浅析电气二次回路及故障分析方法

寻找知识的读者 2018-05-01

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【摘要】二次回路是电气系统的重要组成部分，做好二次回路的故障分析和排除，对确保电气设备的连续可靠和安全运行意义深远，本文就此进行探讨。

【关键词】电气;二次回路;故障分析

电气二次设备主要有继电保护装置、自动控制装置、测虽仪表、计量仪表、信号装置及绝缘监察装置等，是一次设备的控制调节及保护监测设备，二次回路按照一定的规则将监测调节设备连接来实现其功能，因二次回路接线复杂、点多面广、运行环境差，且回路中的缺隐具有较强的蔽性，因此做好二次回路的故障分析和排除，对于确保电气设备的连续可靠和安全运行意义深远，本文就此进行探讨，以供参考。

1.二次回路故障查找的基本要求

按照功能，二次回路可划分为如下四大方面:一是控制回路，由断路器和隔离开关的传送机构及操作机构组成;二是信号回路，由信号发送机构、传送机构和信号器具构成的，反映一、二次设备的工作状态;三是测量回路，由各种测量仪表及相关回路组成的，指示或记录一次设备的运行参数;四是保护回路，由测量机构、传送机构、执行机构及继电保护和自动装置组成，判断一次设备运行状态。实际工作中，要想准确迅捷地查出并消除二次回路故障，先要弄清故障现象，再结合现象分析原因，确定检查处理的顺序和方法，结合实践经验，笔者认为一般步骤具体如下:故障现象和图纸分析原因;保持原状，进行外部检查和观察;检查出故障可能性大的、容易出问

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题的、常出问题的薄弱点;用“缩小范围法”缩小范围;使用正确的方法，查明故障点并排除故障。在查找故障时，应严格遵循《电力安全工作规程》和现场设备管理相关规定以及如下几大要求:(1)应按实际接线图纸进行故障查找，须在调度同意情况下方可停用保护和自动装置，防止电流互感器二次开路及电压互感器二次短路、接地。(2)电压互感器二次回路故障查找必须考虑对保护及自动装置的影响，防止因失去交流电压产生误动或拒动。(3)若进行传动试验为避免影响其他设备的运行，应先断开联跳其他设备的压板。(4)拔直流电源保险时，为方便查找故障，应将正、负极保险均取下，一般先取正极后取负极，装保险时则相反，以免因寄生回路而误动跳闸。此外，在装、拔直流操作保险时，应考虑对保护的影响，防止保护误动作，对于装有距离保护的路线(双母线接地的)，为预防因电压切换继电器失磁，使保护失去交流电压，应在拔直流操作保险前退出距离保护;对于装有相差高频保护、高频闭锁保护的路线，拔直流操作保险前应退出线路两侧的上述保护;对于装有低阻抗保护的变压器，在拔直流操作保护前应先退出低阻抗保护。(5)查找故障时为免发生接地、短路或人身触电，应确保所用工具合格且绝缘良好，拆动二次接线端子时，应先核对图纸及端子标号，作好记录和明显的标记，及时恢复所拆接线，并应核对无误，检查接触是否良好。(6)严禁触动继电器的机械部分，在继电保护和自动装置运行中，一旦发生如下几种情况，应退出有关装置，汇报调度和相关部门和人员处理:一是继电器冒烟或掉轴;二是节点震动或位置不正确，存在误动的可能;三是装置出现异常可能误动或已发生误动;四是电压回路断线，失去交流电压时，应退出可能误动作的保护及自动装置。(7)如需进行模拟试验、保护和开关传动试验时，应在传动前对调度进行汇报，依照调度命令，先断开该设备的启动失灵保护的回路，防止出现所传动的开关不能跳闸，失灵导致误动作，造成母线停电的恶性事故。

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2.二次回路故障查找方法

二次回路的故障原因一般分为二次回路断路故障及二次回路短路故障两大类，其中以二次回路断路故障居多，两种故障查找方法具体如下:

