SF6開關(guān)改造相關(guān)問(wèn)題及處理方法

馮宜煥

(大唐景泰發(fā)電廠，甘肅 白銀 730408)

1 SF6開關(guān)改造的問(wèn)題

某發(fā)電廠對(duì)一條線路開關(guān)進(jìn)行更換，將運(yùn)行多年的少油開關(guān)更換為某種SF6開關(guān)，在改造前發(fā)現(xiàn)開關(guān)控制回路與操作箱連接有一些問(wèn)題。

SF6開關(guān)本身具有防止開關(guān)跳躍和三相不一致保護(hù)功能，而少油開關(guān)上則是通過(guò)開關(guān)操作箱來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能，這就導(dǎo)致改造后與開關(guān)操作箱的配合與使用存在問(wèn)題。此外，需要注意在解決此問(wèn)題時(shí)，首先要保證開關(guān)的分、合閘回路能正確操作，避免開關(guān)出現(xiàn)分合跳躍，同時(shí)還要方便運(yùn)行人員正常監(jiān)視及故障判斷。

2 防跳回路

2.1 2種防跳回路的工作原理

操作箱防跳與開關(guān)本體防跳回路的工作原理是不同的。操作箱防跳的設(shè)計(jì)原則是采用串聯(lián)防跳，其跳閘回路利用跳閘瞬間電流啟動(dòng)，合閘回路實(shí)現(xiàn)防跳的自保持，其原理如圖1所示。開關(guān)本體防跳的設(shè)計(jì)原則是采用并聯(lián)防跳，是利用合閘脈沖啟動(dòng)，合閘回路實(shí)現(xiàn)防跳自保持，其原理如圖2所示。所以二者不能同時(shí)使用，只能保留其中之一，以免造成邏輯混亂。

2.2 2種防跳回路的比較

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》中要求，對(duì)于進(jìn)口或引進(jìn)技術(shù)制造的開關(guān)采用開關(guān)本體的防跳回路。開關(guān)本體的防跳回路有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

圖1 操作箱防跳原理

圖2 開關(guān)本體防跳回路與操作箱連接

(1)從原理上看，開關(guān)本體的防跳回路比操作箱的回路簡(jiǎn)潔，僅與合閘回路有關(guān)系，與分閘回路無(wú)關(guān)，這就大大提高了防跳回路的可靠性。

(2)開關(guān)的分合閘命令是通過(guò)開關(guān)回路與操作箱之間的長(zhǎng)電纜連接的，在該電纜發(fā)生絕緣損壞引起和分合命令同時(shí)存在的情況下，操作箱的防跳失效，而開關(guān)的防跳此時(shí)依然能發(fā)揮作用。

2.3 解決辦法

經(jīng)過(guò)利弊分析以及執(zhí)行反措要求，在開關(guān)更換中采用開關(guān)本體防跳，取消操作箱的防跳回路。

根據(jù)繼電保護(hù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)2臺(tái)斷路器與保護(hù)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，以及與廠家技術(shù)人員的多次交流，特別是經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行及多次試驗(yàn)考驗(yàn)后，認(rèn)為操作箱防跳的正確取消方案應(yīng)該是，僅短接圖1中合閘回路常閉接點(diǎn)TBJ3，而保留跳閘回路防跳繼電器電流線圈以及其電壓保持回路。這樣做的主要原因在于，當(dāng)跳閘脈沖接通防跳繼電器電流線圈時(shí)，其重動(dòng)接點(diǎn)閉合，此時(shí)跳閘脈沖消失，跳閘接點(diǎn)打開。如果沒(méi)有此重動(dòng)接點(diǎn)，當(dāng)保護(hù)跳閘接點(diǎn)先于斷路器輔助接點(diǎn)返回時(shí)，保護(hù)跳閘接點(diǎn)或手跳繼電器接點(diǎn)必須承擔(dān)斷開跳閘回路電流滅弧的任務(wù)，極易燒壞保護(hù)跳閘接點(diǎn)。而有了此防跳繼電器重動(dòng)接點(diǎn)，就可以起到保護(hù)跳閘回路溝通，當(dāng)斷路器確實(shí)處于分閘位置時(shí)，由斷路器輔助接點(diǎn)斷開跳閘回路，承擔(dān)滅弧任務(wù)，也同時(shí)保護(hù)了跳閘線圈。

另外，當(dāng)斷路器在合閘位置時(shí)，如果跳閘位置繼電器線圈電阻以及線圈附加電阻與開關(guān)本體防跳繼電器的線圈電阻不匹配，防跳繼電器線圈的分壓滿足其自保持電壓的話，將會(huì)使防跳繼電器在合閘位置一直錯(cuò)誤地自保持動(dòng)作，而且此時(shí)跳位繼電器也是帶電。這樣就使斷路器在正常的合閘位置時(shí)，出現(xiàn)保護(hù)裝置合位繼電器與跳位繼電器同時(shí)帶電動(dòng)作的現(xiàn)象，其后果是：

