高压开关柜二次回路讲解

　　什么是高压开关柜

　　高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，高压开关柜按作电压等级在3.6kV~550kV的电器产品，高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。

　　开关柜应满足“交流金属封闭开关设备标准”的有关要求，由柜体和断路器二大部分组成，柜体由壳体、电器元件（包括绝缘件）、各种机构、二次端子及连线等组成。

　　高压柜二次回路讲解

　　指对一次设备的工作进行监视、控制、测量、调节和保护，所配置的如： 测量仪表、继电器、控制和信号元件，自动装置、继电保护装置、电流、电压互感器等，按一定的要求连接在一起所构成的电气回路，称为二次接线或称为二次回路。一次回路的组成由发电机、变压器、电力电缆、断路器、隔离开关、电压、电流互感器、避雷器等构成的电路，称为一次接线或称为主接线。

　　1.高压柜二次回路基本上包括图上回路：回路、监测系统、自动装置、高压柜分、合闸回路等其他二读图时只需要按一定的规律进行，次回路。

　　2.读图的方法：便会显得条理清楚，易读易记。看图的基本方法可以归纳为如下六句话（即六先六后）： 先一次，后二次; 先交流，后直流; 先电源，后接线; 先线圈，后触点; 先上后下; 先左后右。

　　所谓的“先一次，后二次”，就是当图中有一次接线和二次接线同时存在时，应先看一次部分，弄清是什么设备和工作性质，再看对一次设备监控作用的二次部分，具体起什么监控作用。

　　所谓“先交流，后直流”，就是当图中有交流和直流两种回路同时存在时，应先看交流回路，再看直流回路。因交流回路一般由电流互感器和电压互感器的二次绕组引出，直接反映一次接线的运行状况; 而直流回路则是对交流回路各参数的变化所产生的反映（监控和保护作用）。所谓“先电源，后接线”，就是不论在交流回路还直流回路中，二次设备的动作都是由电源驱动的，所以在看图时，应先找到电源（交流回路的电流互感器和电压互感器的二次绕组），再由此顺回路接线往后看; 交流沿闭合回路依次分析设备的动作; 直流从正电源沿接线找到负电源，并分析各设备的动作。

　　所谓“先线圈，后触点”，就是先找到继电器或装置的线作。因为只有线圈通电（并达到其起动值），其相应触点才会动作; 由触点的通断引起回路的变化，进一步分析整个回路的动作过程。所谓“先下后下”和“先左后右”，可理解为：一次接线的母线在上而负荷在下; 在二次接线展开图中，交流回路的互感器二次侧（即电源） 在上，其负载线圈在下; 直流回路电源在上，负电源在下，驱动触点在上，被起动的线圈在下; 端子排图、屏背面接线图一般也是由上到下; 单元设备编号，则一般是由左至右的顺序排列的。这是基本方法和一般规律，对于个别情况还要具体问题具体分析。

　　高压开关柜二次回路常见问题分析

　　1设备质量问题

　　电容器压力释放器频繁接地告警

　　（1）许多厂家的电容器的压力释放器防雨措施不完善。压力释放阀的项针在正常时候处于未弹出状态，与压力释放阀本体之间还有间隙，下雨时，雨水可以循间隙流入压力释放阀本体，造成本体绝缘降低。多次建议厂家在压力释放阀顶部加装防雨罩（如图1中虚线部分），但目前仍有许多厂家未解决这个问题。

　　（2）压力释放阀的接点通过橡皮电缆接至电容器本体接线盒，然后再经过电缆引至保护装置上。为保护橡皮电缆不受外部各种因素损坏，在其外部套上波纹管，并在波纹管两端用防火堵料封堵，这本来是正确的防护措施，但由于施工过程中经常出现封堵不严的现象，雨水顺封堵不严处流入波纹管内，并在弯头处集结且无处流出，使橡皮电缆一部分没泡在水中，时间一长，电缆绝缘严重下降，导致在运行过程中直流接地甚至短路。为避免这种现象的发生，建议采取如下措施：

　　1、在对波纹管两端进行封堵时，除了保证端口封堵严密可靠外，还需将防火堵料敷至端口以下，让雨水可以顺管外壁流下，而不在管口聚集，从而使雨水不易流入波纹管内。

　　2、在波纹管弯头靠底部处，钻几个小孔，即使管内进水，水分也可以从小孔流出，不会长期集水没泡坏电缆绝缘。端子本身质量问题

　　1.2端子本身质量问题

　　有部分厂家所用的接线端子质量太差，也是造成开关柜内故障的主要原因之一。例如： 长沙星沙220kV 杨高变内，10kV 高压开关柜是由湖南某高压开关厂生产的，二次电流回路选用老式插片式端子，其余回路使用老式普通端子，端子质量极差。多次出现如电流端子恢复连片后两端仍不通、螺丝已拧紧但线仍然松动无法压紧，紧固螺丝滑丝、部分螺丝松紧几次后就无法接紧等现象。

　　部分厂家为节约成本，采用非正规厂家生产的端子，对开关柜的正常运行造成严重影响。而且若等到设备到现场再处理、更换，既影响工程进度，又造成人力、物力资源的浪费。因此，从设计阶段就要做好设备订货要求，对使用端子、配线等材料作出明确要求，从源头开始做好质量保证。

　　1.3手车开关试验、运行位置行程开关切换问题

　　近年来在10kV.6.3kV 开关柜中，大部分都采用手车开关，在试验、运行、检修工作中带来许多便利，但手车开关试验、运行位置行程开关不切换或切换不可靠现象经常出现。若接点切换不到位，开关就不能操作，在运行的变电站中此问题一旦出现，该开关就必须退出运行。

