呂俊霞

(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473009)

0 引言

對(duì)一次電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)及提供工作電源的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。二次電氣設(shè)備包括監(jiān)測(cè)儀表、控制與信號(hào)器具、繼電保護(hù)自動(dòng)裝置、直流電源裝置等。二次電氣設(shè)備相互連接構(gòu)成的電路稱為二次回路或二次接線。

1 二次回路電氣故障的分類

二次回路電氣故障的種類繁多，在排除電氣故障前應(yīng)首先弄清楚故障的種類，確定故障出現(xiàn)的范圍，進(jìn)一步確定排除故障的方法。只有這樣才能準(zhǔn)確無(wú)誤地排除故障，設(shè)備才能盡快恢復(fù)正常。根據(jù)二次回路電氣故障的構(gòu)成特點(diǎn)，常見(jiàn)的電氣故障種類有電源故障、電路故障、設(shè)備和元件故障。電源故障主要表現(xiàn)在電源的缺相、電源接線錯(cuò)誤等，電路故障主要指斷路、短路、短接、接地及線路錯(cuò)誤等，設(shè)備和元件故障主要指由于溫度過(guò)熱造成元件、設(shè)備燒毀，機(jī)械故障，電氣擊穿以及元件、設(shè)備的性能變劣等。

2 二次回路故障的查找

2.1 查找故障的步驟

(1)根據(jù)故障現(xiàn)象分析原因。

(2)保持原狀進(jìn)行外部檢查和觀察。

(3)檢查易出問(wèn)題、常出問(wèn)題的部件和元件。

(4)用縮小范圍的方法縮小故障范圍。

(5)檢查出故障點(diǎn)并消除故障。

2.2 查找方法

2.2.1 二次回路斷路的檢查方法

(1)導(dǎo)通法。此方法是用萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)量電阻。不能使用兆歐表，因?yàn)檎讱W表對(duì)回路中各元件接觸不良或電阻元件變值的故障測(cè)不出來(lái)。

用導(dǎo)通法測(cè)量時(shí)，必須先斷開(kāi)被測(cè)回路的電源，否則將燒壞儀表。

用導(dǎo)通法查找回路不通的原理，是通過(guò)測(cè)某兩點(diǎn)之間電阻值的變化來(lái)判別故障。電源接觸良好的接觸點(diǎn)，電阻應(yīng)為零，嚴(yán)重接觸不良時(shí)有一定的阻值，未接通的觸點(diǎn)兩端電阻非常大。電流線圈的電阻應(yīng)很小(接近于零)，電壓線圈和電阻元件的限值應(yīng)與標(biāo)稱值相近。

用導(dǎo)通法查回路不通時(shí)，必須斷開(kāi)回路電源，某些情況下繼電器失磁變位(返回)后，不易查出其接觸不良問(wèn)題，一般不帶電壓、電流的回路不通可用此方法測(cè)量檢查。

(2)測(cè)電壓降法。測(cè)電壓降法是用萬(wàn)用表的直流電壓檔，測(cè)回路中各元件的電壓降。查回路不通故障無(wú)需斷開(kāi)電源，因此無(wú)導(dǎo)通法的缺點(diǎn)。測(cè)量時(shí)所選用儀表量程應(yīng)稍大于電源電壓。

該方法的原理是:在回路接通的情況下，接地兩端電壓應(yīng)等于零，若不等于零(有一定的值)或?yàn)槿妷?即電源電壓)，則說(shuō)明回路其他元件良好而該觸點(diǎn)接觸不良或未接觸。電流線圈兩端電壓應(yīng)等于零，過(guò)大則有問(wèn)題。電阻元件及電壓線圈兩端則應(yīng)有一定的電壓，回路中僅有一個(gè)電壓線圈且無(wú)串聯(lián)電阻時(shí)，線圈兩端電壓不應(yīng)比電源電壓低很多。線圈兩端電壓正常而其接點(diǎn)不動(dòng)，說(shuō)明線圈斷線。

(3)對(duì)地電位法。用此方法查二次回路不通故障，也無(wú)需斷開(kāi)電源，測(cè)前應(yīng)首先分析回路各點(diǎn)的對(duì)地電位，然后再進(jìn)行測(cè)量，將分析結(jié)果和所測(cè)值及極性相比較。

將電位分析和測(cè)量結(jié)果比較，所測(cè)值和極性與分析相同，誤差不大，表明各元件良好。若相反或相差很大，表明該部分有問(wèn)題。

對(duì)地電位法檢查回路不通的故障，方便、準(zhǔn)確，且不受各元件安裝地點(diǎn)的影響，回路中有兩個(gè)不通點(diǎn)也能準(zhǔn)確查處(兩斷開(kāi)點(diǎn)之間對(duì)地電位為零)。

