電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中斷路器閉鎖動(dòng)作分析

全學(xué)亮

（陜西省渭南市白水縣供電分公司 陜西白水 715600）

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中斷路器閉鎖動(dòng)作分析

全學(xué)亮

（陜西省渭南市白水縣供電分公司 陜西白水 715600）

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是一種有效的反事故措施，通過繼電保護(hù)，能夠有效避免電力系統(tǒng)各類故障的發(fā)生，對(duì)于促進(jìn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備中，斷路器最為常見，如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障，斷路器就能夠高效準(zhǔn)確的切除故障，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。對(duì)此，本文首先介紹了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作用以及電力系統(tǒng)斷路器操作類型，然后對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和斷路器壓力閉鎖裝置配合以及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中斷路器閉鎖動(dòng)作進(jìn)行了詳細(xì)探究。

電力系統(tǒng)；斷路器；閉鎖

1 引言

在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)是十分重要的設(shè)備，斷路器在能源供給方面發(fā)揮著十分重要的作用。斷路器可以與繼電保護(hù)裝置相互配合，當(dāng)電路元器件發(fā)生故障時(shí)，就可以準(zhǔn)確對(duì)故障發(fā)生位置發(fā)出指令，以此減少電路元器件損傷程度。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作用

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果被保護(hù)元件發(fā)生故障，則繼電保護(hù)設(shè)備就能夠準(zhǔn)確、高效的查明故障發(fā)生位置，然后立即發(fā)出跳閘指令，及時(shí)斷開故障元件。由此可見，在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用繼電保護(hù)裝置能夠盡量減小對(duì)于電力元件的破壞，保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

3 電力系統(tǒng)斷路器操作類型

在電力系統(tǒng)中，斷路器的結(jié)構(gòu)特征也會(huì)對(duì)斷路器應(yīng)用效果產(chǎn)生較大影響。在斷路器中，彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的作用是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行壓縮或者拉緊處理，這樣有利于儲(chǔ)能器進(jìn)行能量收集或者釋放。為了達(dá)到良好的作用效果，當(dāng)合閘儲(chǔ)能釋放后，應(yīng)該及時(shí)將閘閉合。在電力系統(tǒng)中，采用液壓操作設(shè)備和氣壓操作設(shè)備，可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行合閘處理和分閘處理，而這一實(shí)現(xiàn)過程需要應(yīng)用液壓儲(chǔ)能方式以及氣壓方式，如果在斷路器實(shí)際運(yùn)行過程中，氣壓值和液壓值低于標(biāo)準(zhǔn)值，就會(huì)自動(dòng)開啟油泵功能以及氣泵功能，但是，如果氣壓值和液壓值大于標(biāo)準(zhǔn)值，則在這種情況下，電動(dòng)機(jī)就會(huì)立即停止運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中，所有斷路器操作都必須經(jīng)過上述循環(huán)，如果環(huán)境中的因素對(duì)氣壓造成影響，導(dǎo)致斷路器穩(wěn)定性降低，在這種情況下，應(yīng)該在電力設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中綜合考慮儲(chǔ)壓缸的剩余壓力，從高至低進(jìn)行合閘跳閘操作。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和斷路器壓力閉鎖裝置配合

4.1 系統(tǒng)內(nèi)部永久性故障

在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)永久性故障，則保護(hù)裝置可以結(jié)合故障發(fā)生特征，立即跳開斷路器，然后對(duì)斷路器進(jìn)行重合閘操作。當(dāng)完成一次性重合閘運(yùn)行后，還應(yīng)該加速跳開斷路器，使得斷路器重復(fù)“分-合-分”的操作過程。當(dāng)完成上述步驟后，斷路器的操作壓力就會(huì)大大降低，當(dāng)斷路器壓力在合閘閉鎖范圍內(nèi)時(shí)，合閘回路就會(huì)自動(dòng)斷開。在實(shí)際操作中，當(dāng)繼電器跳位返回后，微機(jī)裝置才能夠準(zhǔn)確判斷斷路器合位，因此，當(dāng)合閘回路自動(dòng)斷開時(shí)，即可以將保護(hù)裝置作為斷路器合位。

當(dāng)電力系統(tǒng)斷路器運(yùn)行時(shí)間過長時(shí)，就可以恢復(fù)斷路器操作壓力，與此同時(shí)，重合閘也會(huì)再次充滿電，以備再次運(yùn)作。值得注意的是，如果繼電保護(hù)裝置并沒有對(duì)應(yīng)的閉鎖接點(diǎn)，則只有當(dāng)斷路器恢復(fù)壓力后，才可以自動(dòng)接通合閘回路。當(dāng)電力系統(tǒng)斷路器進(jìn)行第二次勵(lì)磁動(dòng)作時(shí)，該裝置就可以被判定為分位，當(dāng)重復(fù)運(yùn)作重合閘時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“跳躍”的現(xiàn)象，重復(fù)上述過程，直至整個(gè)斷路器被破壞。

4.2 分相操作

在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，如果斷路器一直處于重合狀態(tài)，則說明壓力跳閘和閉鎖也處于相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)。另外，如果斷路器的壓力低于能夠激發(fā)重合閘運(yùn)作的標(biāo)準(zhǔn)值，則就會(huì)導(dǎo)致重合閘產(chǎn)生閉鎖問題，甚至?xí)谌嗵l中造成更為嚴(yán)重的故障問題。

