500kV變電站500kV斷路器合閘回路完善方案的研究與應(yīng)用

宋凱

【摘 要】500kV斷路器合閘回路存在不足，給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重隱患，需研究分析一種全新方法來杜絕隱患。從二次回路入手，改進(jìn)接線，完善斷路器合閘回路，滿足南方電網(wǎng)公司最新的反措要求，更進(jìn)一步的完善監(jiān)視回路的完整性，加強(qiáng)高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性。

1.引言

500kV合閘回路及其監(jiān)視回路存在漏洞，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行意義重大的500kV線路來說無論是開關(guān)運(yùn)行中發(fā)生拒動或者誤動，其造成的后果及影響都是巨大的，為了減少事件發(fā)生的概率，最大限度地保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，對500kV監(jiān)視合閘回路重新設(shè)計(jì)，使其監(jiān)視合閘回路全長，在回路上任何一點(diǎn)斷線均可發(fā)出“控制回路斷線報警”。

2.研究實(shí)施過程

2.1 背景

南方電網(wǎng)反事故措施要求：《TWJ監(jiān)視應(yīng)能監(jiān)視到中控箱“遠(yuǎn)方就地”把手、斷路器輔助接點(diǎn)、合閘線圈等完整的合閘回路；HWJ監(jiān)視應(yīng)能監(jiān)視到“遠(yuǎn)方＼就地”切換把手、斷路器輔助接點(diǎn)、跳閘線圈等完整的跳閘回路》。由于多數(shù)開關(guān)廠家在出圖是沒有考慮到這個反事故措施，所以二次回路和圖紙等相關(guān)信息均需重新設(shè)計(jì)調(diào)整。

2.1 提出新方案及遇到具體問題的分析解決

為了順利完成上級部門安排的工作任務(wù)，我局繼保班組積極思考，集思廣益，研究一種全新方案，安全可靠執(zhí)行反措。

首先要考慮到本站正在使用的防跳回路的情況，分為兩種情況：

第一種：廠站內(nèi)斷路器使用把手遠(yuǎn)方用操作箱防跳，把手就地采用開關(guān)機(jī)構(gòu)防跳回路的情況，這種情況下的把手遠(yuǎn)方時，按照2017版500kV變電站二次接線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，監(jiān)視回路（109）與合閘回路（107）、監(jiān)視回路（139）與跳閘回路（137）均在保護(hù)屏直接短接，取消回路編號109與139的兩條保護(hù)屏到開關(guān)本體機(jī)構(gòu)箱的電纜。把手就地時按照廠家白圖指引保留本體就地防跳即可，但是按照南方電網(wǎng)反事故措施對防跳賄賂的要求（每個斷路器應(yīng)且只應(yīng)使用一套方跳回路，宜優(yōu)先選用開關(guān)本體防跳回路），雖然這種情況符合反措要求，但是在斷路器本體機(jī)構(gòu)具備防跳能力的情況下我們盡量選擇下面介紹的這種把手遠(yuǎn)方和就地均使用斷路器機(jī)構(gòu)箱防跳的情況。

第二種：廠站內(nèi)斷路器使用遠(yuǎn)方或就地均使用斷路器本體機(jī)構(gòu)箱防跳的情況，這種情況下合位監(jiān)視HWJ回路編號為139的電纜依然可以與第一種情況一樣，在保護(hù)屏短接137即可無需單獨(dú)配置即可滿足監(jiān)視跳閘回路全長的要求；但跳位監(jiān)視TWJ就要求必須要獨(dú)立的跳位監(jiān)視保護(hù)屏到斷路器匯控箱回路編號為109的獨(dú)立電纜，因?yàn)椴僮飨洌ūＷo(hù)）防跳與機(jī)構(gòu)箱（本體）防跳的區(qū)別是前者是跳閘回路啟動防跳繼電器，后者是合閘回路啟動防跳繼電器，保護(hù)防跳在跳閘回路啟動的防跳繼電器不存在與TWJ的配合問題，機(jī)構(gòu)箱（本體）防跳在合閘回路啟動防跳繼電器就會發(fā)生與跳位繼電器TWJ的配合問題（TWJ監(jiān)視合閘回路、HWJ監(jiān)視跳閘回路），斷路器合閘時防跳繼電器啟動。TWJ內(nèi)阻分壓導(dǎo)致防跳繼電器無法返回永久斷開合閘回路的問題，因?yàn)門WJ的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于防跳繼電器的內(nèi)阻，加上防跳繼電器的啟動電壓低，為了解決這一問題，監(jiān)視回路改造的第一個問題就是要在監(jiān)視回路（109）與合閘回路（107）之間增加一對防跳繼電器的常閉接點(diǎn)，這樣就可以解決在斷路器合閘后防跳繼電器無法返回的問題；另一個問題時保護(hù)屏操作箱跳位燈在斷路器合位的時候與合位燈共同亮起的問題，這樣顯然是不可以的，出現(xiàn)這種情況的原因是在斷路器合位后，斷路器的常開接點(diǎn)閉合，負(fù)電會通過防跳繼電器-斷路器已閉合的常開接點(diǎn)-跳位燈-TWJ-正電源，這樣有正負(fù)電位的情況下即使斷路器合閘跳位燈依然會亮的情況，但上面的第一種情況已經(jīng)在109與107之間串入防跳繼電器的常閉接點(diǎn)會阻止負(fù)電位串到跳位燈及TWJ去，因?yàn)榉捞^電器接點(diǎn)的斷開與閉合帶有一定的延時性，與斷路器輔助接點(diǎn)不同，斷路器輔助接點(diǎn)變位是瞬時的，也會同樣的出現(xiàn)斷路器輔助接點(diǎn)與防跳繼電器輔助接點(diǎn)配合不好導(dǎo)致操作箱分位燈顯示異常的問題；解決這個問題就需要在（109）與（107）之間在多串入一個斷路器常閉接點(diǎn)。

