变电站二次回路常见故障和处理方法

变电站二次回路是电气系统中的一个重要组成部分。二次回路发生故障，直接影响电气设备和电力系统的安全运行，甚至造成极其严重的后果。因此，二次回路一旦发生故障，应迅速准确作出判断，排除故障。二次回路的故障原因可分为两大类，一是二次回路断路故障，二是二次回路短路故障。其中以二次回路断路故障居多。
一、二次回路断路故障判断
变电站内二次回路断线是经常发生的故障。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及直流系统二次回路断线等。二次回路断路有以下几种检查方法：
1、导通法
此方法是用万用表的欧姆档测量电阻。不能使用兆欧表，因为兆欧表对回路中各原件接触不良或电阻元件变值的故障测不出来。用导通法检查时，必须先断开被测回路的电源，否则会烧坏表计。一般不带电压、电流回路可用此方法测量检查。
用导通法查找回路不通的原理，是通过测某两点之间电阻值的变化来判别故障。对于接触良好的接触点，电阻应为零，严重接触不良时有一定的阻值，未接通的触电其两端电阻非常大；对于电流线圈，其电阻应很小（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
测电压降法是用万用表的直流电压档，测回路中各元件上的电压降。查回路不通故障无需断开电源，因此无导通法的缺点。测量时所选用表计量程应稍大于电源电压。
该方法原理是：在回路接通的情况下，接触良好的接点两端电压应等于零，若不等于零（有一定值）或为全电压（电源电压），则说明回路其他元件良好而该触电接触不良或未接触。电流线圈两端电压应近于零，过大则有问题，电阻元件及电压线圈两端则应有一定的电压，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很多。线圈两端电压正常而其接点不动，说明线圈断线。
3、对地电位法
用此方法查二次回路不通故障，也无需断开电源。测前应首先分析回路各点的对地电位，然后再进行测量，将分析结果和所测值及极性相比较。
将电位分析和测量结果比较，所测值和极性与分析相同，误差不大，表明各元件良好。若相反或相差很大，表明部分有问题。
测量各点对地电位，应使用万用表直流电压档（量程应大于电源电压），将一支表笔接地（金属外壳），另一表笔接被测点。若被测点应带正电，则应将正表笔接被测点，负表笔接地；反之，将负表笔接被测点而正表笔接地。若表计指示为直流电源电压的一半左右（电源电压220V时约为110V），则表明该点到电源正极或电源负极之间是通的。
测对地电位时，读数为电源的1/2左右，是因为变电站直流系统中的绝缘检查装置的影响。
用测对地法检查回路不通的故障，方便、准确，且不受个元件和端子安装地点的影响，回路中有两个不通点也能准确查出（两断开点之间对地电位是零）。
应用以上几种故障查找方法，分析说明几种典型故障的处理方法。
1、电流互感器二次侧断线
　　（1）电流互感器一次绕组直接接在一次电流回路中，当二次侧开路时，二次电流为零，而一次电流不变，使铁芯中的磁通急剧增加达到饱和程度。这个剧增的磁通在开路的二次绕组中产生高电压，直接危及人身和设备的安全。
　　（2）电流互感器二次侧开路的征象包括：零序、负序电流启动的保护装置频繁动作，或启动后不能复归；差动保护启动或误动作；电流表指示不正常，相电流指示减小到零；有功、无功功率表指示减小，电能表走得慢；开路点有时可能有火花或冒烟等现象；电流互感器有较大嗡嗡声等。
　　以上现象有些不一定同时都发生，决定于开路的二次绕组供给哪些负荷以及开路的具体情况。
　（3）电流互感器二次侧开路的处理。
　　根据故障现象判断是哪一组二次绕组开路。如果是保护用的二次绕组开路，应立即申请将可能误动的保护装置停用。
　　检查开路绕组供电的二次回路设备（继电器、仪表、端子排等）有无放电、冒烟等明显的开路现象。
　　如果没有发现明显的故障，可用绝缘工具（如验电器等）轻轻碰触、按压接线端子等部位，观察有无松动、冒火或信号动作等异常现象。在进行这一检查时，必须使用电压等级相符且试验合格的绝缘安全用具（如戴绝缘手套等）。
2、电压互感器二次侧断线
　　（1）电压互感器二次回路断线的原因，可能是接线端子松动、接触不良、回路断线、断路器或隔离开关辅助触点接触不良、熔断器熔断、二次回路开关断开或接触不良等。
　　（2）电压互感器二次回路断线时，所有接入电压量的保护装置都受到影响。没有断线闭锁装置的保护将会误动作。
　　（3）电压互感器二次回路断线可能产生下列信号或征象：距离（或低阻抗）保护断线闭锁装置动作，发断线、装置闭锁或故障信号；发二次回路开关跳闸告警信号；电压表指示为零，功率表指示不正常，电能表走慢或停转等。
　　（4）电压互感器二次侧断线的处理。
　　根据信号和故障征象判断电压互感器哪一组二次绕组回路断线。
