變電站二次回路防跳回路設(shè)計(jì)有關(guān)問題分析

摘要：變電站在電壓輸送過程中扮演著極其重要的角色，它把從發(fā)電廠輸送出來的電能變?yōu)楦邏弘?，然后輸送到很遠(yuǎn)的地方，在電壓輸送到具體用戶的時(shí)候又根據(jù)用戶的需要把高壓電變成低壓電。在這一系列過程中，變電站成功實(shí)現(xiàn)了電壓的轉(zhuǎn)變，保證了電壓在傳送過程中的安全以及用戶用電安全。對(duì)于變電站二次回路設(shè)計(jì)而言，防跳回路的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器;操動(dòng)機(jī)構(gòu);防跳回路

1二次回路防跳回路設(shè)計(jì)對(duì)變電站的作用

通常，在變電站進(jìn)行電壓輸送時(shí)二次回路設(shè)計(jì)主要是電壓測量以及電壓控制和變電站保護(hù)這幾方面。二次回路設(shè)計(jì)主要是高壓斷路器分合閘設(shè)計(jì)。通常若是斷路器存在分合閘事故則會(huì)引起斷路器誤動(dòng)及拒動(dòng)現(xiàn)象，該類動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)極大損傷，防跳回路設(shè)計(jì)能夠充分處理該事件的出現(xiàn)。分合閘出現(xiàn)相關(guān)故障時(shí)則防跳回路能夠阻止斷路器出現(xiàn)誤動(dòng)現(xiàn)象，以便于避免不安全事件的出現(xiàn)，防跳回路設(shè)計(jì)對(duì)變電站二次回路設(shè)計(jì)有著很大的作用。

2雙套配置操作箱，采用防跳回路配合

在220kV的變壓器中，應(yīng)該以雙重化對(duì)微機(jī)保護(hù)進(jìn)行配置。每套保護(hù)包括主后備保護(hù)，對(duì)故障做出反應(yīng)，并給出信號(hào)。就目前來說，在運(yùn)行設(shè)備中的第一套保護(hù)柜包括高壓側(cè)操作箱、主變保護(hù)I和打印機(jī)幾種裝置;而在第二套保護(hù)柜中應(yīng)該將中低壓側(cè)操作箱、非電量非全相失靈保護(hù)以及主變保護(hù)II包括進(jìn)去。保護(hù)的雙重化要求元件對(duì)不同廠家和不同原理的兩套保護(hù)加以配置，并根據(jù)不同的功能對(duì)不同的斷路器進(jìn)行保護(hù)，以備不時(shí)之需。因此必須使用雙跳閘線圈斷路器以及雙操作回路操作箱。在220kV的變電站中，斷路器操作機(jī)構(gòu)和主變220kV側(cè)操作箱有好幾種配合方式，以下僅就其中的幾種情況進(jìn)行分析。

2.1、220kV老變電站

由于這些老變電站建設(shè)時(shí)間較早，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展之后，改為使用分相式斷路器，而主變保護(hù)220kV側(cè)配置分相式操作箱。其中分相式操作箱與分相式斷路器操作機(jī)構(gòu)相互配合。對(duì)于未串接壓力低閉鎖分合閘接點(diǎn)的分合閘線圈回路，應(yīng)該將這些接點(diǎn)引入操作箱內(nèi)。然后在11YJJ繼電器被啟動(dòng)后，分合閘回路中串入11YJJ常開接點(diǎn)，以保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)作。

2.2、220kV新變電站

有些GIS設(shè)備只具備分相式操動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此在主變電站的220kV側(cè)一次設(shè)備中對(duì)這種設(shè)備加以運(yùn)用。某些廠家對(duì)中間繼電器進(jìn)行啟動(dòng)并利用其中的三對(duì)接點(diǎn)對(duì)斷路器三相分合閘線圈進(jìn)行分合。根據(jù)分相式操作機(jī)構(gòu)對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行相關(guān)歸類，并按AIS模式中的防跳回路對(duì)斷路器分合閘操作回路進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3、分相式操作箱與三相聯(lián)動(dòng)式斷路器操作機(jī)構(gòu)相配合

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的斷路器發(fā)生改變，對(duì)三相聯(lián)動(dòng)式操作機(jī)構(gòu)加以利用。但主變220kV側(cè)和過去一樣，使用分相式操作箱。這樣就使得分相式操作箱與三相聯(lián)動(dòng)式斷路器操作機(jī)構(gòu)相配合。在設(shè)計(jì)中使斷路器分合閘線圈回路和分相分合閘操作回路相連，并在分相操作箱內(nèi)將三相合位繼電器相互并接。使其作為斷路器的跳位監(jiān)視。

