一条110 kV线路保护做永久性故障传动时，发现重合加速跳闸后过一会又第二次自动重合。经查回路均与图纸对应。通过微机故障报告分析，发现后加速跳闸与第二次重合之间的时间为21 s，正好是重合闸充电时间。结合图6，分析得知故障原因是由于弹簧储完能的时间长造成的(当时系统电压低导致三相交流操作电源也较低)，在储能过程中，重合闸再次充完电，当DT节点闭合时，使跳位继电器KTP励磁，由不对应起动充好电的重合闸装置出口。

图6　110 kV开关重合出口回路原理图
　　注：DT为弹簧储能节点，KC为重合闸出口电流自保继电器
(图中其他符号参照图1说明)。
　　如果将4n42接至9节点，如图4虚线所示，便不会再发生此类故障。经有关部门同意后，更改了接线，线路恢复了正常。
　　②如微机备自投保护重合闸装置不能充电，存在放电现象。可先通过液晶屏上的保护菜单对电压电流输入量及装置开入情况进行分析，确认是什么闭锁条件满足而引起放电的，再去查找故障点。
　　③此外还可通过分析故障报告，判断各类系统故障正常与否。如单相故障零序电流应与故障相电流同相、相间距离故障应无零序电流显示值等。
6  逐线排除法
　　将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再依次放回，一旦故障出现，就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此法主要用于查直流接地，掉牌未复归，交流电源熔丝放不上等故障。
　　①如直流接地故障。先通过拉路逐一排除法，确定故障所在总信号回路，还是总控制回路，或哪条线路的分控制回路等。再将接地支路的电源端端子分别拆开，直至查到故障点。
　　②如电压互感器二次熔丝熔断，回路存在短路故障，或二次交流电压互串等，可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，此时故障消除。然后逐个恢复，直至故障出现，再分支路依次排查。
7  分段处[论文网 www.ap5u.com]理法
　　将一套设备分两个及以上部分，再按序处理。
　　①查高频保护收发信机不能发信、远方不能起动本侧发信或收不到信号3 db告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备，可分段来处理。先将通道脱开，将75Ω负载接入，用电平表确定自发自收是否正常，根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机，再接入通道，通过测通道口和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏，就可寻找故障段所在。
　　②查光纤通道好坏。可采用两侧通道分别分段自环法来确认分段通道的好坏。如图7  某线路的光纤通道图
　　当某线路主一保护出现 “通道告警”，则可先将 继保室 主一保护装置两个通道分别自环，排除装置本身的原因，再依次自环光纤接口装置直至确认通道异常出现的段落。
　　如图7  某线路的光纤通道图

8  直观检查法
　　处理一些无法用仪器逐点测试，或某一插件故障一时无备品更换，而又想将故障排除的情况。如10 kV及35 kV开关拒分或拒合故障处理。在操作命令下发后，观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作，说明电气回路正常，故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄，或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在，更换损坏的元件即可。
9  通型掉换法
　　用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件，来判断它的好坏，可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障，或一些内部回路复杂的单元继电器，可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失，说明故障在换下来的元件内，否则还得继续在其它地方查故障。如一条110 kV旁路CSL162B微机保护运行指示灯忽闪忽灭，并不打印任何故障报告，很难判断为何故障。正好附近有备用间隔，取各插件相应对换，查出故障在CPU插件上。用此项方法，要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样，确认无误方可掉换，并根据情况模拟传动。
二  结束语
　　因电力系统的接线方式复杂多样化，设备多元化，不同厂家不同设备出现同一故障信号的故障点各有不同，因此电力系统的故障类型多种多样，处理故障使用的方法也应随故障情况而变。但无论何种故障，只要能吃透原理，在工作中融汇贯通，再通过不断地经验积累，分析总结，故障处理技术水平一定会很快得到提高。以上是本人总结实际工作中常用的几种故障处理方法，因水平有限，可能存在不当冗长之处还，仅供同行参考。
参考文献
[1] 冯海东,陈奕琴.谈继电保护故障处理的九种方法[J].广东科技,2008.  
[2] 罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京:人民邮电出版社.  
[3] 谷水清.电力系统继电保护[M].北京:电力工程出版社.                                [/td][/tr]                [/table]