(1)開關(guān)合閘后，操作盤上出現(xiàn)紅綠燈都亮的現(xiàn)象；

(2)開關(guān)合閘后，由于操作開關(guān)在合位，而TWJ又帶電動(dòng)作，使事故音響回路錯(cuò)誤接通。

為了處理這一問(wèn)題，查閱了類似回路的相關(guān)接線，有些是采用將TWJ線圈與合閘線圈回路斷開后串聯(lián)斷路器的常閉接點(diǎn)的方法解決，但這種方法會(huì)失去TWJ監(jiān)視合閘回路完好性的功能。因?yàn)門WJ除了正確地反映跳閘狀態(tài)外，還有一個(gè)重要作用就是反映合閘回路的完好性，而合閘回路異常將使重合閘失效，這對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是一大威脅。為解決上述問(wèn)題，提出圖2中所示的改進(jìn)措施：在TWJ線圈上串?dāng)嗦菲鞯某ｉ]接點(diǎn)DL1，再和開關(guān)合閘回路連接。這樣就確保TWJ只有在開關(guān)跳閘狀態(tài)時(shí)得電，有效地解決了上述問(wèn)題。

3 斷路器三相不一致保護(hù)回路

3.1 開關(guān)本體三相不一致保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

SF6開關(guān)本身具有三相不一致保護(hù)功能，其優(yōu)點(diǎn)在于省去了長(zhǎng)電纜連接的中間環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化了保護(hù)回路的接線?！峨娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》中要求，對(duì)于進(jìn)口或引進(jìn)技術(shù)制造的開關(guān)三相不一致保護(hù)采用開關(guān)本體的，其接線如圖3所示。

圖3 開關(guān)本體三相不一致保護(hù)接線

3.2 解決方法

對(duì)于三相不一致保護(hù)信號(hào)回路，既有常規(guī)信號(hào)監(jiān)視回路也有NCS監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)監(jiān)視回路，信號(hào)回路的選擇需要考慮。從圖3可知，用出口繼電器的一對(duì)接點(diǎn)去發(fā)三相不一致動(dòng)作信號(hào)，則信號(hào)監(jiān)視回路必須具有信號(hào)保持功能，否則保護(hù)動(dòng)作后無(wú)法記錄，會(huì)給故障分析帶來(lái)不便。但常規(guī)信號(hào)監(jiān)視回路中，該接點(diǎn)直接接入不具備此功能，故選擇接入具有信號(hào)保持功能的NCS監(jiān)控系統(tǒng)。

在斷路器本體操作機(jī)構(gòu)中裝設(shè)的各種接觸器檢驗(yàn)時(shí)，需要考慮這些元件的動(dòng)作定值按保護(hù)專業(yè)要求還是按斷路器專業(yè)要求。這些接觸器在回路中的作用來(lái)看和操作箱中的相應(yīng)繼電器相同，而且三相不一致保護(hù)中的47T，47TX的誤動(dòng)或拒動(dòng)將會(huì)造成電網(wǎng)的嚴(yán)重后果，和保護(hù)操作箱中的出口中間繼電器同等重要。因此，對(duì)于這些接觸器有必要參照繼電保護(hù)中繼電器的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行管理和檢驗(yàn)。

繼電保護(hù)規(guī)程中規(guī)定：跳閘出口繼電器的起動(dòng)電壓不宜低于直流額定電壓的50%，以防止在繼電器線圈正電源側(cè)接地時(shí)因直流回路過(guò)大的電容放電引起的誤動(dòng)作；但該值也不應(yīng)過(guò)高，以保證直流電源降低時(shí)的可靠動(dòng)作和正常情況下的快速動(dòng)作，不宜大于額定電壓的70%。

這些機(jī)構(gòu)中的接觸器常年暴露在外，工作環(huán)境惡劣，在運(yùn)行中存在被誤碰的可能，所以在運(yùn)行維護(hù)時(shí)要多加注意。以前的少油開關(guān)機(jī)構(gòu)箱中誤碰繼電器或接觸器最多是誤發(fā)信號(hào)，而SF6斷路器則不同，誤碰將會(huì)直接造成開關(guān)誤跳的嚴(yán)重后果。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)產(chǎn)微機(jī)保護(hù)與進(jìn)口或引進(jìn)技術(shù)制造的SF6斷路器的廣泛應(yīng)用，其與操作箱之間接口控制的合理性問(wèn)題日顯突出，尤其是隨著斷路器自身功能的逐步完善，過(guò)去由保護(hù)裝置完成的一些功能，逐漸被斷路器自身功能所取代。因此，對(duì)繼電保護(hù)人員來(lái)說(shuō)，掌握斷路器自身功能的原理與接線方式，對(duì)保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行有著重要的意義。

1甘景福.斷路器本體非全相保護(hù)技術(shù)[J].電工技術(shù)，2006(8).