2.1二次回路断路的检查方法

二次回路断线总体上分为电流互感器二次回路断线、电压互感器二次回路断线以及直流系统二次回路断线等，常用的故障检查法具体如下:(1)导通法。该法主要是采用万用表的欧姆挡测量电阻，切忌使用使用兆欧表，因为兆欧表难以检测出回路中各原件接触不良或电阻元件变值的故障。采用导通法查回路不通时为避免烧坏表计，要先断开被测回路的电源，其原理主要是通过测某两点之间电阻值的变化对故障进行判断，接触点接触良好则电阻为零，严重接触不良时有一定阻值，未接通的触点两端电阻巨大;对于电流线圈，电阻近于零;对于电压线圈和电阻元件，其限值应于标称值相近。(2)测电压降法。即使用万用表的直流电压档测回路中各元件上的电压降。较之通导法，该法在检测回路不通故障时无需断开电源，其原理为:在回路接通状态下，接触良好的触点两端电压要等于零，若电压有一定值或为全电压，则表明回路其他元件良好而该触点接触不良或未接触;电流线圈两端电压值应接近零，过大即表示有问题，电阻元件及电压线圈两端要有一定的电压，回路中仅有一个电压线圈且无串联电阻时，线圈两端电压不应比电源电压低得多。线圈两端电压正常而其触点不动，说明线圈断线。(3)对地电位法。采用该法进行故障检查也无需断开电源，测量前要对回路各点的对地电位进行分析，将分析结果和所测值及极性相比较。把电位分析和测量结果比较，测值和极性与分析相同，误差不大，表明各元件良好，反之则表明该部分存在隐患。为更有效地检查回路不通点或接触不良问题，一般将该法与前两种方法配合使用。

2.2二次回路短路的检查方法

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正常运行中，某些二次回路中的电源保险忽然熔段，更换后依然如此，则说明回路中存在短路隐患，此时应先查找故障，切忌继续向故障点送电。二次回路短路故障常用检查法具体如下:(1)故障分析判断。若是交流回路发生短路，要判定故障识别，明确是单相短路还是相间短路。同时，明确回路上是否有人工作，是否为人为失误造成，如有人工作则应立即停止并断开试验电源和接线。此外，明确额短路故障发生的情况，若正常情况下无异常而有操作时保险熔断，则故障点应在与操作有关的回路内。(2)外部观察和检查。目测观察查看是否存在冒烟、烧伤痕迹及接点烧伤等现象，存在烧伤情况的接点其所控制的回路内可能有短路。冒烟的线圈、烧坏的部件则可能是短路点，还要查回路中各元件的接线端子，接线柱等有无明显相碰，有无异物落上造成短路及金属外壳现象。若发现某一接点烧伤，可对该接点所在回路中各元件进行进一步检查，测量回路电阻值是否变小，以及回路中的电阻、线圈、电容器等各元件的电阻值是否变小，有无损伤等。此外，还要检查有无绝缘薄弱点，如是否有容易受潮、受腐蚀、受机械损伤的部件以及容易烧坏、被附近发热元件烧伤的部件等。(3)缩小范围法。若回路分布较广，故障的查找范围较大时往往采取该措法，在缩小检查范围情下对回路故障进行观察和查找，其要点一是拆开每一分支回路，逐一试投，二是逐个分支回路试投并测量电压，三是逐级分段(分网)测量电压。

3.二次回路常见故障及维修

3.1互感器二次回路常见故障

电压互感器是重要的一次设备，一旦其二次回路出现问题，将会给整个二次系统带来重大影响，因此保证其二次回路的稳定运行至关重要。互感器二次回路常见故障有两点，一是因接线错误引起的故障。如误将雷电波冲击后击穿保险的接地端与电压互感器二次侧v相接地点直接连接，造成V相二次线圈直接短路，此故障可能会引发电压互感器的烧毁，处理措施是将v相接地点M移至v相熔断器FUv的出线端，并对击穿保

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险进行定期检查。二是停电的电压互感器发生高压触电故障。此类故障要先明确停电状态下电压互感器的来电途径进行，取高压侧挂地线和低压侧的熔丝，用万用表测量感应电势。在I段母线和n段母线电压互感器的二次中性点连接线之间安装闸刀K，在检修时控制电流流通。

3.2 直流系统接地故障

直流系统接地故障较为常见，且危害较大，系统中的PT或CT二次回路发生直流接地时，应结合运行方式、操作情况以及气候影响等条件，对可能接地的地点进行判段，一般采取拉路法分段(下转第306页)(上接第165页)寻找和处理，原则如下:先照明和信号部分后操作部分;先合闸回路后保护回路;先室外部分后室内部分;按电压等级从10kV到110kV回路依次进行;先找简单保护回路后找复杂回路;先一般设备后重要设备。在切断各专用直流回路时时间应小于3s，不论回路接地与否均应合上。同时，对接地点的查找应禁止采用灯泡代替仪表进行，以免误动跳闸，所采用的仪表其内阻不应低于200 /V。发生直流回路接地时严禁在二次回路上工作，处理时切忌造成直流短路和另一点接地。拉路前应采取必要措施防止直流失电可能引起保护自动装置误动，必要时要通知有关部门，试停有关保护时，应征得调度同意。