為了更有效地檢查回路不通點(diǎn)或接觸不良問(wèn)題?？蓪?duì)地電位法和測(cè)電壓降法配合使用，這樣更便于判別查找。

2.2.2 二次回路短路的檢查方法

二次回路發(fā)生短路時(shí)，電路熔斷器熔斷，某些熔斷器(如控制回路熔斷器、事故信號(hào)熔斷器、電壓互感器熔斷器等)熔斷能報(bào)出信號(hào)。如未排除故障點(diǎn)，熔斷器更換后還會(huì)再次熔斷。觸點(diǎn)通過(guò)短路電流時(shí)會(huì)燒熔損壞，短路點(diǎn)會(huì)有電弧損傷現(xiàn)象。接點(diǎn)有燒傷的，該接點(diǎn)所控制的回路內(nèi)可能有短路。冒煙的線圈或燒壞的部件有可能是短路點(diǎn)，還要檢查回路中各元件的接線端子、接線柱等有無(wú)異物落上造成短路或碰金屬外殼現(xiàn)象。

若發(fā)現(xiàn)某一觸點(diǎn)燒傷，可進(jìn)一步檢查該接點(diǎn)所在回路中各元件，可測(cè)該回路電阻值是否較小，回路各元件(主要是電阻、線圈、電容器等)電阻值是否變小，有無(wú)損壞等。

2.3 查找中的注意事項(xiàng)

在查找二次回路故障時(shí)首先必須遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力安全工作規(guī)程》和其他有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，其次還應(yīng)注意以下具體事項(xiàng)。

(1)必須按符合實(shí)際的圖紙進(jìn)行查找。

(2)在電壓互感器二次回路上查找故障時(shí)，必須考慮對(duì)繼電保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置的影響，防止因失去交流電壓而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。

(3)切斷直流電源熔斷器時(shí)，應(yīng)同時(shí)切斷正負(fù)極熔斷器，以利于分析查找。

(4)用表計(jì)測(cè)量方法查找回路故障時(shí)，必須使用高內(nèi)阻電壓表(如萬(wàn)用表)，防止誤動(dòng)跳閘，禁止使用燈泡檢查故障。

(5)防止電流互感器二次開(kāi)路和電壓互感器二次短路及接地。

(6)使用的工具應(yīng)合格且絕緣良好，盡量減少必須外露的金屬部分(可包絕緣)，防止發(fā)生接地或短路及人身觸電。

(7)拆動(dòng)二次接線端子，應(yīng)先核對(duì)圖紙及端子標(biāo)號(hào)，做好記錄和明顯標(biāo)記，拆接線并核對(duì)無(wú)誤，檢查接觸是否良好。

(8)不許觸動(dòng)繼電器的機(jī)械部分，及時(shí)恢復(fù)所用電。

(9)交、直流回路，強(qiáng)、弱電回路不應(yīng)相混。常見(jiàn)的某些直流接地，查其根源，往往是這個(gè)原因造成的。

二次回路故障查找，重在分析判斷，只有正確處理才能少走彎路。先根據(jù)接線情況、故障特征、設(shè)備狀態(tài)及信號(hào)等情況分析判斷可能出現(xiàn)故障的范圍后，再用正確方法逐步檢查，縮小范圍。檢查、測(cè)量中根據(jù)其結(jié)果再分析判斷，并加以恰當(dāng)?shù)姆椒z查測(cè)量和其他手段證實(shí)判斷，從而準(zhǔn)確無(wú)誤地查出故障點(diǎn)。

3 常見(jiàn)故障及處理

3.1 斷路器控制回路的故障處理

3.1.1 斷路器紅綠燈指示熄滅處理

此時(shí)應(yīng)由二人進(jìn)行檢查處理，在檢查處理時(shí)，如需更換燈泡，盡量不斷開(kāi)其操作電源，如果必要，應(yīng)向調(diào)度匯報(bào)，防止造成直流接地。注意投退操作電源時(shí)可能誤動(dòng)作的保護(hù)位置。

3.1.2 斷路器不能合閘的處理

合閘前，若綠燈不亮，應(yīng)按上述方法檢查處理，若綠燈亮合不上閘，則應(yīng)首先檢查電氣回路情況。

是否有保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。合閘熔絲是否熔斷或松動(dòng)，合閘接觸器觸點(diǎn)的接觸是否良好。合閘時(shí)，合閘線圈端電壓是否過(guò)低?？刂崎_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸不良或操作控制開(kāi)關(guān)不到位，都可能造成其觸點(diǎn)接觸不良或控制開(kāi)關(guān)返回過(guò)早。

