控制回路断线原理及故障分析

来源：电力论坛

控制回路断线是变电站的常见缺陷，其最直接的危害是导致故障发生时开关无法正常分闸，从而扩大事故范围，属于危急缺陷，需尽快处理。

什么是控制回路？

通常，变电站内二次回路分为交流回路和直流回路。

交流回路 包括电流回路和电压回路，分别指由电流互感器和电压互感器二次绕组首端流出，供电给计量、测量、保护的电流、电压线圈，再回到绕组末端的回路。

直流回路 则指站内直流电源到二次设备的控制、保护、信号、事故照明等全部回路。

控制回路 则分属直流回路，用于实现对一次设备进行电动分、合闸操作。

以常规10kV开关柜为例，图1展示了简化版本的断路器控制回路构成。

图1 断路器控制回路构成

DL是开关位置节点，在合闸回路中DL为常闭节点、分闸回路中DL为常开节点；

S1为弹簧储能节点，只有当弹簧已储能时才能导通，所以只有弹簧储能后才能通过电动机构合上开关；

S2为合闸闭锁电磁铁辅助接点，一般在开关柜后柜门闭合时表现为导通；

HJ和TJ相当于合闸/分闸把手。HWJ为合闸继电器，TWJ为分闸继电器。

控制回路工作原理

当开关处于分闸、储能状态，合闸回路的DL和S1两个节点连通，且开关柜后柜门闭锁S2导通，此时跳位继电器TWJ线圈得电励磁，TWJ常开节点接通，LD绿灯指示灯亮。

图2 开关分闸、储能状态下

断路器控制回路原理示意图

收到合闸指令后，HJ节点瞬间闭合，构成合闸回路（HJ－重合闸压板－DL－S2－S1－合闸线圈），合闸线圈得电，断路器合闸动作。

合闸到位后，合闸回路中常闭节点DL打开，合闸回路被切断，分闸回路中常开节点DL闭合，合闸位置继电器HWJ励磁，HWJ常开节点接通，HD红灯指示灯亮。断路器合闸完成，并为分闸创造条件。

图3 发出合闸指令后

断路器控制回路原理示意图

收到分闸指令后，TJ节点瞬间闭合，构成分闸回路（TJ－跳闸压板-DL－跳闸线圈），跳闸线圈得电，断路器分闸动作。分闸到位后，回路将回到图2所示分闸、储能状态。

控制回路断线故障分析

控制回路断线的信号回路由TWJ常闭接点和HWJ常闭接点串联构成，当两个继电器同时失压失磁、常闭节点同时闭合时，回路接通，发出报警信号。

图4 控制回路断线监视回路示意图

控制回路断线信号的发出可能是由于回路出现了“断点”，也可能是种种原因导致的误报。例如，开关分合闸时，由于开关动作需要时间，位置继电器触点切换不完全同步，会有一段很短的延时，这个延时也可能造成控制回路断线信号的误报，但会立即复归。另外，小车检修，航空插头拔出等正常活动，由于短暂地破坏了回路完整性，也会造成控制回路断线告警。

控制回路断线故障处理

发生控制回路故障报警后，可以按如下步骤进行处置：

1.检查信号是否误报：

查看后台、保护装置，或检查分、合闸指示灯，判断开关是否确实发生控制回路断线。

2.排查回路“硬件”情况：

（1）开关位置接点（DL）异常；

（2）弹簧储能电机的相关辅助接点松动或异常导致弹簧储能接点（S1）断开；

（3）合闸闭锁电磁铁故障不励磁而不能闭合，使接点（S2）断开；

（4）分闸/合闸线圈故障烧坏导致分/合闸回路断线；

（5）回路中其他电气元件故障，导致回路断开。

3.排查故障出现范围：

若开关处于分闸状态，一般是合闸回路有问题，此时不能正常合闸，合闸状态反之。

合闸和分闸回路中，分别有一个“黄金分割点”，在合闸回路中，这个节点为对应端子箱的137（分闸107）接点。这个节点对前是保护屏，对后是分闸线圈。若对地电压为负，则在二次回路上寻找故障；反之，应在一次部分，也就是机构箱查找问题。

图5 “黄金分割点”位置示意图

划定范围后，可以用万用表逐步对各个节点进行检查，找出回路断开的部分，采取紧线、换线圈、调整弹簧储能等措施，将回路恢复正常。