3防跳繼電器組成的防跳回路

在變電站二次回路設(shè)計(jì)中，被人們普遍采用的防跳回路是定型防跳繼電器組成的防跳回路。目前的防跳繼電器只能運(yùn)用直流操作電源的變電站，對(duì)于交流操作電源的變電站可以在設(shè)計(jì)二次回路時(shí)選擇其他的防跳回路。對(duì)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)加以運(yùn)用時(shí)不應(yīng)該在二次回路中采用防跳繼電器防跳回路，而應(yīng)該利用永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或者對(duì)彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu)加以利用。同時(shí)二次回路中也要對(duì)電流線圈圈KA（I）額定電流加以注意，看其是否與斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘線圈的額定電流相互搭配。如果不搭配，就可能因?yàn)榍罢叽笥诤笳叨斐衫^電器無法啟動(dòng)，防跳作用無法發(fā)揮;也可能因?yàn)榍罢咝∮诤笳叨斐煞珠l的過程中防跳繼電器電流線圈KA（I）被燒毀。

4變電站自動(dòng)化裝置內(nèi)部防跳回路

現(xiàn)在變電站自動(dòng)化裝置內(nèi)部防跳回路這種方式得到廣泛應(yīng)用。新型防跳繼電器能夠直接在線路板上進(jìn)行焊接，這樣就使得變電站自動(dòng)化的裝置內(nèi)部擁有防跳作用。和上述繼電器所組成的防跳回路相比，其防跳原理和動(dòng)作過程均與其類似。但是在應(yīng)用中，同樣有很多問題需要引起我們的注意。比如在變電站中運(yùn)用交流操作電源時(shí)，變電站自動(dòng)化裝置內(nèi)部應(yīng)該取消對(duì)防跳繼電器的使用。還有應(yīng)該在變電站二次回路中應(yīng)該永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或者帶防跳功能的彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)二次回路時(shí)，同樣要使斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的分閘線圈YT額定電流與防跳繼電器的電流線圈額定電流相互匹配，這樣才能保證防跳回路發(fā)揮應(yīng)有的作用，從而變電站安全運(yùn)行。其中變電站自動(dòng)化裝置中不需要人為對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行處理，軟件已經(jīng)進(jìn)行了處理。

5斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置防跳回路斷

路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部裝置防跳方案，主要是指彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部帶防跳功能。在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中，斷路器處于分閘狀態(tài)的時(shí)候，如果合閘回路發(fā)生故障，即合閘回來變?yōu)榻油ǖ臓顟B(tài)，這樣就會(huì)導(dǎo)致斷路器誤合閘現(xiàn)象發(fā)生。如果手動(dòng)合閘剛好合到事故上，或者手動(dòng)合閘保持的時(shí)間太長，甚至是出現(xiàn)事故跳閘，防跳回路的安裝，都會(huì)使斷路器跳閘后不會(huì)再次合閘，即斷路器發(fā)生故障后，先合閘，再分閘，只能動(dòng)作兩次，不會(huì)出現(xiàn)斷電器故障后一直跳動(dòng)的情況，這樣就能避免安全事故的發(fā)生。當(dāng)然，在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部安置防跳回路，也有一些問題要注意。為了變電站交直流電源可以兩用，在彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合分閘回路和彈簧儲(chǔ)能回路中可以安裝二極管整流橋。這樣變電站在采用交直流電源操作的時(shí)候，防跳回路都可以起到作用。在變電站斷電器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中可以直接選用內(nèi)部帶有防跳功能的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)可以交直流電源共用，它的內(nèi)部防跳是有機(jī)構(gòu)自身的電子路完成的，在同時(shí)接受到斷電器合分閘故障信號(hào)時(shí)，防跳功能自動(dòng)啟動(dòng)防止斷電器分閘后再合閘，造成斷電器故障后上下跳動(dòng)引發(fā)安全事故的發(fā)生。

6結(jié)語

綜上所述，在變電站二次回路防跳回路設(shè)計(jì)中，防跳回路的設(shè)計(jì)方案有很多種，每一種防跳回路方案都有自身的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于變電站二次回路的保護(hù)都能起到作用。變電站二次回路防跳回路的設(shè)計(jì)極為重要，它可以在斷電器發(fā)生故障的時(shí)候，防止合分閘上下跳動(dòng)，避免變電站安全事故的發(fā)生，既能保證變電站安全運(yùn)行，又能保證用戶安全用電。

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蔡磊（1988.03），男，河南長垣人，重慶大學(xué)本科學(xué)歷，單位：國網(wǎng)青海省電力公司黃化供電公司，研究方向：變電設(shè)計(jì)。郵編：811200