２２０ｋＶ?jǐn)嗦菲鞑僮飨渑c斷路器二次回路的配合

王杉杉　朱　冀　王　瀟

摘 要：為實(shí)現(xiàn)高壓系統(tǒng)控制與保護(hù)系統(tǒng)的雙重化配置，電力系統(tǒng)在保護(hù)雙重化的基礎(chǔ)上，同步進(jìn)行了斷路器操作回路的雙重化配置，在操作箱及斷路器的更換過程中，遇到了諸如壓力閉鎖、非全相跳閘、斷路器與重合閘回路配合等相關(guān)回路的配置等問題，對實(shí)際工作進(jìn)行分析以及進(jìn)行相應(yīng)的處理。

關(guān)鍵詞：反措 操作箱 斷路器 壓力閉鎖 非全相

操作回路及斷路器是繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)功能的執(zhí)行單元，是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，根據(jù)反措要求“220 kV及以上電壓等級的元件保護(hù)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的雙重化”，保護(hù)的雙重化有兩個(gè)方面的要求，一是元件配置不同廠家、不同原理的兩套保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能；二是由不同的保護(hù)作用不同的斷路器，實(shí)現(xiàn)后備作用，如斷路器失靈保護(hù)的設(shè)置。正是基于這種要求，使用雙跳閘線圈斷路器及雙操作回路操作箱成為必然要求，是減少保護(hù)可靠動(dòng)作瓶頸的主要措施。同時(shí)在壓力閉鎖、非全相和重合閘配合等回路的配置提出了新的要求，現(xiàn)就有關(guān)問題進(jìn)行分析。

1.壓力閉鎖回路的實(shí)現(xiàn)

在壓力異常的情況下，為保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全以及斷路器的安全工作，需要對相應(yīng)的操作進(jìn)行閉鎖，也正是因?yàn)樵诓僮骰芈分写肆硕鄠€(gè)常開的閉鎖接點(diǎn)，也增加了拒動(dòng)的可能性，綜合上述兩個(gè)方面，需要對閉鎖回路進(jìn)行合理的配置。

壓力閉鎖回路的供電采用操作電源自動(dòng)切換。在“四統(tǒng)一”設(shè)計(jì)中，雖然設(shè)置了雙操作電源、雙跳閘線圈，但由于壓力接點(diǎn)只有一組，為了保證壓力回路的可靠供電，采用操作電源的自動(dòng)切換，即正常情況下兩組操作電源同時(shí)存在，切換回路用操作電源一；而當(dāng)操作電源一消失后，自動(dòng)切換至操作電源二，保證操作回路二的完整性。該設(shè)計(jì)對于切換回路以外的回路故障造成的一組操作電源的消失，有很好的補(bǔ)償作用，但其一個(gè)致命的缺點(diǎn)就是當(dāng)在公共的壓力回路發(fā)生故障，由于切換回路的存在會造成兩組操作電源的相繼消失。

根本的解決辦法是實(shí)現(xiàn)操作回路(包括壓力閉鎖回路)的完全雙重化。即在雙跳閘線圈的基礎(chǔ)上，由兩套完全獨(dú)立的壓力接點(diǎn)起動(dòng)獨(dú)立的重動(dòng)中間繼電器，分別應(yīng)用于兩個(gè)獨(dú)立的操作回路，保證兩個(gè)回路的工作完全獨(dú)立，互不影響。在220 kV 斷路器更換中，已經(jīng)廣泛采用這種方式，取得了良好的工作效果。

對壓力整定回路的要求。在壓力接點(diǎn)的輸出整定值，一定要保證同一級閉鎖兩組接點(diǎn)定值的準(zhǔn)確性和輸出的同步性，防止發(fā)生不同步引起的閉鎖失敗(即一組回路已經(jīng)閉鎖了相應(yīng)的操作，而另外一組仍然處于允許狀態(tài))，造成對開關(guān)的損壞或擴(kuò)大事故范圍，危及系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.非全相保護(hù)的實(shí)現(xiàn)