分析結(jié)論：把手“遠(yuǎn)方＼就地”均采用機(jī)構(gòu)箱（本體）防跳的情況下，跳位監(jiān)視回路需要單獨(dú)配置保護(hù)屏到匯控箱回路編號為109的電纜，且需要在監(jiān)視回路（109）與合閘回路（107）之間分別串聯(lián)一對斷路器常閉接點(diǎn)和防跳繼電器的常閉接點(diǎn)。

針對上述現(xiàn)象，結(jié)合多年的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，秉承繼保人嚴(yán)勤細(xì)實(shí)的工作作風(fēng)，卯著一股干勁，開展了一系列工作。經(jīng)研究分析，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，提出以下方法，主要分為兩個步驟（以ABB開關(guān)為例）：

步驟一：拆除原有回路，將500kV線路或者變高開關(guān)保護(hù)屏至匯控箱106A（A相）、106B（B相）、106C（C相）回路拆除，并將匯控箱至各相機(jī)構(gòu)箱XA：A612至X1：612（A相）、XB：B612至X1：612（B相）、XC：C612至X1：612（C相）回路拆除。

步驟二：定義和連接新回路，選取500kV線路及變高開關(guān)保護(hù)屏至匯控箱備用芯，分別定義為109A、109B、109C，500kV線路及變高開關(guān)保護(hù)屏4D113、4D116、4D119 分別連接至匯控箱XA：A281、XB：B281、XC：C281。選取匯控箱至各相機(jī)構(gòu)箱備用芯，連接XA：A281至X1：281（A相）、XB：B281至X1：281（B相）、XC：C281至X1：281（C相）及XA：A922至X1：922（A相）、XB：B922至X1：922（B相）、XC：C922至X1：922（C相）。再分別在各相機(jī)構(gòu)箱短接X1：282至X1：921，最后，在500kV線路及變高開關(guān)匯控箱分別將XA：A922、XB：B922、XC：C922分別短接至X1：610A、X1：610B、X1：610C并定義為J107A、J107B、J107C。將 500kV線路及變高開關(guān)保護(hù)屏4D114、4D117、4D120至開關(guān)匯控箱XA：A610、XB：B610、XC：C610回路編號由103A、103B、103C改為107A、107B、107C；如此，即可實(shí)現(xiàn)500kV線路及變高開關(guān)監(jiān)視合閘回路的完善。

2.2 實(shí)施準(zhǔn)備

首先結(jié)合現(xiàn)場停電，花費(fèi)1天時間進(jìn)行圖紙修改，緊接著花費(fèi)3天時間進(jìn)行圖紙審批，然后耗用3天時間走方案審批流程，接著1天時間來設(shè)備停電、回路更改及試驗(yàn)，最后更改運(yùn)行規(guī)程并投運(yùn)。

具體實(shí)施工作要求不僅要求實(shí)施人員熟悉現(xiàn)場，還要求二次接線技能嫻熟。施工人員必須由熟悉二次的電工進(jìn)行，并嚴(yán)格按圖施工。而且該項(xiàng)作業(yè)涉及500kV電壓等級的設(shè)備，要求施工前應(yīng)做的安全措施要詳細(xì)?，F(xiàn)場需要做足以下安全措施：

1）將500kV線路或者變高轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài)：即開關(guān)分位刀閘拉開。