5 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中斷路器閉鎖動(dòng)作的分析

5.1 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中閉鎖動(dòng)作的最佳位置選擇

本文將以液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)以及氣體操動(dòng)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，在降低機(jī)構(gòu)缸內(nèi)壓力時(shí)，必須結(jié)合缸內(nèi)剩余壓力值，逐漸進(jìn)行合閘和跳閘操作步驟。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中閉鎖動(dòng)作的最佳位置選擇應(yīng)該選擇在操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部，這樣不僅能夠有效簡化會(huì)接線路工序，而且還能夠有效提高閉鎖動(dòng)作的穩(wěn)定性和可靠性。然而，在實(shí)際操作過程中，斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)可能無法提供合閘、跳閘等操作接點(diǎn)，在這種情況下，為了確保斷路器能夠在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，應(yīng)該將閉鎖接點(diǎn)連接至其他回路中。

5.2 斷路器閉鎖回路的接線分析

根據(jù)電力系統(tǒng)斷路器的電壓等級(jí)以及操動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同，可以將斷路器操作閉鎖回路分為操作動(dòng)力閉鎖回路以及工作介質(zhì)閉鎖回路這兩種。其中，前者指的是當(dāng)在斷路器操作所需功能的來源發(fā)生異常時(shí)，可以禁止斷路器操作；而后者指的是當(dāng)斷路器操作所需介質(zhì)出現(xiàn)異常時(shí)，可以禁止斷路器操作，避免出現(xiàn)更為嚴(yán)重的故障。

某電力系統(tǒng)斷路器氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的閉鎖回路接線形式如圖1所示，該斷路器的作用是對(duì)保護(hù)屏操作箱進(jìn)行繼電保護(hù)。在該斷路器中，合閘接點(diǎn)以及跳閘接點(diǎn)都接入至保護(hù)屏操作箱中，因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，并不需要過多操作，只需要維持出廠設(shè)置。另外，重合閘閉鎖接點(diǎn)、合閘閉鎖接點(diǎn)以及跳閘閉鎖接點(diǎn)的接入位置分別在圖1所示4Q1D43、4Q1D44、4Q1D42之間。

圖1 某斷路器氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的閉鎖回路接線示意圖

通過對(duì)圖1進(jìn)行分析研究，其中1YJJ、2YJJ以及3YJJ均指的是常勵(lì)磁線路，一旦斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的閉鎖接點(diǎn)相聯(lián)通，線路中的磁線圈就會(huì)發(fā)生短接，在這種情況下，就會(huì)出現(xiàn)失磁返回。另外，圖1中，在正常工況下，4YJJ線路并不會(huì)發(fā)生勵(lì)磁動(dòng)作，但是如果操動(dòng)機(jī)構(gòu)禁止操作，則4YJJ線路就會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁動(dòng)作。圖1中，斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)只有合閘閉鎖接點(diǎn)，則為了確保斷路器能夠正常進(jìn)行閉鎖動(dòng)作，可以將合閘閉鎖接點(diǎn)接入閉鎖回路，然后將3YJJ線路進(jìn)行短接，這樣就能夠完成閉鎖動(dòng)作。

5.3 閉鎖回路接線中的雙重化配置

現(xiàn)階段，為了保證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性以及靈敏性，并且避免斷路器出現(xiàn)保護(hù)拒動(dòng)，可以根據(jù)實(shí)際需要，在繼電保護(hù)裝置中設(shè)置雙重配置。根據(jù)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，通過應(yīng)用雙重配置，不僅能夠有效避免由于繼電保護(hù)中斷路器保護(hù)拒動(dòng)而可能會(huì)造成的不良影響，同時(shí)，如果在操動(dòng)機(jī)構(gòu)、操作電源或者閉鎖回路中設(shè)置雙重化配置，還能夠有效提高閉鎖動(dòng)作的穩(wěn)定性和可靠性。

在雙重化配置的實(shí)施過程中，具體的操作工序是在斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)、閉鎖回路以及操作電源中實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際操作過程中，技術(shù)人員可以統(tǒng)一接線回路、電力系統(tǒng)元器件、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及端子排編號(hào)，這樣能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于兩組閉鎖繼電器的控制和管理。在圖1中，就是采用在閉鎖回路中應(yīng)用雙重化配置的方法，如果回路中任何一組直流電源消失，都不會(huì)對(duì)閉鎖繼電器造成不良影響，保持電力持續(xù)供應(yīng)狀態(tài)。在常規(guī)操作狀態(tài)下，閉鎖繼電器可以應(yīng)用第一組直流電源，在這種情況下，接點(diǎn)1JJ2和1JJ4為閉合狀態(tài)，1JJ為常勵(lì)磁動(dòng)作；如果電力系統(tǒng)電路發(fā)生故障，則通過切換回路，1JJ可以失磁返回，接點(diǎn)1JJ2和1JJ4自動(dòng)打開，閉鎖繼電器就能該應(yīng)用第二組直流電源。由此可見，在電路系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用雙重化配置，不僅能確保閉鎖繼電器能夠持續(xù)供電，而且還能夠有效提高閉鎖動(dòng)作的可靠性和穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

綜上所述，本文主要從電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作用以及電力系統(tǒng)斷路器操作類型出發(fā)，對(duì)閉鎖動(dòng)作與繼電保護(hù)設(shè)備的配合方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。由于閉鎖動(dòng)作的可靠性較高，因此，能夠有效保障繼電保護(hù)中斷路器的安全運(yùn)行。技術(shù)人員還應(yīng)該對(duì)斷路器繼電保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行深入研究，并且積極應(yīng)用雙重化配置，這樣才能有效提高繼電保護(hù)的靈敏性。

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TTM77

A

1004-7344（2016）15-0094-02

2016-5-5

全學(xué)亮（1974-），男，工程師，本科，主要從事電網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)的管理工作。