按照河北南網(wǎng)220KV變電站繼電保護(hù)二次回路技術(shù)規(guī)范關(guān)于繼電保護(hù)至斷路器的控制回路的要求，斷路器三相不一致保護(hù)應(yīng)采用斷路器本體三相位置不一致保護(hù)，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于跳閘要求，需利用斷路器輔助接點(diǎn)，反映斷路器的實(shí)際位置是實(shí)現(xiàn)非全相保護(hù)的根本要求。但現(xiàn)在有兩種方案可以選擇，一種是利用輔助保護(hù)中的非全相保護(hù)功能，斷路器的輔助觸點(diǎn)構(gòu)成非全相起動(dòng)回路啟動(dòng)重動(dòng)中間繼電器，繼電器的接點(diǎn)作為輔助保護(hù)裝置的開入，時(shí)間在保護(hù)裝置內(nèi)部整定，優(yōu)點(diǎn)是回路在室內(nèi)、并且跳閘延時(shí)在微機(jī)保護(hù)中實(shí)現(xiàn)，精確度高，但跳閘是通過操作箱的TJR繼電器實(shí)現(xiàn)的，如果在設(shè)計(jì)有三相起動(dòng)失靈的回路時(shí)，非全相跳閘后也起動(dòng)斷路器的失靈保護(hù)，與系統(tǒng)的要求“線路保護(hù)的非全相保護(hù)動(dòng)作后，不起動(dòng)失靈保護(hù)”不相符。另一種方式，是利用開關(guān)柜內(nèi)的非全相保護(hù)功能，出口接點(diǎn)直接作用于跳閘回路，不存在起動(dòng)失靈的問題，但是時(shí)間繼電器在開關(guān)柜內(nèi)，運(yùn)行條件相對較差，且與操作箱防跳回路配合困難，加上時(shí)間的整定多為電位器方式，使得時(shí)間的精確程度難以把握。另外在用于旁路斷路器時(shí)，帶路操作中，需要改變非全相時(shí)間繼電器的整定時(shí)間，給運(yùn)行維護(hù)人員造成不便，同時(shí)也難以保證時(shí)間的準(zhǔn)確。解決的辦法是：選用適應(yīng)外部環(huán)境、整定方便，精度容易保證的數(shù)字式時(shí)間元件，將會使開關(guān)柜內(nèi)非全相保護(hù)功能的應(yīng)用成為主流。

3.斷路器與重合閘回路配合

3.1 線路間隔的斷路器，應(yīng)提供操作機(jī)構(gòu)“壓力低閉鎖重合閘”的接點(diǎn)，斷路器操作機(jī)構(gòu)“壓力低閉鎖重合閘”的接點(diǎn)應(yīng)經(jīng)操作箱轉(zhuǎn)換后接至對應(yīng)斷路器重合閘裝置的“機(jī)構(gòu)壓力低”端子。原因是為了保證重合閘裝置對斷路器壓力低判別的可靠性，并在斷路器偷跳時(shí)TWJ動(dòng)作啟動(dòng)重合閘與“壓力低閉鎖重合”接點(diǎn)能夠取得時(shí)序上的配合，實(shí)現(xiàn)可靠重合，機(jī)構(gòu)箱的“壓力低閉鎖重合閘”接點(diǎn)經(jīng)操作箱內(nèi)轉(zhuǎn)換的繼電器應(yīng)具有延時(shí)返回的特性（采用常閉接點(diǎn)），即在斷路器偷跳時(shí)，應(yīng)保證TWJ啟動(dòng)重合閘先于機(jī)構(gòu)箱動(dòng)作。當(dāng)重合閘裝置本身具備對上述對“機(jī)構(gòu)壓力低”延時(shí)確認(rèn)的功能時(shí)，對操作箱轉(zhuǎn)換繼電器的延時(shí)可以不做要求。

3.2 對于雙母線接線的斷路器隨線路保護(hù)雙重化配置的重合閘，“壓力低閉鎖重合閘”回路應(yīng)分別接入。對于操作箱的轉(zhuǎn)換繼電器，在控制電源消失時(shí)其常閉接點(diǎn)閉合，采用非勵(lì)磁狀態(tài)下的常閉型接點(diǎn)接入重合閘裝置的“壓力低”回路，可以保證在斷路器檢修、其控制電源斷開等情況下對應(yīng)的重合閘裝置可靠不充電，從而得以避免出現(xiàn)停送斷路器控制電源時(shí)，重合閘裝置已經(jīng)充好電，造成誤合斷路器的問題。有的保護(hù)采用了“斷路器控制回路斷線閉鎖重合閘”的方式來解決上述問題。

3.3 對于分相操作斷路器，分相操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力低閉鎖重合閘采用“或門”邏輯，即任一相操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力低均閉鎖重合閘。

3.4 對于采用液壓、氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器，其“壓力低閉鎖重合閘”接點(diǎn)應(yīng)閉鎖相應(yīng)的重合閘裝置。無次接點(diǎn)的可以采用“壓力低閉鎖合閘”接點(diǎn)代替；彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的可采用“彈簧為儲能”接點(diǎn)代替。SF6斷路器的SF6氣體壓力低應(yīng)接入閉鎖合、分閘的回路，充分考慮到SF6氣體壓力低該種缺陷的不可自愈性，基于簡化二次回路的原則，并計(jì)及分相閉鎖合、分閘時(shí)SF6氣體壓力低閉鎖重合閘帶來的負(fù)面影響，優(yōu)先采用斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)就地閉鎖的方式來實(shí)現(xiàn),但不接入閉鎖重合閘的回路，目的是為了保護(hù)SF6斷路器，簡化二次回路，若設(shè)置了SF6氣體壓力低閉鎖重合閘，則在線路發(fā)生健全斷路器相別的故障時(shí)，線路保護(hù)由于重合閘被閉鎖而三相跳閘，單項(xiàng)故障增加誤啟動(dòng)保護(hù)2/3 的概率。

4.結(jié)論

斷路器相關(guān)回路的正確設(shè)計(jì)、合理配置以及功能的可靠使用，需要操作箱、斷路器生產(chǎn)廠家不斷地根據(jù)現(xiàn)場的運(yùn)行要求及時(shí)改進(jìn)和優(yōu)化完善，使斷路器的運(yùn)行和控制更合理、更可靠。

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