500 kV斷路器控制回路斷線異常分析

馬翰超

(云南電網(wǎng)公司怒江供電局，云南 怒江 673100)

1 前言

高壓斷路器在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下起著接通和斷開(kāi)高壓電力中空載及負(fù)荷電流的作用，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能與保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置相配合，迅速切斷故障電流，防止事故擴(kuò)大，從而保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。作為連接高壓斷路器一、二次設(shè)備間橋梁的斷路器控制回路，監(jiān)視其完好與否意義重大。

2 現(xiàn)場(chǎng)情況

A變電站500 kV開(kāi)關(guān)場(chǎng)采用的是一個(gè)半斷路器接線方式，500 kV某線由檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)調(diào)度指令，先將此線路中開(kāi)關(guān)、邊開(kāi)關(guān)由冷備用轉(zhuǎn)為熱備用，再經(jīng)同期合上中開(kāi)關(guān)、邊開(kāi)關(guān)，首先經(jīng)同期合上邊開(kāi)關(guān)，在進(jìn)行同期合上500 kV某線中開(kāi)關(guān)時(shí)，中開(kāi)關(guān)本體三相不一致保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)500 kV某線中開(kāi)關(guān)。經(jīng)查明斷路器匯控箱端子松動(dòng)是造成中斷路器B相拒合，導(dǎo)致本體三相不一致保護(hù)動(dòng)作的原因，而問(wèn)題的關(guān)鍵是此線路中斷路器始終未報(bào)控制回路斷線。以下針對(duì)“控制回路斷線”信號(hào)未發(fā)的原因進(jìn)行分析驗(yàn)證。

3 異常原因分析

3.1 控制回路斷線構(gòu)成原理

500 kV斷路器由兩個(gè)跳閘線圈和一個(gè)合閘線圈組成，它們分別對(duì)應(yīng)兩組跳閘回路及一組合閘回路。第一組跳閘回路的合閘位置繼電器常閉接點(diǎn)與合閘回路的分閘位置繼電器常閉接點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成第一組回路斷線信號(hào)回路;第二組跳閘回路的合閘位置繼電器常閉接點(diǎn)與合閘回路的分閘位置繼電器常閉接點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成第二組控制回路斷線信號(hào)回路。如圖1所示。假如斷路器在合閘位置，則其TWJa處于失電狀態(tài)，即TWJa常閉接點(diǎn)閉合，此時(shí)如果跳閘回路完好，則HWJa處于帶電狀態(tài)，如果跳閘回路異常，則合閘位置繼電器處于失電狀態(tài)，則其HWJa常閉接點(diǎn)閉合。與TWJa常閉接點(diǎn)接通第一組回路斷線信號(hào)回路。即控制回路斷線信號(hào)發(fā)出的原因是跳閘位置繼電器與合閘位置繼電器的常閉接點(diǎn)應(yīng)都在閉合狀態(tài)。因此后臺(tái)的控制回路斷線信號(hào)與光字牌取的是由斷路器的分、合閘位置繼電器的信號(hào)構(gòu)成。

圖1 斷路器控制回路斷線構(gòu)成原理圖

3.2 控制回路斷線異常及分析

試驗(yàn)原理如圖2所示，使500 kV某線中開(kāi)關(guān)三相均處于分閘位置，就是以斷路器在分閘位置的合閘回路及其監(jiān)視圖，斷路器的分閘位置繼電器與合閘出口回路并聯(lián)后經(jīng)TB3∶152回路至斷路器操作機(jī)構(gòu)。

為驗(yàn)證斷路器控制回路斷線信號(hào)是否受回路阻值的影響，首先使斷路器在分閘位置，并在B相合閘回路接線端子中串聯(lián)接入滑線變阻器 (控制回路實(shí)際電壓226 V)，然后調(diào)節(jié)滑線變阻器阻值R1，使整個(gè)回路阻值變化，同時(shí)外回路電壓值(226 V－U1)亦隨之變化，電阻、電壓值每變化一次，隨即對(duì)中斷路器B相進(jìn)行模擬操作合閘一次。重復(fù)以上操作，看當(dāng)阻值發(fā)生何值變化時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)滑線變阻器所在相斷路器合閘不成功且斷路器控制回路斷線信號(hào)未能發(fā)出。測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

圖2 斷路器在分閘位置的合閘回路斷線異常分析實(shí)驗(yàn)原理圖

表1 斷路器控制回路阻值測(cè)試表

由表1測(cè)試數(shù)據(jù)知:

1)當(dāng)開(kāi)關(guān)場(chǎng)機(jī)構(gòu)箱合閘回路接線端子松動(dòng)致阻值小于120 Ω時(shí)，斷路器能正常合閘且不發(fā)控制回路斷線信號(hào);

2)當(dāng)開(kāi)關(guān)場(chǎng)機(jī)構(gòu)箱合閘回路接線端子松動(dòng)致阻值大于或等于120 Ω且小于73.2 kΩ時(shí)，斷路器不能正常合閘且不發(fā)控制回路斷線信號(hào);

3)當(dāng)開(kāi)關(guān)場(chǎng)機(jī)構(gòu)箱合閘回路接線端子松動(dòng)致阻值大于或等于73.2 kΩ，斷路器不能正常合閘且能發(fā)控制回路斷線信號(hào)。

4 斷線異常處理方法

500 kV斷路器控制回路斷線是一個(gè)非常重要的信號(hào)，它是提示運(yùn)行人員就斷線的原因進(jìn)行及時(shí)處理，避免事故擴(kuò)大。以下針對(duì)端子松動(dòng)，導(dǎo)致斷路器不能合閘，且斷路器控制回路斷線信號(hào)未能發(fā)出信號(hào)，在斷路器分合閘回路阻值允許的情況下，提高“控制回路斷線”監(jiān)視回路靈敏度。

5 結(jié)束語(yǔ)

在電力系統(tǒng)實(shí)際工作中，500 kV斷路器的控制回路斷線，時(shí)有發(fā)生。而斷路器控制回路斷線將嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。尤其是斷路器在合閘運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)生控制回路斷線。假如不及時(shí)處理，在這樣的情況下線路再發(fā)生故障，將造成越級(jí)跳閘，致使事故擴(kuò)大，因此全面深入地了解控制回路及控制回路斷線的原因，對(duì)判斷以及處理控制回路斷線都有較好的幫助。

［1］GB/T 14285－2006.繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程［S］ .

［2］國(guó)家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材 ［Z］.中國(guó)電力出版社.

［3］王維儉.機(jī)變壓器繼電保護(hù)應(yīng)用［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2005.

［4］賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 (第三版)［M］.中國(guó)電力出版社，1994.

［5］電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答/國(guó)家電力調(diào)度通信中心編 (第二版)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，1999，11.

［6］龐艷梅.220 kV斷路器控制回路斷線的原因及判斷［J］.北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2012，29(3).