变电站二次回路防跳回路设计有关问题探讨

2015-01-08赵莉

中国科技纵横 2014年12期

关键词：额定电流合闸断路器

赵莉

(北京四方继保工程技术有限公司,北京 100085)

变电站二次回路防跳回路设计有关问题探讨

赵莉

(北京四方继保工程技术有限公司,北京 100085)

对于变电站二次回路设计而言,防跳回路的设计至关重要。本文主要涉及变电站二次回路防跳回路的设计问题,并就其中的几种方式进行了分析,提出了相关的参考意见和改进方案。

高压断路器操动机构防跳回路

在变电站二次回路设计中,合分闸回路对于保护回路具有十分重要的作用。在合分闸回路中要对防跳回路进行设计,目的是避免高压断路器在回路出现故障的情况下不会反复运行,保障设备和人身安全。如果设计出现不当之处,就可能使合闸回路出现故障从而接通,造成不堪设想的后果。因此对于变电站二次回路设计而言,防跳回路的设计至关重要。

1 双套配置操作箱,采用防跳回路配合

在220kv的变压器中,应该以双重化对微机保护进行配置。每套保护包括主后备保护,对故障做出反应,并给出信号。就目前来说,在运行设备中的第一套保护柜包括高压侧操作箱、主变保护I和打印机几种装置;而在第二套保护柜中应该将中低压侧操作箱、非电量非全相失灵保护以及主变保护II包括进去。保护的双重化要求元件对不同厂家和不同原理的两套保护加以配置,并根据不同的功能对不同的断路器进行保护,以备不时之需。因此必须使用双跳闸线圈断路器以及双操作回路操作箱。在220kv的变电站中,断路器操作机构和主变220kv侧操作箱有好几种配合方式,以下仅就其中的几种情况进行分析。

1.1 220kv老变电站

由于这些老变电站建设时间较早,经过一段时间的发展之后,改为使用分相式断路器,而主变保护220kv侧配置分相式操作箱。其中分相式操作箱与分相式断路器操作机构相互配合。对于未串接压力低闭锁分合闸接点的分合闸线圈回路,应该将这些接点引入操作箱内。然后在11YJJ继电器被启动后,分合闸回路中串入11YJJ常开接点,以保护设备的安全运作。

1.2 220kv新变电站

有些GIS设备只具备分相式操动机构,因此在主变电站的220kv侧一次设备中对这种设备加以运用。某些厂家对中间继电器进行启动并利用其中的三对接点对断路器三相分合闸线圈进行分合。根据分相式操作机构对GIS设备进行相关归类,并按AIS模式中的防跳回路对断路器分合闸操作回路进行设计。

1.3 分相式操作箱与三相联动式断路器操作机构相配合

随着技术的不断发展,传统的断路器发生改变,对三相联动式操作机构加以利用。但主变220kv侧和过去一样,使用分相式操作箱。这样就使得分相式操作箱与三相联动式断路器操作机构相配合。在设计中使断路器分合闸线圈回路和分相分合闸操作回路相连,并在分相操作箱内将三相合位继电器相互并接。使其作为断路器的跳位监视。

2 防跳继电器组成的防跳回路

在变电站二次回路设计中,被人们普遍采用的防跳回路是定型防跳继电器组成的防跳回路。目前的防跳继电器只能运用直流操作电源的变电站,对于交流操作电源的变电站可以在设计二次回路时选择其他的防跳回路。对永磁操动机构加以运用时不应该在二次回路中采用防跳继电器防跳回路,而应该利用永磁操动机构或者对弹簧储能操动机构加以利用。同时二次回路中也要对电流线圈圈KA(I)额定电流加以注意,看其是否与断路器操动机构分闸线圈的额定电流相互搭配。如果不搭配,就可能因为前者大于后者而造成继电器无法启动,防跳作用无法发挥;也可能因为前者小于后者而造成分闸的过程中防跳继电器电流线圈KA(I)被烧毁。

3 变电站自动化装置内部防跳回路

现在变电站自动化装置内部防跳回路这种方式得到广泛应用。新型防跳继电器能够直接在线路板上进行焊接,这样就使得变电站自动化的装置内部拥有防跳作用。和上述继电器所组成的防跳回路相比,其防跳原理和动作过程均与其类似。但是在应用中,同样有很多问题需要引起我们的注意。比如在变电站中运用交流操作电源时,变电站自动化装置内部应该取消对防跳继电器的使用。还有应该在变电站二次回路中应该永磁操动机构或者带防跳功能的弹簧储能操动机构。在设计二次回路时,同样要使断路器操动机构中的分闸线圈YT额定电流与防跳继电器的电流线圈额定电流相互匹配,这样才能保证防跳回路发挥应有的作用,从而变电站安全运行。其中变电站自动化装置中不需要人为对报警信号进行处理,软件已经进行了处理。

4 断路器操动机构内部防跳回路

在弹簧储能操动机构内部可以带防跳功能。变电站自动化装置,也称微机保护装置,在这项设计中是操动机构,而防跳继电器是断路器操动机构的合闸线圈,其分闸线圈是是操动机构中的常开和常闭辅助触点。应该注意到在二极管整流桥进行设计时,应该同时包括弹簧储能操动机构的合分闸回路和储能回路,使直流和交流都能被人使用,防跳回路正常运行。由此看来,在利用交流对电源进行操作时,为了方便二次回路的设计,应该选择具有防跳功能的弹簧储能操动机构。永磁操动机构利用自身所带的电子电路视线内部防跳功能,在启动防跳功能后再进行合闸。而利用直流对电源进行操作时,防跳回路也很运作正常。

对于这项防跳方案仍有值得改进之处。比如,利用合闸回路启动防跳继电器。这种防跳继电器体积不大,能够在操动机构内部进行安装,这样就能够通过跳闸回路对防跳继电器进行启动。和定型的防跳继电器类似,其动作过程在运用变电站自动化装置之后,跳闸不再进行自保持。此外,解决断路器操动机构分闸线圈的额定电流应该与防跳继电器的电流线圈额定电流相互匹配,这一问题较为容易解决。