2）斷開開關(guān)控制電源和儲能電源。

3）斷開刀閘控制電源和電機(jī)電源。

4）退出并隔離以下壓板：啟動相關(guān)母差失靈壓板。

5）繼保室500kV線路及變高開關(guān)保護(hù)屏門前后掛“在此工作”標(biāo)示牌在相鄰屏掛紅布。

6）在開關(guān)四周設(shè)置圍欄，并在圍欄上面向內(nèi)掛“止步，高壓危險”標(biāo)示牌，在圍欄入口處掛“在此工作”標(biāo)示牌。

7）在開關(guān)的測控屏操作把手和刀閘操作按鈕上懸掛“禁止合閘，有人工作”標(biāo)示牌。

2.3 具體實(shí)施

施工時嚴(yán)格按照以下步驟，有序開展，避免出現(xiàn)安全事故。

1）將500kV線路及變高開關(guān)保護(hù)屏4D113、4D116、4D119至500kV #3變高5033開關(guān)匯控箱XA：A612、XB：B612、XC：C612、106A（A相）、106B（B相）、106C（C相）回路拆除，剪去導(dǎo)線裸露部分并固定好導(dǎo)線。

2）在500kV線路及變高開關(guān)保護(hù)屏及500kV線路及變高開關(guān)匯控箱中，選取合適的備用芯，測試完好后，將備用芯編號為109 的電纜500kV線路及變高保護(hù)屏接入操作箱相應(yīng)端子，在 500kV線路及變高開關(guān)匯控箱分別接入XA：A281、XB：B281、XC：C281。

3）在 500kV線路及變高開關(guān)匯控箱至 500kV線路及變高開關(guān)各相機(jī)構(gòu)箱電纜中，選取合適的備用芯，經(jīng)測試完好并對線后，連接 XA：A281至X1：281（A相）、XB：B281至X1：281（B相）、XC：C281至X1：281（C相）

4）在 500kV線路及變高開關(guān)各相機(jī)構(gòu)箱中，將X1：282和X1：921進(jìn)行短接。

5）在500kV線路及變高開關(guān)各相機(jī)構(gòu)箱中，找到防跳繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)，用合適的連接線將31連接至X1：921，將32連接至X1：922。

6）在 500kV線路及變高開關(guān)匯控箱至 500kV線路及變高開關(guān)各相機(jī)構(gòu)箱電纜中，選取合適的備用芯，經(jīng)測試完好并對線后，連接 XA：A922至X1：922（A相）、XB：B922至X1：922（B相）、XC：C922至X1：922（C相）。

7）在 500kV線路及變高開關(guān)匯控箱中，用合適的連接線將XA：A922與X1：610A、XB：B922與X1：610B、XC：C922與X1：610C進(jìn)行短接，并編號為J107A、J107B、J107C。

8）將 500kV線路及變高開關(guān)保護(hù)屏4D114、4D117、4D120至 500kV線路及變高開關(guān)匯控箱XA：A610、XB：B610、XC：C610回路編號由103A、103B、103C改為107A、107B、107C。

9）合上 500kV線路及變高開關(guān)控制電源，在500kV線路及變高開關(guān)分位時，監(jiān)視合閘回路。

10）將 500kV線路及變高開關(guān)匯控箱遠(yuǎn)方/就地把手切換至就地位置，后臺 “控制回路斷線”光字牌應(yīng)亮，并有控制回路斷線報文。

11）最后進(jìn)行防跳回路試驗(yàn)，保證防跳回路正常工作。

12）恢復(fù)現(xiàn)場，更改運(yùn)行規(guī)程。

2.2總結(jié)分析

收集整理 500kV線路及變高開關(guān)合閘回路完善圖紙資料。

3.結(jié)束語

在現(xiàn)代電網(wǎng)中，500kV變電站是一個城市的重要樞紐站。在現(xiàn)在和未來的電力系統(tǒng)中，確保500kV變電站設(shè)備安全運(yùn)行，尤其是500kV斷路器，提高輸配電可靠性和穩(wěn)定性具有十分重大的意義。一旦500kV斷路器因合閘回路存在隱患沒有及時消除而發(fā)生開關(guān)拒動或者誤動，會造成十分嚴(yán)重的后果。如果沒有繼保人員的工作嚴(yán)謹(jǐn)和發(fā)現(xiàn)問題后敢于較真，一旦發(fā)生故障，后果不堪設(shè)想。

參考文獻(xiàn)：

[1].《中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力安全工作規(guī)程》.2015-07-03發(fā)布.

[2].楊岳斌，李日龍，張路，秦文忠，王國悅.500KV斷路器保護(hù)和500KV神神線后備保護(hù)改進(jìn)

[3].《中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度管理規(guī)程》2017版.2017-05-10發(fā)布

（作者單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司揭陽供電局）