變電所二次回路改造若干問題分析

【摘要】在采油二廠南十一35/6kV變電所二次回路改造工程施工過程中，要完成新建微機綜合自動化保護裝置接入老式設(shè)備保護回路中，但由于老式設(shè)備與新建控保盤聯(lián)系的輔助結(jié)點對數(shù)不一致，導(dǎo)致無法接入，這就需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行改線；針對這些情況，現(xiàn)就本次施工中出現(xiàn)的類似代表性問題進行分析、說明、編制具體改線措施。

【關(guān)鍵詞】35kV SF6斷路器改線；直流電源的分段；繼電器失電

前言

南十一35/6kV變電所二次回路改造工程是大慶油田第二采油廠老區(qū)改造項目，它拆除原有繼電器式二次保護裝置，新建微機綜合自動化裝置一套，35kV進線保護裝置、主變保護裝置、6kV側(cè)保護裝置均采用集中組屏方式，采用電纜敷設(shè)、接線的方式將所需輔助結(jié)點引入到主控室的微機保護裝置中。

南十一變電所內(nèi)只進行14面控保盤的更換，其余的高壓設(shè)備均不更換，這便增加了施工的難度：一是變電所內(nèi)三十面高壓開關(guān)柜均為八十年代的產(chǎn)品，至今為止廠家都已經(jīng)不生產(chǎn)此類型的開關(guān)柜，高壓開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備的輔助結(jié)點無法引入到新建控保盤內(nèi)；二是老式高壓柜內(nèi)二次回路的接線端子絕大多數(shù)已經(jīng)陳舊根本就看不清晰原端子號；三是35KV開關(guān)場內(nèi)的SF6 斷路器為舊式斷路器，與新建的控保盤聯(lián)系的輔助結(jié)點對數(shù)不一致，這就需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行改線。

1.南十一35/6kV變電所二次回路改造施工中遇到的具體問題事例

1.1 35kV SF6斷路器“彈簧未儲能”信號接入分析

1.1.1根據(jù)南十一35/6kV變電所新建DX5000微機35kV線路保護裝置原理接線圖顯示，在“彈簧未儲能”閉鎖合閘回路需要從35kV SF6斷路器側(cè)引入一對彈簧未儲能常閉（LK）結(jié)點，如圖1所示。

1.1.2南十一變電所35kV側(cè)戶外開關(guān)場SF6斷路器的電氣原理圖，如圖2所示，此對CK常閉結(jié)點被SF6斷路器本身的儲能控制回路所利用，而無其它備用的CK常閉結(jié)點引入到新建35kV線路微機保護裝置中，導(dǎo)致“彈簧未儲能”信號無法引入，所以需要進行現(xiàn)場改線。

1.1.3另外，南十一變電所還有另一種35kV SF6斷路器的電氣原理圖，如圖3所示，此儲能控制回路電源取的不是控制電源，而是SF6斷路器儲能交流電源；同時也無備用的CK常閉結(jié)點。這種情況下如果要引入“彈簧未儲能”所需的常閉結(jié)點，也需要現(xiàn)場進行改線處理。

1.2 直流電源的分段供電分析

1.2.1 直流電源概念

指對發(fā)電廠或變電所的控制、信號、測量及繼電保護裝置、自動裝置以及斷路器合跳閘進行工作的電源，由于它與一次設(shè)備的安全性息息相關(guān)，因此對于它的供電可靠性要求很高。

1.2.2 35kV側(cè)、6 kV側(cè)控保屏直流電源分段分析

1.2.2.1南十一變電所主控室內(nèi)屏面排列如下圖4所示，微機保護裝置廠家提供的柜頂控制直流電源小母線（+KM、-KM）為兩根通長的銅母線，同時設(shè)計給定的電源電纜僅為一條YJLV-0.6/1 2X4的電力電纜，這就要求我們敷設(shè)電源電纜的時候只能使35kV線路保護屏、6kVⅠ段饋出線、6kVⅡ段饋出線微機保護裝置控制電源為同一回路。

1.2.2.2考慮到系統(tǒng)故障原因查找的方便性，經(jīng)過與使用電位、建設(shè)單位、微機保護裝置廠家協(xié)商，將進行現(xiàn)場改線，以便系統(tǒng)出現(xiàn)“直流接地”報警信號時，分段查找故障點，準確、快速的排除故障，提高供電的可靠性及穩(wěn)定性。

1.3 35kV控保屏內(nèi)儲能回路繼電器失電分析

1.3.1供電公司繼電保護隊對南十一變電所35kV開關(guān)場電氣調(diào)試、驗收，進行35kV線路保護調(diào)試等一切正常。當(dāng)將35kV母聯(lián)保護回路調(diào)試完，分開35kV SF6斷路器側(cè)合閘電源開關(guān)時，35kVⅠ段線路保護裝置、35kV母聯(lián)保護裝置同時發(fā)出“彈簧未儲能”報警，經(jīng)過現(xiàn)場問題查找，發(fā)現(xiàn)接線回路如圖5所示。

