ALSTOM高壓斷路器非全相二次控制回路分析

【摘要】介紹蘇州AREVA公司500kV斷路器（ALSTOM SF6斷路器）非全相二次控制回路的特點(diǎn)，通過對(duì)ALSTOM高壓斷路器與電網(wǎng)中其他應(yīng)用較廣的500kV高壓斷路器非全相二次控制回路進(jìn)行比較，結(jié)合500kV艾塘變工程驗(yàn)收中存在的問題，對(duì)ALSTOM斷路器非全相保護(hù)回路進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)ALSTOM斷路器本體設(shè)計(jì)存在部分問題，提出了比較完善的改進(jìn)方法。

【關(guān)鍵詞】ALSTOM SF6斷路器；二次控制回路；存在問題；改進(jìn)方法

引言

近些年來，蘇州AREVA公司的GL系列SF6斷路器在電網(wǎng)中得到了廣泛的使用，尤其江蘇電網(wǎng)，其中GL317型500kVSF6斷路器使用較多。500kV艾塘變電站于2012年7月竣工投產(chǎn)，該變電站的500kV高壓斷路器均采用了ALSTOM公司 GL317系列SF6斷路器，在整個(gè)工程驗(yàn)收運(yùn)行準(zhǔn)備過程中，通過對(duì)ALSTOM斷路器內(nèi)部二次控制回路的學(xué)習(xí)研究，并與電網(wǎng)中其他應(yīng)用較廣的斷路器二次回路進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)ALSTOM斷路器非全相保護(hù)回路不滿足相關(guān)規(guī)定和國(guó)網(wǎng)公司反措要求，針對(duì)這個(gè)問題經(jīng)過綜合比較分析并提出了改進(jìn)措施。

1、ALSTOM斷路器非全相二次控制回路特點(diǎn)

ALSTOM斷路器本體二次控制回路主要包括合閘回路、兩路分閘回路、防跳回路、兩路SF6壓力閉鎖回路、非全相動(dòng)作回路、斷路器信號(hào)回路、電機(jī)回路等幾部分。其中合閘回路、第一組分閘回路、第一路SF6壓力閉鎖回路、非全相回路取第一組操作電源，第二組分閘回路、第二路SF6壓力閉鎖回路取第二組操作電源；另外ALSTOM斷路器本體二次控制回路除電機(jī)回路采用交流供電外，其余均為直流回路。

1.1非全相二次回路。在非全相動(dòng)作回路設(shè)計(jì)上，ALSTOM斷路器本體只配置了一套取用第一組操作電源的非全相保護(hù)啟動(dòng)回路，而且該回路中的非全相繼電器延時(shí)接點(diǎn)只接通第一路跳閘啟動(dòng)回路，作用于第一組跳圈。當(dāng)運(yùn)行中的斷路器發(fā)生非全相運(yùn)行，圖二中的斷路器輔助接點(diǎn)S01三相不一致，使非全相時(shí)間繼電器K07帶電勵(lì)磁，經(jīng)整定延時(shí)第一路跳閘啟動(dòng)回路中K07的延時(shí)接點(diǎn)1-3動(dòng)作閉合，啟動(dòng)第一路分閘啟動(dòng)繼電器K02，第一路分閘回路K02的接點(diǎn)13-14接通，作用于斷路器第一組分閘線圈Y02動(dòng)作跳閘，而第二路分閘回路中未引入非全相繼電器接點(diǎn)。本體非全相保護(hù)回路如圖1所示（紅色部分）ABB和西門子斷路器本體非全相保護(hù)回路與ALSTOM斷路器不同，ABB、西門子斷路器本體非全相保護(hù)回路設(shè)計(jì)中均是采用了由非全相繼電器延時(shí)接點(diǎn)再去啟動(dòng)兩個(gè)非全相保護(hù)動(dòng)作繼電器，分別接通兩路分閘回路，作用于兩個(gè)跳圈跳開斷路器。

