6 kV系统FC柜“防跳”回路优化

张林渠

（四川广安发电有限责任公司，四川 广安 638017）

6 kV系统FC柜“防跳”回路优化

张林渠

（四川广安发电有限责任公司，四川 广安 638017）

根据某电厂6 kV系统西门子FC开关合闸在故障上，发生开关“跳跃”的情况，对其二次接线回路进行分析，查找到开关发生“跳跃”的原因，对“防跳”回路提出改进措施，进行回路整改优化，消除安全隐患，确保“防跳”回路正常工作。

6 kV系统；FC开关；“防跳”回路；优化

0　引言

某电厂一6 kV西门子开关柜，为真空接触器开关柜（简称FC柜）。运行人员在DCS上远方合闸开关，由于该开关出线电缆发生故障，开关合闸在故障上。后经查阅操作员站历史记录显示，该开关在3 s内发生了5次合闸和5次分闸，即开关发生了“跳跃”。

FC柜设计中应用“防跳”回路，但此次故障中未发生作用，以下对此进行分析。

1　开关合分闸回路分析

6 kV系统FC柜二次接线如图1所示，分析如下。

2.1开关远控合闸

2.1.1第14（远控合闸）回路

运行人员在DCS上发出合闸指令，远控合闸（见图1中第14回路）。

电流回路：DC 110 V+→14远控合闸→KC合闸继电器→DC 110 V-。

图1　6 kV系统FC柜二次接线

结果：KC合闸继电器励磁，其常开接点闭合。

2.1.2第7（远控合闸）回路

电流回路：DC 110 V+→远控/就地切换开关SS闭合→KC合闸继电器延时断开后常开接点闭合→开关“工作”位置接点SL闭合→保护跳闸KCO常闭接点闭合→跳闸继电器K 30常闭接点闭合→合闸线圈K 1M常闭接点闭合→防“跳跃”继电器K 1常闭接点闭合→合闸继电器K 31→DC 110 V-。

结果：合闸继电器K 31励磁，其常开接点闭合，常闭接点断开。

2.1.3第8（合闸保持）回路

K 31常开接点闭合与合闸回路保持延时继电器KT1形成回路，合闸延时继电器KT1励磁，其常开接点闭合后延时断开，其延时一般整定为0.5 s，形成合闸自保持回路。

2.1.4第3（合闸线圈）回路

电流回路：DC 110 V+→熔断器跳闸继电器KR1常闭接点闭合→合闸继电器K 31常开接点闭合→合闸线圈K 1M→DC 110 V-。

结果：合闸线圈K 1M带电，开关合闸，HR（红灯）亮。

2.2开关故障跳闸

当开关合闸在故障上，开关保护动作跳闸。

2.2.1第17（保护跳闸）回路

电流回路：DC 110 V+→保护动作出口瞬动接点F1闭合→保护跳闸继电器KCO→DC 110 V-。

结果：KCO励磁，其常开接点闭合，常闭接点断开。

2.2.2第13（保护跳闸）回路

电流回路：DC 110 V+→KCO常开接点闭合→合闸线圈K 1M常开接点闭合→远控跳闸继电器K 30→DC 110 V-。

结果：远控跳闸继电器K 30励磁。

2.2.3第9（分闸线圈）回路

K 30常开接点闭合（此为双接点），使分闸线圈K 2E带电动作，开关跳闸，HG（绿灯）亮。

3　开关“防跳”回路分析

3.1开关“跳跃”现象

远方合闸时，按照2.1节远控合闸回路动作；由于开关合闸在故障上，按照2.2节发生开关跳闸。

操作员在DCS上发出合闸操作指令。为确保可靠合闸，合闸脉冲一般整定在3 s左右。当断路器手动或自动合闸在有故障的线路上时，继电保护装置将动作跳闸；此时，如果操作人员仍将控制开关放在合闸位置，或自动重合闸装置未复归，断路器将发生再合闸。因为线路上的故障未消除，继电保护装置又动作于跳闸，出现多次“跳—合”，这种现象称之为断路器的“跳跃”。

断路器如果多次发生“跳跃”，将造成保护越级跳闸，断路器遮断能力下降，甚至引起爆炸事故，所以，防“跳跃”回路是必须的。

3.2开关“防跳”回路原理

该断路器采用CD-2型操作机构，在设计上有防止断路器“跳跃”的闭锁装置。从图1中第4（“防跳”）回路可知，开关合闸后，其“防跳”继电器K 1励磁，其常开接点闭合，形成“防跳”回路的自保持回路。

电流回路：DC 110 V+→远控就地切换开关SS闭合→合闸继电器KC延时常开接点闭合→“工作”位置接点SL闭合→保护跳闸继电器KCO常闭接点闭合→“防跳”继电器常开接点K 1闭合→“防跳”继电器K 1→DC 110 V-。

结果：“防跳”继电器K 1励磁，其常开接点闭合，常闭接点断开，从而断开了合闸回路继电器K 31直流电源，合闸回路继电器K 31无法励磁，故不能实现再次合闸，实现开关的“防跳”功能。

而且，合闸回路继电器K 31，可依靠其合闸保持回路中延时继电器KT1形成合闸自保持回路，其时间整定一般为0.5 s，由于时间短，正常情况下不会发生开关“跳跃”。

3.3开关“防跳”功能丢失原因

经分析，“防跳”继电器K 1失磁是导致“防跳”功能丢失的原因。进一步检查发现，保护跳闸后，其串入远控合闸回路中的保护跳闸常闭接点KCO断开，切断了K 1的电源，使继电器K 1无法励磁。

4　整改措施

结合现场实际，将串入远控合闸回路中的保护跳闸继电器KCO常闭接点进行短接，端子接点为51和52。短接后，保护跳闸时，继电器K 1得电励磁，其常闭接点打开，断开合闸回路继电器K 31的直流电源，确保不合闸在故障上，可实现防止开关“跳跃”。

短接保护跳闸继电器KCO常闭接点后，恢复了开关“防跳”功能，开关其他功能均正确，没有其他安全风险，进行开关模拟试验也正常，证明整改措施确实有效。

5　结束语

某电厂6 kV系统西门子FC柜，其设计二次接线中，“防跳”回路为典型设计，但存在设计缺陷，在开关远控合闸在故障时，开关将发生“跳跃”，将造成保护越级跳闸，开关遮断能力下降，甚至出现开关爆炸事故。经过此次回路整改优化，消除了安全隐患。

1 张梦欣.电子技术基础［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2002.

2 王越明.电气二次回路识图［M］.北京：化学工业出版社，2012.

3 苏玉林，刘志民，熊 森.怎样看电气二次图［M］.北京：中国电力出版社，2004.

2015-06-29；

2016-03-22。

张林渠（1976-），男，工程师，主要从事火电厂运行管理工作，email：gagszlq@163.com。