1.3.2圖5顯示，35kV線路保護屏內(nèi)增加的繼電器線圈結(jié)點2與各個回路的SF6斷路器內(nèi)CK常開接點相連，繼電器的線圈結(jié)點8與各個回路合閘電源的負電并接到一起相連，負電接至35kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源開關(guān)受電側(cè)。

1.3.3當(dāng)35kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源開關(guān)斷開時，增加繼電器ZJ線圈失電，于此同時引入各個回路微機保護裝置的繼電器ZJ的輔助結(jié)點又恢復(fù)到原常閉狀態(tài)，微機保護裝置自動認為其SF6斷路器彈簧未儲能，不能進行SF6斷路器的合閘操作，因此顯示“彈簧未儲能”報警信號。

2.針對具體問題的改線措施

2.1 35kV Sf6斷路器“彈簧未儲能”信號的引入問題改線措施

2.1.1針對圖2的35kV SF6斷路器電氣原理圖改線措施

2.1.1.1通過與微機保護裝置廠家協(xié)商，最初想法是請廠家現(xiàn)場調(diào)試人員在現(xiàn)場的微機綜合自動化系統(tǒng)的微機程序里更改保護投退控制定值，經(jīng)大家討論，此方法不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以此辦法被否定。

2.1.1.2根據(jù)設(shè)計圖紙的電氣原理圖可知，35kV線路微機保護裝置取現(xiàn)場SF6斷路器的氣壓異常閉鎖信號—一對常開結(jié)點和彈簧未儲能信號—一對常閉結(jié)點，控制回路即可在保護裝置內(nèi)部的集成電路自動執(zhí)行其功能，因此將圖2中69、70與70、53號端子拆開，同時與84、88號端子串接到一起，并將1ZJ繼電器的一對常閉結(jié)點引入到微機保護裝置中作為“彈簧未儲能”閉鎖合閘回路的控制信號，具體改線電氣原理圖如圖6所示。

2.1.2針對圖3的35kV SF6斷路器電氣原理圖改線措施

2.1.2.1此儲能控制回路電源取的不是控制電源，而是SF6斷路器儲能交流電源，因此廠家同樣不同意在微機保護裝置中改變保護投退控制定值，這種方法的不可預(yù)知性要比前者情況更加復(fù)雜，所以只能現(xiàn)場進行二次回路改造。

2.1.2.2圖3中SF6斷路器氣壓異常閉鎖回路中無1ZJ或2ZJ繼電器，因此無法利用設(shè)備本身內(nèi)部而二次回路的繼電器進行改線，所以需要增加外部中間繼電器，具體做法為每個35kV線路保護回路增加型號為DZ-6-3Z的中間繼電器一個，增加位置為35kV線路保護屏內(nèi)側(cè)，將此繼電器ZJ與CK常開結(jié)點串接到一起（改線原理圖如圖7所示），同時取繼電器的一對常閉結(jié)點引入到微機保護裝置的控制回路中（改線原理圖如圖8所示）。

2.2 直流電源的分段問題改線措施

增加型號為YJLV22-0.6/1 2x6的電力電纜兩條，與設(shè)計給定的控制電源電力電纜共三條，分別從直流屏供電回路敷設(shè)供給35kV線路保護屏、6kVⅠ段線路保護屏、6kVⅡ段線路保護屏保護裝置控制電源用，同時要求廠家將通長的控制電源小母線改成分段型銅母線，以便使電纜敷設(shè)到相應(yīng)的小母線接線位置，如圖9所示。

2.3 35kV控保屏內(nèi)儲能回路繼電器失電問題改線措施

將35kV線路保護屏內(nèi)增加的繼電器線圈結(jié)點2與各個回路的SF6斷路器內(nèi)CK常開接點相連，繼電器的線圈結(jié)點8與各個回路合閘電源的負電并接到一起相連，負電接至35kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源開關(guān)供電側(cè)，這樣無論35kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源開斷與否，繼電器的線圈結(jié)點8都將不失電，保證了動作的準確性。

3.結(jié)束語

通過本論文中對南十一35/6kV變電所二次回路改造工程施工過程中遇到的若干問題進行分析、解決，保證了所需輔助結(jié)點的引入、故障原因的快速查找，為保護裝置試動的正確性提供了保障，并同時給類似工程現(xiàn)場施工的技術(shù)人員提供了參考，以便解決施工中發(fā)生的同類問題。

參考文獻

[1]張玉諸.發(fā)電廠及變電所的二次接線.水利電力出版社

[2]王樹春，趙志江.變電所二次回路設(shè)計中的注意事項.繼電器

[3]GB 14285-93，繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程[S]

[4]DL/T 5136-2001，火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S]