2. 二次回路识图与图纸分析
二次回路故障排查的核心能力,不是“会看一张图”,而是能在四类图纸之间建立对应关系:原理图回答“这个回路要实现什么逻辑”,展开图回答“电流实际经过哪些元件和接点”,端子排图回答“现场哪两个端子之间应该导通或带电位”,电缆清册回答“这根线从哪块屏走到哪台设备、经过哪根电缆”。排查时若只看其中一张,往往会在“逻辑正确但现场不通”或“现场有电但逻辑不动作”之间反复打转。
四类图纸的分工与阅读顺序
原理图(归总式原理图)以元件整体符号表达回路功能,例如断路器控制回路中合闸线圈 HQ、跳闸线圈 TQ、防跳继电器 KCF、合闸保持继电器 HBJ 等以整体形式出现,适合理解动作逻辑和闭锁条件,但同一元件的多对触点分散在不同回路中,不便于逐点查线。展开图(展开接线图)按“电流路径”把同一元件的线圈、触点拆开画在不同行,行首标注回路编号(如 +KM、-KM、101、102、33、133 等),是查线的主要依据。端子排图给出屏柜内端子编号、内外侧接线、短接片与试验端子位置,是“图纸到现场”的接口。电缆清册则给出电缆编号、型号规格、起点终点、芯数与备用芯,是“屏到设备”的通道索引。
推荐的阅读顺序是:先用原理图明确回路功能与动作条件,再用展开图确定电流路径和回路编号,接着用端子排图定位到具体端子,最后用电缆清册确认跨屏、跨间隔的电缆走向。故障定位时则反向使用:现场测得异常点后,回到端子排图和电缆清册确认通道,再回展开图判断逻辑,最后用原理图核对功能是否被闭锁条件限制。
展开图的读图要点:回路编号是“路标”
展开图中同一回路的所有元件按电流流向自上而下(或自左而右)排列,行首的回路编号是排查时最重要的索引。以常见的断路器合闸回路为例:+KM 经合闸按钮 SA 的“合”接点(回路编号 101)→ 防跳继电器 KCF 常闭接点(133)→ 合闸保持继电器 HBJ 线圈 → 断路器辅助接点 QF → 合闸线圈 HQ → -KM。当合闸命令发出后 HQ 应短时带电,断路器合闸到位后 QF 辅助接点断开,切断合闸线圈电流,防止线圈长时间带电烧毁。
排查时若发现“合闸命令已发但断路器不动作”,可沿 101 → 133 → 33 逐点测量对 -KM 的电位。若 101 有正电而 133 无电,说明 SA 接点或其间连线开路;若 133 有电而 33 无电,重点查 KCF 常闭接点是否因防跳动作后未复归而断开;若 33 有电但 HQ 不动作,则查 QF 辅助接点、HQ 线圈及 -KM 回路。这种“沿编号逐点测电位”的方法,比盲目拆线效率高得多。
端子排图与电缆清册的联合使用
端子排图通常按屏柜分区绘制,标注端子序号、内侧接线(到屏内设备)和外侧接线(到电缆)。阅读时要特别注意三类端子:试验端子(可短接或断开电流回路,用于串接仪表)、连接端子(带短接片,可跨接)、接地端子(接至屏柜接地铜排)。例如某电流互感器回路,端子排图显示 A 相电流从电缆 1-1 芯进入端子 D2-1,经短接片至 D2-2 后进入保护装置,若短接片未压接或压接不良,保护装置将采不到电流,而现场用钳形表在电缆侧测量却可能正常,这就是典型的“端子排问题”。
电缆清册则给出电缆编号(如 1-1、2-3)、型号(如 ZR-KVVP22-4×2.5)、起点(如 1 号主变保护屏)、终点(如 1 号主变本体端子箱)、芯数及备用芯。排查跨屏故障时,先用电缆清册确认电缆两端设备,再用端子排图确认两端端子号,最后用万用表在电缆两端核对通断。若电缆清册标注备用芯为 5、6,而现场实际使用了 5 芯,则需核对是否与设计变更一致,避免误用备用芯导致回路错误。
故障定位应用示例
假设某 10kV 线路保护装置报“控制回路断线”,但断路器实际在合位。排查过程如下:
- 查看原理图,确认“控制回路断线”信号由监视继电器 K 在合闸回路和跳闸回路均无电流时发出。
- 查看展开图,找到监视继电器 K 的线圈所在回路,确认其监视的是合闸回路(+KM → K → QF 常开 → HQ → -KM)和跳闸回路(+KM → K → QF 常闭 → TQ → -KM)。
- 用万用表在端子排上测量 K 线圈两端电压。若合闸回路侧无电压,沿回路编号查 QF 辅助接点是否接触不良、HQ 线圈是否开路。
- 查看电缆清册,确认从保护屏到断路器机构箱的电缆编号及芯号,在机构箱端子处测量对应芯线通断。
- 若电缆芯线正常,则问题在机构箱内部接线或辅助接点,需进一步检查机构箱内端子排和微动开关。
通过上述“原理图定逻辑、展开图定路径、端子排图定端子、电缆清册定通道”的四步法,可以将故障范围从整个二次系统逐步缩小到某一根线、某一个端子或某一个接点,显著提高排查效率。
| 图纸类型 | 核心信息 | 排查用途 | 常见易错点 |
|---|---|---|---|
| 原理图 | 回路功能、动作逻辑、闭锁条件 | 判断“应该动作却不动作”的逻辑原因 | 忽略闭锁条件,误判为元件损坏 |
| 展开图 | 回路编号、元件接点行列、电流路径 | 沿编号逐点测电位,定位开路/短路点 | 混淆同一元件的不同接点行列 |
| 端子排图 | 端子序号、内外侧接线、短接片 | 确认现场测量点与图纸端子的对应 | 短接片未压接、试验端子未复归 |
| 电缆清册 | 电缆编号、起止设备、芯号、备用芯 | 跨屏、跨间隔故障的通道核对 | 备用芯误用、电缆变更未更新清册 |
掌握四类图纸的联合阅读方法,是二次回路故障排查的基本功。实际工作中,图纸可能与现场存在差异(如设计变更、改造后未更新图纸),因此每次排查后应记录实际接线与图纸的偏差,形成自己的“现场图纸笔记”,这对后续快速定位同类故障非常有价值。