2、存在問題和改進(jìn)措施

2.1非全相繼電器只啟動(dòng)第一路分閘回路。ALSTOM斷路器非全相啟動(dòng)回路接的是第一路分閘回路電源，且其延時(shí)動(dòng)作接點(diǎn)只接入第一路分閘啟動(dòng)回路，即只作用于第一組跳圈。當(dāng)?shù)谝宦贩珠l回路電源失去時(shí)，斷路器將非全相運(yùn)行無法動(dòng)作跳閘；ALSTOM斷路器本體第二路分閘啟動(dòng)回路中無非全相延時(shí)接點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝宦贩珠l啟動(dòng)回路中的非全相延時(shí)接點(diǎn)接觸不良或損壞，斷路器也將無法動(dòng)作跳閘只能保持非全相運(yùn)行。另外根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定220kV及以上電氣設(shè)備保護(hù)采用雙重化配置，包括出口跳閘回路雙重化，以提高保護(hù)動(dòng)作可靠性?！督K省電力公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施實(shí)施細(xì)則》中規(guī)定斷路器三相位置不一致保護(hù)功能應(yīng)由斷路器本體機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。由于出口跳閘回路因受斷路器操作機(jī)構(gòu)二次控制回路設(shè)計(jì)的限制未能完全實(shí)現(xiàn)雙重化配置，因此對(duì)ALSTOM斷路器本體的非全相保護(hù)回路進(jìn)行雙重化改造，是實(shí)現(xiàn)完整“保護(hù)雙重化”的重要措施。

針對(duì)以上問題，結(jié)合ABB、西門子斷路器本體非全相保護(hù)回路的設(shè)計(jì)，從技術(shù)上提高ALSTOM斷路器非全相保護(hù)動(dòng)作的可靠性，可通過增加一個(gè)非全相動(dòng)作繼電器K17，作用于第二組跳閘回路來實(shí)現(xiàn)雙重化配置。如圖2所示，可從斷路器備用輔助接點(diǎn)中各取3相常開、3相常閉接點(diǎn)，采用并串接線后，接入第二路跳閘回路電源，去啟動(dòng)新增的第二個(gè)非全相時(shí)間繼電器K17，將K17的延時(shí)接點(diǎn)接入第二路跳閘啟動(dòng)回路，從而作用于第二組跳閘回路。這個(gè)新增的非全相回路與原非全相時(shí)間繼電器K07構(gòu)成的回路共同形成ALSTOM斷路器新的非全相保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)完整的“非全相保護(hù)雙重化”配置。另外，考慮到ALSTOM斷路器本體有檢修工作或ALSTOM斷路器本體非全相回路上有工作需要退出ALSTOM斷路器本體非全相保護(hù)，特在兩組非全相回路中增加了兩塊投退壓板LP1、LP2，以方便現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員投退非全相保護(hù)和做相關(guān)安措時(shí)的操作。更改后的ALSTOM斷路器非全相保護(hù)回路如圖2所示（粉色部分）該方案只在ALSTOM斷路器原集中控制箱中新增一個(gè)時(shí)間繼電器，兩塊投退壓板，利用原有空間，對(duì)原集中控制箱布局不做其他改變。更改后的集中控制箱布局見圖3所示（虛線框部分為新增非全相時(shí)間繼電器K17和兩塊投退壓板LP1、LP2）。

結(jié)論

高壓斷路器的生產(chǎn)廠家很多，其操作機(jī)構(gòu)和二次控制回路也是多種多樣，各有特點(diǎn)，在一些回路的設(shè)計(jì)上差別很大。本文通過對(duì)ALSTOM斷路器二次控制回路的深入分析，發(fā)現(xiàn)其斷路器非全相保護(hù)回路不滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要求，在不改變斷路器本體結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行了簡(jiǎn)單易行的改進(jìn)方法，只在原斷路器本體結(jié)構(gòu)箱內(nèi)增加一個(gè)非全相動(dòng)作繼電器，便可實(shí)現(xiàn)完整的“非全相保護(hù)雙重化配置”，提高了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平；同時(shí)，為方便斷路器檢修工作時(shí)運(yùn)維人員的操作，增加了兩塊投退壓板，提高了運(yùn)維操作人員的工作效率和工作安全可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家電網(wǎng)《輸變電工程典型設(shè)計(jì)》：500kV變電站二次系統(tǒng)部分.北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[2]國(guó)家電網(wǎng)〔2012〕《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》.

[3]蘇州AREVA公司ALSTOM GL317型斷路器二次原理接線圖.

[4]西門子（杭州）高壓開關(guān)有限公司3AP系列SF6斷路器二次原理接線圖.

作者簡(jiǎn)介

張成（1964—）男，江蘇連云港，工程師，長(zhǎng)期從事變電運(yùn)行管理等工作。