當(dāng)經(jīng)過(guò)上述檢查后，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，可判斷為機(jī)械故障，應(yīng)與檢修人員聯(lián)系，進(jìn)行處理。

3.1.3 斷路器不能分閘的處理

此時(shí)可人為地啟動(dòng)分閘鐵芯，若斷路器能分閘，則系統(tǒng)電氣回路故障，若仍不能分閘，則系統(tǒng)機(jī)械故障。

3.1.4 電磁式操作機(jī)構(gòu)的斷路器合閘后合閘接觸器的觸點(diǎn)打不開(kāi)

對(duì)于電磁式操作機(jī)構(gòu)的斷路器，在其合閘后，若發(fā)現(xiàn)直流電流表的指針不返回，應(yīng)判斷為合閘接觸器的觸點(diǎn)未打開(kāi)，此時(shí)應(yīng)立即斷開(kāi)斷路器的合閘電源，否則分閘合閘線圈會(huì)因較長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)大電流而燒毀。然后處理合閘接觸器的觸點(diǎn)，待其正常后，方可投入斷路器的合閘電源。

3.2 交流電流回路故障的處理

交流電流回路的故障一般為開(kāi)路，其現(xiàn)象是:電流回路斷線信號(hào)發(fā)出，電流表指示為零，電流互感器發(fā)出“嗡嗡”的響聲，導(dǎo)線的端子處還可能出現(xiàn)放電火花。

若是操作二次交流回路引起的開(kāi)路，應(yīng)立即將開(kāi)路的那一組電流互感器二次側(cè)短接。在處理過(guò)程中，應(yīng)穿絕緣靴、戴絕緣高壓手套，然后檢查開(kāi)路地點(diǎn)，并予以消除，若不能及時(shí)消除，應(yīng)將該回路停用，并且通知有關(guān)人員處理。應(yīng)當(dāng)注意的是，在發(fā)生故障時(shí)，先停用可能誤動(dòng)作的保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置。

3.3 隔離開(kāi)關(guān)電氣閉鎖接線的運(yùn)行監(jiān)察及異常處理

電磁鎖動(dòng)作不靈活的情況時(shí)有發(fā)生，尤其是在室外易受風(fēng)雨侵蝕的地方，在運(yùn)行中應(yīng)注意監(jiān)視其正常狀態(tài)和外表，電磁鎖鑰匙存放時(shí)應(yīng)防止受潮。

當(dāng)電磁鎖操作不能動(dòng)作時(shí)，首先應(yīng)檢查鎖的狀態(tài)是否正常，鑰匙是否良好，如無(wú)不良，應(yīng)檢查鎖的插座兩端是否有電，且電壓是否正常。若無(wú)電壓則應(yīng)檢查回路的熔斷器是否熔斷，相應(yīng)斷路器的輔助觸點(diǎn)和連接回路是否導(dǎo)通。在找出并消除故障后，才能進(jìn)行操作，未經(jīng)批準(zhǔn)，不允許解鎖操作。

3.4 電壓回路故障的處理

3.4.1 交流電壓切換回路故障的處理

當(dāng)變電所具有兩段以上母線，或者電壓互感器裝在幾條高壓進(jìn)線上。在運(yùn)行上需要將兩段母線電壓互感器二次并列運(yùn)行時(shí)，可利用切換電壓小母線，通過(guò)刀開(kāi)關(guān)手動(dòng)進(jìn)行?；蛘哂筛綦x開(kāi)關(guān)或斷路器輔助觸點(diǎn)控制中間繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。目前，大型變電所裝有兩段母線的，一般在中央信號(hào)屏上設(shè)有電壓互感器二次切換開(kāi)關(guān)，切換操作后，相應(yīng)的“電壓互感器切換”光字牌亮起，告訴值班人員電壓切換成功。如果電壓互感器二次切換后，“電壓互感器切換”光字牌不亮(非光字牌本身原因)，值班人員應(yīng)立即停止操作，查明原因匯報(bào)調(diào)度和上級(jí)。

其原因如下:母聯(lián)斷路器在分閘位置，或母聯(lián)斷路器在合閘位置，非自動(dòng)狀態(tài)(控制熔斷器取下);母聯(lián)斷路器的母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)接觸不良。中央信號(hào)控制屏后的相關(guān)熔斷器熔斷;切換繼電器線圈燒壞。

3.4.2 交流電壓回路消失的處理

距離保護(hù)運(yùn)行中，發(fā)出“交流電壓消失”信號(hào)時(shí)，應(yīng)立即檢查，并匯報(bào)調(diào)度，若不能復(fù)歸，應(yīng)停用距離保護(hù)，防止誤動(dòng)作。在正常運(yùn)行中，發(fā)出“交流電壓消失”信號(hào)的原因可能是隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)接觸不良，母線電壓互感器二次或本線電壓小開(kāi)關(guān)脫扣。