　　若为保护二次电压断线时，立即申请停用受到影响的继电保护装置，断开其出口回路压板，防止断路器误跳闸。如仪表回路断线，应注意对电能计量的影响。
　　检查故障点，可用万用表交流电压挡沿断线的二次回路测量电压，根据电压有无来找出故障点并予以处理。
　　电压互感器二次回路开关跳闸或二次熔断器熔断，可能二次回路有短路故障，应设法查出短路点，予以消除。检查短路点，可在二次电源及正常触点断开后，分区分段用万用表电阻挡测量相间及相对地间的电阻，相互比较来判断。如未查出故障点，采用分段试送电时，应在查明有关可能误动的保护（距离或低阻抗等）确已停用后才能进行。
3、直流回路断线直流二次回路断线
可能影响保护电源正常供电、操作电源失压或信号及监视装置失灵，导致设备失去保护，断路器不能跳闸，操作不能正常进行或运行失去监视，严重威胁安全运行。发生直流断线时，可测量电压（电位）来检查直流回路断线点。用直流电压表沿有关回路检查有无电压。如果有电压，应检查该点对地电位的正负来判断具体断线点。检查电压要用内阻较高的直流电压表，这是为了防止检测中直流回路短路或接地，可能使某些保护误动。
二、二次回路短路故障判断
二次回路短路故障最常见的是直流系统接地和外部控制电缆因为施工等原因发生接地，其中电缆短路故障比较容易里查找，只要将电缆和端子排断开，测绝缘即可。直流系统的故障则比较难于查找，下面着重分析。
1、直流系统接地原因
接地的原因可能是：
（1）户外端子箱、触电盒、电磁锁或温度计等密封不良，漏入雨雪水分或有昆虫或其它小动物进入。
（2）上述设备内部结露潮湿，绝缘受潮。
（3）控制电缆或接线端子绝缘损坏。
（4）继电保护元件或二次线绝缘损坏。
（5）二次回路工作人员不慎，引起接地或短路。
2、直流系统接地故障类型及特点分析
（1）电阻单点接地
电阻性单点接地无论是金属性接地还是经过高电阻接地均会引起接地电阻的降低，当低于25 kΩ时直流系统绝缘监察装置即会发出接地报警，并进行选择查找接地点，防止造成由于直 流系统接地引起的误动、拒动。
（2）多点经高阻接地
当发生直流系统多点经高阻接地后，直流系统的总接地电阻逐步下降，当低于整定值时，才 发生接地告警，从而出现多点接地现象。如第一点80kΩ接地，一般不会有告警，电压偏移 也不多，第二点80kΩ接地，并联后为40kΩ，高于绝缘监察设定的25kΩ报警限值，一般也 不会报警，但电压偏移会较大，在巡视、运行过程中要引起足够的重视，当第三点高阻接地 发生后，如40kΩ，则第三点并联后直流接地电阻为20kΩ，这时必然会引起接地告警。多点经高阻接地引起的接地告警，由于每条接地支路电阻均较高，直流拉路选择变化不明显 ，可能漏掉真正的接地支路，此时最好能检测出支路的接地电阻值，而不是接地电流的相对 值或百分比，可判断接地状况。
（3）多分支接地
有关设备经过多次改造或施工不小心及图纸设计不合理等，都将导致经多个电源点引来正电 源或负电源去某个设备，当该设备发生接地时，即为多分支接地，比多点更麻烦，通过拉闸 几乎不可能找出接地支路，因为断开任何一条支路，接地点还存在，对地电压也不会发生变 化或变化较小，此时应在保证安全的基础上断开所有支路再逐条支路送出，来查找接地电阻 ，但风险较大。
3、直流系统接地故障的查找方法
查找直流接地故障原则：根据运行方式、操作情况、气候影响进行判断可能接地的处所 ，采取拉路查找处理的方法，先信号和照明部分后操作部分，先室外部分后室内部。查找时按以下步骤进行查找：①根据接地的极性，分析故障可能发生的原因、大概位置。② 若站内二次回路上有工作，或有设备检修试验，应立即停止，看信号是否消除。③缩小查找范围，将直流系统分成几个不相联系的部分。④对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路，利用“瞬时停电”的方法，查该分路中所带回路有无接地故障。⑤对于重要的直流负荷，用转移负荷法(即将发生接地的系统各个回路逐回短时切换到另一电压相同的正常直流回路中，观察接地现象是否随着转移，以判断该回是否接地)，查该分路内各回路有无接地故障。
在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点，则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后，有环路的应先解环，再进一步采用取保险及拆端子的办法，直至找到故障点并消除。
变电站二次回路系统设备繁多，电缆、端子、保护压板等数不胜数，因此故障部位也变化多端，故障现象也千奇百怪，貌似杂乱无章，处理方法也不能千篇一律，似乎没有规律可循，但是拨开迷雾见青天，透过纷繁的表象，我们还是可以清除的看见其内部的规律的，只是这个规律必须是在我们清楚的了解现场情况，熟知电气设备专业知识、熟练掌握各种测试仪器的使用技巧的基础上才能看清，才能在工作中得心应手。