一起35kV開關(guān)防跳躍回路異常事件分析及建議

王坤

摘 要： 在南方電網(wǎng)某變電站，檢修人員在處理站內(nèi)#3自耦變35kV側(cè)334開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)電機(jī)過流導(dǎo)致遠(yuǎn)方分閘異常工作時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)334開關(guān)斷開后，開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)防跳躍繼電器52Y持續(xù)勵磁，不能正常返回。經(jīng)分析，保護(hù)裝置操作箱內(nèi)合閘保持繼電器HBJ與開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)防跳躍繼電器52Y回路匹配存在問題，導(dǎo)致開關(guān)遠(yuǎn)方分閘后，開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)防跳躍繼電器不能正常返回。通過本次跳閘異常事件，對35kV開關(guān)的操作箱防跳躍回路和本體防跳躍回路進(jìn)行梳理分析，并針對開關(guān)應(yīng)該選取哪種防跳躍方式提出一些建議。

關(guān)鍵詞： 防跳躍；繼電器；合閘保持；匹配

0 引言

在南方電網(wǎng)某變電站，檢修人員在處理站內(nèi)#3自耦變35kV側(cè)334開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)電機(jī)過流導(dǎo)致遠(yuǎn)方分閘異常工作時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)334開關(guān)斷開后，開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)防跳躍繼電器52Y持續(xù)勵磁，不能正常返回。經(jīng)分析，保護(hù)裝置操作箱內(nèi)合閘保持繼電器HBJ與開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)防跳躍繼電器52Y回路匹配存在問題，導(dǎo)致開關(guān)遠(yuǎn)方分閘后，開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)防跳躍繼電器不能正常返回。通過本次跳閘異常事件，對35kV開關(guān)的操作箱防跳躍回路和本體防跳躍回路進(jìn)行梳理分析，并針對開關(guān)應(yīng)該選取哪種防跳躍方式提出一些建議。

135kV開關(guān)防跳回路異常分析

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)334開關(guān)遠(yuǎn)方合閘后，操作箱合閘回路仍然導(dǎo)通，合閘保持繼電器HBJ未正常返回，操作箱合閘輸出端子31YK16仍然保持正電位輸出，用電流鉗表測量31YK16端子輸出回路電流為0.18A，而合閘保持繼電器HBJ為電流型繼電器，返回電流約為0.1A，因此可判斷合閘回路存在異常，導(dǎo)致開關(guān)合閘后，合閘回流電流大于合閘保持繼電器HBJ的返回電流，導(dǎo)致繼電器不能正常返回，切斷合閘回路。

1.1 35kV開關(guān)合閘過程

圖1 334開關(guān)操作箱原理圖

如圖1所示，35kV 334開關(guān)遠(yuǎn)方合閘時，合閘脈沖經(jīng)31YK9遙合端子勵磁合閘保持繼電器HBJ后，到達(dá)334開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)遠(yuǎn)方合閘回路端子TB1：7，再經(jīng)遠(yuǎn)方/就地切換把手至合閘線圈回路與開關(guān)機(jī)構(gòu)防跳回路。正常情況下，合閘脈沖勵磁合閘線圈52C，使得開關(guān)輔助常開接點(diǎn)52a/1閉合，常閉接點(diǎn)52b/1斷開，從而勵磁開關(guān)機(jī)構(gòu)防跳繼電器52Y。

圖2 334開關(guān)本體機(jī)構(gòu)箱控制回路原理圖

如圖2所示，正常情況下，開關(guān)本體防跳繼電器52Y勵磁后，常閉接點(diǎn)52Y：31、32斷開，切換合閘線圈52C回路。即防跳繼電器52Y在勵磁狀態(tài)時，開關(guān)不能合閘。在防跳繼電器52Y勵磁后，常開接點(diǎn)52Y：13、14閉合，操作箱合閘回路與大電阻R1及防跳繼電器52Y串聯(lián)，使得合閘回路電流減小。正常情況下，該電流將小于合閘保持繼電器HBJ的返回電流，使HBJ常開接點(diǎn)斷開，切斷操作箱合閘回路，最終完成35kV開關(guān)合閘過程。

1.2 事件發(fā)生的原因分析

由35kV開關(guān)合閘原理過程可知，當(dāng)防跳繼電器52Y勵磁時，操作箱合閘輸出完整回路為HBJ常開接點(diǎn)—TBJV常閉接點(diǎn)—HBJ勵磁線圈（電阻較小，約幾歐）—31YK16—TB1：7—防跳繼電器52Y常開接點(diǎn)（繼電器勵磁時閉合）—大電阻R1（約370歐）—52Y勵磁線圈（約260歐），回路總電阻約為630歐，站內(nèi)低壓直流電源為115V，可知合閘電流約為0.18A，與電流表實(shí)際測量值一致，大于合閘保持繼電器HBJ的返回電流，造成繼電器HBJ無法正常返回。由分析可知，合閘返回回路電流主要由機(jī)構(gòu)箱大電阻R1和52Y繼電器勵磁線圈電阻決定，此次334開關(guān)回路異常主要原因是操作箱繼電器HBJ與機(jī)構(gòu)箱防跳繼電器52Y回路匹配存在問題。

2事件反映的問題

經(jīng)現(xiàn)場檢查及試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)334開關(guān)控制回路實(shí)際存在雙重防跳回路，即操作箱防跳回路和開關(guān)本體機(jī)構(gòu)箱防跳回路同時使用。

