淺談西門子高壓開關(guān)與保護操作箱配合的問題

孫 勇

摘要 在為客戶工程施工過程中,一旦工程俊工驗收移交客戶運行時,往往會碰到一些問題,特別是設(shè)備運行中出現(xiàn)問題,客戶都要求我們加以解決。西門子高壓開關(guān)在電力系統(tǒng)中被廣泛使用,在與保護回路配合使用過程中出現(xiàn)了一些問題,在此提出并希望引起注意。

關(guān)鍵詞 開關(guān)電氣回路;操作回路;防跳回路

中圖分類號 TM84 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708(2009)10-0020-02

0 引言

某供電局220kV高壓開關(guān)基本上采用了西門子公司型號為3AP1-FI的SF6開關(guān),在平時的工作中發(fā)現(xiàn)了該開關(guān)的電氣回路與保護操作回路連接時存在著一些問題,這些問題的存在希望有關(guān)的工作人員都能加以注意。

1 開關(guān)電氣回路與保護操作回路之間連接點的問題

西門子公司型號為3AP1-FI的開關(guān)電氣回路及保護廠家操作箱回路分別見圖1、圖2所示。

1)由圖1可以看出,端子X1的695是接跳閘位置監(jiān)視、即接圖2的端子4D87;端子X1的1010是接手動合閘和自動重合閘、即接圖2的端子4D86。

這種配線的方式是當(dāng)遠方/就地鑰匙S8損壞時,如S8在“遠方”位置,但其接點仍斷開,就把合閘回路給斷開了,而跳閘位置監(jiān)視回路是不經(jīng)S8的接點,圖2的1TWJa、2TWJa、3TWJa仍勵磁動作,保護裝置將不發(fā)“控制回路斷線”信號(該信號由操作箱的三相跳、合位繼常閉接點串連發(fā)出)。此時若線路發(fā)生瞬時故障,保護動作后發(fā)重合閘脈沖,但合閘回路已斷開,開關(guān)將拒動。在現(xiàn)場配線中,有把圖2的端子4D87和4D86短接了,短接后上述情況將不會發(fā)生,但S8也將不起作用,無論S8在“遠方”還是“就地”位置,遠方操作還是能通過端子X1的695回路進行合閘。

在處理220kV變電站#1主變變中101開關(guān)(西門子公司型號為3AP1-FG、圖略)不能手動分閘時發(fā)現(xiàn)該開關(guān)的遠方/就地鑰匙S8損壞,其遠方手動跳閘和保護跳閘回路斷開,當(dāng)時保護裝置沒有發(fā)“控制回路斷線”信號,此時若一次設(shè)備有故障開關(guān)將拒動。110kV開關(guān)的跳閘回路只有一組;220kV開關(guān)跳閘回路有兩組,一組經(jīng)S8的接點,另一組不經(jīng)S8的接點,即使S8有問題,開關(guān)也能經(jīng)第二組跳閘回路可靠跳開。

2)為了能監(jiān)視到整個合閘回路的完好性,把圖2端子4D86和4D87同時接到圖1端子X1的1010上,220kVXX變電站220kV旁路2030保護改造后就是這樣的接線。

這種接線存在的問題是當(dāng)遠方/就地鑰匙S8在“就地”位置時,由遠方手合開關(guān),因為S8接點已斷開,開關(guān)未能合上,三相的跳閘位置繼電器也不勵磁。重合閘裝置的充電條件是判三相都沒有跳位開入和有手合開入,并經(jīng)一定的延時。重合閘裝置充滿電后,如此時把遠方/就地鑰匙S8打到“遠方”位置,重合閘動作(跳位、手合同時有開入,不對應(yīng)啟動重合閘)并合上該開關(guān),這并不是預(yù)期所希望的操作項目。

如果采用上述的接線方式,S8在“就地”位置時,保護裝置會發(fā)“控制回路斷線”信號,運行人員在合上開關(guān)前必須留意,把故障排除后再進行操作,以免造成誤操作事故。

3)對于新投運的間隔如220kV甲、乙線的兩側(cè)開關(guān)采用的是另一種接線方式,把圖2端子4D87不經(jīng)開關(guān)的合閘回路而直接接到開關(guān)的輔助接點上。

根據(jù)《火力發(fā)電廠、變電所二次接線技術(shù)規(guī)定》中的要求:斷路器的控制回路宜有監(jiān)視跳、合閘繞組回路完整性的功能。上述的接線方式將不滿足要求,因為不能監(jiān)視到合閘回路的完整性。

根據(jù)回路要求并不讓設(shè)備運行時存在隱患,上述的3種接線方式宜采用1.2的方式。

2 開關(guān)在“彈簧未儲能”情況下進行合閘操作的問題

220kV變電站#2主變變高開關(guān)曾發(fā)生不能合閘操作故障,經(jīng)查發(fā)現(xiàn)開關(guān)的合閘線圈及操作箱的手合繼電器的接點燒毀。

在對整個合閘回路進行分析得知,當(dāng)開關(guān)在“彈簧未儲能”情況下進行合閘操作時,由于其回路未裝設(shè)電氣閉鎖,手合繼電器1SHJ的常開接點閉合,使SHJa勵磁,其兩對常開接點閉合,而開關(guān)因彈簧未儲能不能合上,合閘回路一直處于帶電狀態(tài),致使操作箱的手合繼電器SHJa常開接點及開關(guān)的合閘線圈Y1LA燒毀。后發(fā)現(xiàn)220kV旁路線也存在這樣的回路缺陷。為了解決這一問題,西門子公司技術(shù)人員在合閘回路上增加了閉鎖功能,即在合閘線圈Y1LA與防跳繼電器接點K75LA之間串上一彈簧未儲能閉鎖K15常閉接點(虛線部分),當(dāng)彈簧未儲能時,該接點可靠斷開,避免了上述情況發(fā)生。

3 開關(guān)防跳和操作箱防跳的取舍問題

所謂的“防跳”,是指防止開關(guān)在手動或自動裝置動作合閘后,如果控制開關(guān)觸點等卡住,此時保護動作使開關(guān)跳閘而發(fā)生的多次“跳-合”現(xiàn)象。從圖1及圖2可以看到,開關(guān)的電氣回路及保護裝置的操作箱都配備了防跳功能,如果兩套防跳同時使用的話會出現(xiàn)開關(guān)分閘后不能再合閘或一些預(yù)想不到的現(xiàn)象,這就需要選擇其中的一套防跳裝置。

當(dāng)選擇開關(guān)防跳功能時,遠方或就地操作開關(guān)該功能都能實現(xiàn),然而操作箱的防跳功能接線比較繁多且復(fù)雜,拆除必須徹底而不能產(chǎn)生寄生回路,需在廠家技術(shù)人員配合下進行該工作。當(dāng)選擇操作箱的防跳功能時,就地操作開關(guān)將不能實現(xiàn)該功能,這就留下了隱患。西門子公司為了解決上述問題,并和操作箱的防跳功能配合就在回路上做了改進,后期的產(chǎn)品在啟動防跳裝置K75LA的回路上串接了就地合閘接觸器的常開接點K76(圖2虛線部分)或遠方/就地鑰匙S8的常閉接點,這樣開關(guān)的防跳裝置只在就地操作時起作用,遠方操作的防跳功能由操作箱來實現(xiàn)。

4 結(jié)論

隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,各類設(shè)備自身的功能、設(shè)備與設(shè)備之間的配合將不斷的完善,對于我們電力工作者也應(yīng)及時掌握相關(guān)知識,保證設(shè)備安全、可靠的運行。