　　手车开关试验、运行位置行程开关位于手车底部，处于不便于检修的位置，一旦出现故障，处理起来相当麻烦。引起行程开关切换不可靠的原因，除了行程开关本身质量问题外，操作手车方法不当也是重要原因之一。手车在从小车推进至开关柜时，若两侧没有同时平衡推进，使小车开关没有完全进入轨道，就不能将小车完全摇至工作位置，引起行程开关切换不可靠。在这种情况下不能用蛮力摇开关（可能损坏设备），而必须将小车摇出至试验位置，将小车位置摆正后，再摇至工作位置方可。

　　2 二次安装、配线工艺问题

　　2.1软线直接接入端子引起的故障

　　在许多生产高压开关柜的厂家中，例如湖南某高压开关厂。西安某高压电器研究所等生产的开关柜均采用软线配线，但却没有按相关安装规定要求压线鼻或烫锡就直接接入端子，由此引起许多问题。

　　由于没有采取措施就将软线直接接入端子，由于软线由多股小铜丝组成，在接入端子时，可能有一、两根钢丝没塞入本端子内，而从旁边伸出，易碰到相邻端子上接的线，引起接地或短路（如图2示）。

　　在益阳孙雅河110kV 变电站10kV 高压开关柜内，就是由F一条10kV 出线柜的电度表上，C 相电压上一根小铜丝碰到旁边接地线上，导致送电时，C 相电压短路接地，C 相二次电压空气开关一合就跳，影响了整个送电过程。还有株洲向阳冲变电站，投运后直流系统经常发接地告警信号，经检查发现，也是由于10kV 高压开关柜内一根电流回路接地线因为没压线鼻，使一根小铜丝碰到了相邻端子，而端子上是接的直流正电源，从而导致直流系统频繁接地。因为软线直接接入端子而导致的故障还有很多，在此不一一列举。但由此可以看出，部分厂家这种不符合规定的接线方法，给系统的正常运行造成了影响。

　　因此，在安装、调试阶段，一旦发现有这种情况，马上通知厂家，必须按规定要求进行整改方可投入运行。但在厂家处理程中，有一个问题必须引起重视即整改时尽量采用压线鼻方式。

　　厂家处理的方法不外两种压线鼻或烫锡。要求厂家采用压线鼻的方法，尽量不使用软线烫锡，因为在施工现场使用烫锡的方法，受到条件、工艺、焊锡丝质量等多种因素的影响，烫锡质量难以保证。多次遇到因软线烫锡质量不过关而导致的故障。例如在衡阳钢管厂220kV 变电站，开始35kV 高压开关柜内配线均为软线未经处理就直接接入端子，后要求厂家整改，厂家现场服务人员采用软线烫锡的方法处理。在随后的对35kV 部分的调试过程中，频繁出现信号不上传或不能分合开关等故障情况，检查发现绝大部分的故障是由于接触不良及接线松动造成的，许多软线在烫锡过程中端部留下大块焊锡，使线头根本不能插入端子内部，仅在端子外部粘连，一碰就出来了：有些线虽然插进去了，却因为焊锡质量不好，表面氧化，且焊锡块较软，有一定裕度空间，若螺丝没用力压紧，也出现与紧固螺丝接触不良的现象： 还有一种情况就是两根线接入同一端子，若线头烫锡层过厚，造成线径增大且不平整，两根线就根本无法同时接紧，而是一根线接紧，而靠下方的另一根线仅靠在端子外部，造成接触不可靠。由于上述情况都有一定隐蔽性，不易被发现，而且有些故障情况在一、两次试验中很难被发现，就出现某些开关柜试验过程中动作正常而到了验收、送电时却拒动的情况，这是由于有些线开始虽没接紧却能导通，但在几次断路器分合后，因线头受到震动而接触不良。所以烫锡方式与压线鼻相比，在现场施工时有较大局限性，现场不推荐使用烫锡方式。

　　2.2柜内配线被压伤，引起绝缘下降

　　高压开关柜配线范围广，除在端子排、装置处配线外，还在电流互感器、接地刀闸、出线刀闸、高压监视器、柜内照明等部分均有二次配线。部分厂家因为没有防护措施使二次线在柜内转角处被压坏，TA 的二次线被上方铁板压伤，柜内照明有些厂家线被压伤以及线在穿孔时被划伤等情况时有发生。的开关柜一通电，就发生直流回路接地（而且多数是多点接地），交流回路接地使交流开关无法合上。因此，开关柜厂家应加强二次配线工艺水平，提高产品质量，这对于提高整个系统的安全运行有很大帮助。

　　2.3电流互感器二次回路上存在问题

　　电流互感器二次线在整个。二次回路中占有重要地位，回路的的正确性直接影响一、二次设备的安全。应重视TA二次回路检查，TA二次回路中有三个问题必须引起重视：

　　（1）图纸与实物不符，二次绕组接错。

　　曾经出现过这样的事故，在开关柜端子排处，原本要接保护绕组的线在TA 处却接至测量绕组，而要用于测量回路的线却接至保护绕组。所以仔细查线、核实图纸与实物的工作必不可少。

　　（2）电流互感器一、二次相别不一致。

　　一般来说，出厂时一次。二次都习惯于按从左至右的顺序为A.B.C 相，但到现场后，一次相序却需要按主变压器的相别来改变，一次相别有可能变为按从左至右的顺序为C.BA 相，如此一来，一次、二次的相别除B相一致外，A.C 相就刚好弄反了。