2.1 操作箱防跳回路原理

35kV 334開關(guān)操作箱原理圖如圖1所示，操作箱防跳回路主要由操作箱跳閘保持繼電器TBJ、防跳自保持繼電器TBJV及其接點(diǎn)組成，由跳閘回路的繼電器TBJ啟動。若合閘命令在開關(guān)合上后繼續(xù)存在，此時有一遠(yuǎn)方分閘命令或保護(hù)跳閘勵磁跳閘保持繼電器TBJ，TBJ常開接點(diǎn)閉合，勵磁防跳繼電器TBJV。防跳繼電器TBJV勵磁后，TBJV常閉接點(diǎn)斷開，切斷操作箱合閘回路，合閘命令將不能送至開關(guān)機(jī)構(gòu)箱，防跳繼電器TBJV在勵磁狀態(tài)時，開關(guān)不能合閘。同時，防跳繼電器TBJV勵磁后，TBJV常開接點(diǎn)閉合，使得防跳繼電器處于自保持勵磁狀態(tài)，即使合閘命令持續(xù)存在，開關(guān)在分閘后，也不能再次合閘。

2.2 開關(guān)本體機(jī)構(gòu)箱防跳回路原理

35kV開關(guān)本體機(jī)構(gòu)箱防跳回路原理如圖2所示，機(jī)構(gòu)箱防跳回路主要由開關(guān)輔助接點(diǎn)、合閘線圈52C、防跳繼電器52Y及其常開常閉接點(diǎn)組成。334開關(guān)遠(yuǎn)方合閘時，合閘脈沖經(jīng)31YK16端子至開關(guān)合閘線圈52C，開關(guān)輔助常開接點(diǎn)52a/1閉合，開關(guān)輔助常閉接點(diǎn)52b/1斷開，從而勵磁開關(guān)本體防跳繼電器52Y。防跳繼電器52Y勵磁后，常閉接點(diǎn)52Y：31、32斷開，切斷合閘線圈52C回路，即防跳繼電器52Y在勵磁狀態(tài)時，334開關(guān)不能合閘。同時，防跳繼電器52Y勵磁后，常開接點(diǎn)52Y：13、14閉合，操作箱合閘回路與大電阻R1及防跳繼電器52Y線圈線圈串聯(lián)，防跳繼電器52Y仍處于勵磁狀態(tài)，但合閘回路電流變小。若合閘命令在開關(guān)合上后即消失，由于合閘電流變小，合閘保持繼電器HBJ為電流型繼電器，當(dāng)合閘電流小于其返回電流時，HBJ繼電器返回，HBJ繼電器常開接點(diǎn)斷開，切斷合閘保持回路。若合閘命令在開關(guān)合上后持續(xù)存在，則防跳繼電器52Y一直處于勵磁狀態(tài)，此時有一遠(yuǎn)方分閘命令或保護(hù)跳閘動作跳開開關(guān)，則開關(guān)不會在分閘后再次合閘。

2.3 違反南方電網(wǎng)反事故措施要求

南方電網(wǎng)反事故措施要求，每個斷路器應(yīng)且只應(yīng)使用一套防跳回路，宜采用開關(guān)本體防跳，從上述分析可知，334開關(guān)同時存在兩套防跳回路，根據(jù)反措要求，應(yīng)進(jìn)行整改。

經(jīng)分析，主要由兩種整改方式。一種是解開334開關(guān)本體機(jī)構(gòu)箱端子TB1：23、24的短接連接片，將本體防跳回路退出，采用操作箱防跳回路，合閘回路由開關(guān)輔助常閉接點(diǎn)斷開的方式切除，這種解決方案解決了操作箱合閘保持繼電器HBJ與機(jī)構(gòu)箱防跳繼電器52Y回路的匹配問題，同時滿足反措要求。另一種是在開關(guān)本體機(jī)構(gòu)箱中，利用遠(yuǎn)方/就地切換把手接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)本體防跳回路的切換，即在本體防跳回路串入遠(yuǎn)方/就地切換把手接點(diǎn)。當(dāng)切換把手處于就地位置時，本體防跳回路接入，此時操作箱控制回路和操作箱防跳回路均斷開，滿足反措要求；當(dāng)切換把手處于遠(yuǎn)方位置時，退出開關(guān)本體防跳回路，此時保留操作箱防跳，則可以避免同時使用兩套防跳回路，滿足反措要求。

3總結(jié)及探討

此次事件，暴露出該變電站35kV開關(guān)334合閘回路存在安全運(yùn)行隱患，考慮到自耦變35kV側(cè)開關(guān)經(jīng)常需要投退，嚴(yán)重威脅自耦變的穩(wěn)定運(yùn)行。但在事件分析過程中，我們也發(fā)現(xiàn)，由于操作箱防跳回路與開關(guān)機(jī)構(gòu)箱防跳回路并聯(lián)，若本體機(jī)構(gòu)箱內(nèi)大電阻R1與防跳繼電器52Y線圈電阻選取得當(dāng)，滿足操作箱合閘保持繼電器HBJ返回電流的要求，同時采用兩套防跳回路也可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。開關(guān)防跳回路應(yīng)該采取哪種方式，仍然值得我們繼續(xù)思考?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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