《电工技术》期刊精选——隔离开关电动操作回路故障的分析及处理

隔离开关电动操作回路故障的分析及处理

    邵安海1肖杨明2曾波1

    （1．福建省电力有限公司检修分公司，福建厦门361000；2．湖州安吉供电局，浙江湖州313300）

    [摘要] 根据西门子隔离开关电动操作回路，分析隔离开关分合闸控制原理，并结合现场实际，给出快速查找隔离开关电动操作回路故障的方法及相应的处理措施。

    关键词 隔离开关 电动 操作回路 控制回路 电机回路

    0引言

    隔离开关有两大作用，一为隔离，主要是让检修设备与其它带电设备间有一明显的断开点；二为开关，因其自身无灭弧装置，故只能开断很小的电流，但可与断路器配合改变系统的运行方式。基于此，隔离开关在倒闸操作中操作频繁，而其操作的正常与否直接影响到系统供电的可靠性和安全性。更多资讯尽在中国电工网。

    从500kV变电站实际运行情况看，隔离开关操作失灵情况时有发生，而其中以隔离开关电动操作回路故障导致的操作失灵最多。隔离开关电动操作回路没有监视回路，其电源在正常情况下也是断开的，因此运行时无法判断电动操作回路是否正常。操作时隔离开关出现操作失灵时，往往需耗费大量时间查找故障点，严重影响倒闸操作的效率及设备的可靠性，为此，寻求一种快速有效的查找故障点的方法就具有非常重要的现实意义。

    1电气操作回路故障分布统计

    某500kV变电站电动操作回路故障引起的隔离开关操作失灵情况见表1。

    表1某500kV变电站隔离开关操作失灵情况统计

    由表1可知，故障点分布广，基本涵盖了电气操作回路各节点。若按经验进行查找，则易漏项，且不能快速找到故障点；若按回路走向进行查找，则会耗费大量时间。下面以西门子刀闸的电动操作回路为研究对象，提出有效的故障查找及缺陷处理方法。

    2隔离开关分合闸控制原理

    西门子刀闸电动分合闸操作回路分为控制回路和电机回路，如图1、2所示。

    2.1回路中主要元器件说明

    K1、K2分别为合闸、分闸接触器，通过合闸、分闸回路启动并自保持，直到隔离开关操作完成。K1、K2通过其触点的不同接线方式使接入电机的电源形成正、反相序，从而控制电机转向，实现隔离开关的分、合闸。

    图1隔离开关控制回路

    F1为电机热耦继电器，在电机内部出现故障或电机过载时通过过热保护器的电流会增大，使得热耦保护器发热动作，隔离开关控制回路中的常闭接点断开，可避免电机烧坏。

    S7为隔离开关机构箱内的远方就地切换开关，实现远控、近控互锁。

    S4、S5分别为隔离开关机构箱内的就地合闸、分闸按钮。

    S1为隔离开关行程开关，隔离开关合上后，S1（05、06）接点断开，切断合闸回路，同时S1（07、08）闭合为分闸做准备；隔离开关分开后，S1（07、08）接点断开，切断分闸回路，同时S1（05、06）闭合为合闸做准备。

    图2隔离开关电机回路

    2.2分合闸控制

    远方合闸回路：交流电源A相→单元电气闭锁接点→汇控箱急停按钮1KA→微机五防接点→测控装置合闸→机构箱远方就地选择开关S7触点(53、54)→分闸接触器常闭触点K2(81、82)→行程开关S1(05、06)→合闸接触器K1→电机电源空开辅助触点Q1(13、14)→热继电器常闭触点F1(95、96)→手动操作闭锁触点S2(11、12)→交流电源N。当合闸接触器K1线圈带电动作后，其常开触点K1(43、44)闭合，实现K1线圈自保持，完成合闸；合闸后由行程开关S1切断合闸回路，合闸停止。

    远方分闸回路：交流电源A相→单元电气闭锁接点→汇控箱急停按钮1KA→微机五防接点→测控装置分闸→机构箱远方就地选择开关S7触点(63、64)→合闸接触器常闭触点K1(81、82)→行程开关S1(07、08)→分闸接触器K2→电机电源空开辅助触点Q1(13、14)→热继电器常闭触点F1(95、96)→手动操作闭锁触点S2(11、12)→交流电源N。当分闸接触器K2线圈带电动作后，其常开触点K2(43、44)闭合，实现K2线圈自保持，完成分闸；分闸后由行程开关S1切断分闸回路，分闸停止。

    从分合闸回路可知，除了分合闸接触器及其辅助接点，行程开关与分合闸方式的控制不同外，大部分都是共有的，包括单元电气闭锁、微机五防、热继电器、手动闭锁等。其中单元电气闭锁、微机五防主要用于防误操作；热继电器用于保护电机；手动闭锁则在进行手动操作时能闭锁电动回路，保障操作人员人身安全。另外，控制回路与电机回路的联系最主要在于分合闸接触器是否动作，一旦接触器动作，电机回路便接通。

    3 故障点的分析查找及处理方法

    综上分析可看出，分合闸接触器是关键点，根据其动作情况即可判断是控制回路故障，还是电机回路或机械故障，再根据判断结果查找故障点，具体判断流程如图3所示。若接触器已吸合，则观察电机是否运转，若无运转，则可断定为电机回路故障，若运转正常但声音较小，则可断定为机械故障；若接触器未吸合，则先判断有无电流声，若无电流声，则可断定控制回路未导通，控制回路异常，若有电流声，则可断定控制回路已导通，接触器处于励磁状态，但因自身卡涩而未能吸合，此时可在断开刀闸控制电源及电机电源后，手动分合接触器几次，然后再重新上电操作1次，若仍不能正常操作，则可断定接触器已损坏。

    图3接触器判断流程

    3.1控制回路故障

    若接触器未动作且无电流声，则可断定是控制回路故障，此时可按图4所示的判断流程进行检查处理。

    （1）控制电源检查。检查控制电源空开是否合上，电源电压是否正常。若电压异常则需检查上一级电源是否正常。

    （2）防误闭锁检查。防误闭锁可分为微机五防、单元电气闭锁、急停3个方面。检查时可分为2步：①先检查端子箱内的五防装置红灯是否亮起，若已亮起则可断定微机五防正常，随后检查五防灯，若五防灯不亮则可能是五防装置的问题，应检查小室内的微机五防装置是否正常，若无法马上处理，则可使用电脑钥匙在汇控箱进行操作。②检查单元电气闭锁与急停按钮是否正常，若整个单元电气闭锁异常则继续查找以确定是哪个设备的辅助接点异常。

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