3.4.3 直流電壓消失的處理

對(duì)整流型距離保護(hù)，在運(yùn)行中，發(fā)出“直流電壓消失”信號(hào)的同時(shí)，也發(fā)出“振蕩閉鎖動(dòng)作”信號(hào)。此時(shí)，應(yīng)查明原因，設(shè)法恢復(fù)。

原因如下:系統(tǒng)有故障，有負(fù)序電流產(chǎn)生，能自行消除;隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)接觸不良;母線電壓互感器二次或本線電壓小開(kāi)關(guān)脫扣，應(yīng)停用距離保護(hù)及高頻閉鎖保護(hù)后，試合一次。直流控制電源中斷，此現(xiàn)象還同時(shí)發(fā)出“控制回路斷線”信號(hào)，應(yīng)設(shè)法恢復(fù)電源。

3.4.4 交流電壓回路斷線處理

交流電壓回路斷線的現(xiàn)象是電壓回路斷線信號(hào)發(fā)出、有功及無(wú)功表指示不正常，電度表停轉(zhuǎn)或走慢，斷線相的相電壓下降而其他兩相的相電壓正常。電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔斷時(shí)，其現(xiàn)象與此類似，但電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口三角形處有較高電壓。

這時(shí)運(yùn)行人員首先應(yīng)停用電壓回路斷線可能誤動(dòng)作的保護(hù)及自動(dòng)裝置。其次，由于電壓回路斷線而使指示不正確時(shí)，應(yīng)盡可能根據(jù)其他儀器的指示，對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。如空氣開(kāi)關(guān)跳閘(熔斷器熔斷)，應(yīng)立即投試一次，若再次跳閘，則說(shuō)明二次回路有故障，不得再試投。若空氣開(kāi)關(guān)未跳閘(熔斷器未熔斷)，則應(yīng)查出發(fā)生斷線的地點(diǎn)并及時(shí)處理。若一時(shí)處理不好，應(yīng)將該電壓回路中的負(fù)荷倒至另一電壓回路，并停用該組電壓互感器，通知繼電保護(hù)專業(yè)人員處理。

3.4.5 交流電壓回路短路的處理

斷開(kāi)該電壓二次回路的所有負(fù)荷，注意退出可能誤動(dòng)作的保護(hù)。試投空氣開(kāi)關(guān)(熔斷器)一次，若再發(fā)生故障跳閘，則短路發(fā)生在電壓互感器二次側(cè)者，應(yīng)查明故障點(diǎn)，若不能查明時(shí)，應(yīng)將所帶二次負(fù)荷倒至另一電壓互感器二次回路。

若空氣開(kāi)關(guān)試投后不跳閘，則應(yīng)逐一恢復(fù)所帶負(fù)荷，若在恢復(fù)過(guò)程中遇到故障跳閘，應(yīng)停用該負(fù)荷，然后恢復(fù)其他負(fù)荷的正常運(yùn)行，并通知有關(guān)人員處理有短路故障的二次負(fù)荷回路。

4 小 結(jié)

文章詳細(xì)分析了二次回路運(yùn)行過(guò)程中的故障及處理方法。二次回路與一次回路相比，二次回路設(shè)備眾多，而且需要成千上萬(wàn)根導(dǎo)線連接，因此，二次回路出現(xiàn)故障的可能性比一次回路要大，為保證二次回路的正常運(yùn)行，必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障，從而保障發(fā)電廠及變電所正常工作。

［1］張希泰，陳康龍.二次回路識(shí)圖及故障查找與處理指南［M］.中國(guó)水利水電出版社，2005

［2］史國(guó)生.電氣二次回路及其故障分析［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2009

［3］李本勝.繼電保護(hù)裝置故障診斷與維修［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2010

［4］戴憲濱，楊志輝.發(fā)電廠及變電站的二次回路［M］.中國(guó)水利水電出版社，2008

［5］鐘自勤.繼電保護(hù)裝置及二次回路故障檢修典型實(shí)例［M］.機(jī)械工業(yè)出版社，2006

［6］沈勝標(biāo).二次回路［M］.高等教育出版社，2006

［7］李瑞榮.電氣二次回路識(shí)圖與常見(jiàn)故障處理［M］.中國(guó)電力出版社，2011

［8］王越明.發(fā)電廠及變電站的二次回路與故障分析［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2011

［9］霍利民.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)［M］.中國(guó)電力出版社，2008

［10］冉文.電機(jī)與電氣控制［M］.西安電子科技大學(xué)出版社，2006