500 kV断路器PCX型操作箱合位灯异常原因分析

古云峰

（广东电网有限责任公司河源供电局，广东河源517000）

0 引言

操作箱是断路器控制回路的主要组成部件，其主要起到执行保护装置动作命令及回路监视的作用。操作箱控制回路及监视回路的可靠性直接关系到继电保护运行的可靠性。断路器的控制回路采用直流电源供电，变电站中存在大量的交流回路，交流窜入直流控制回路及直流控制回路感应出交流电的情况经常发生。

本文针对500 kV断路器PCX型操作箱在控制电源断开时，控制回路存在感应电，并且合位灯点亮的问题，对控制回路提出了改进措施，确保了PCX操作箱可靠地运行，并为日后处理类似问题提供了有效依据。

1 断路器控制回路及刀闸闭锁回路原理

500 kV断路器采用分相带中控箱的结构，机构配置有两组本体三相不一致保护，分别采用第一、第二组控制电源供电。图1为50111、50112刀闸的闭锁回路原理图，50111、50112刀闸受5011开关位置闭锁，只有在5011开关分位时才允许操作50111、50112刀闸，因此，须取断路器A、B、C三相的位置常闭辅助接点串联至刀闸电机控制回路中。图1两个虚框中的接点联系如图2所示，图中的501、521闭锁回路分别采用A、B、C三个断路器机构箱中常闭辅助接点（BG）串联。刀闸闭锁相关的A、B、C三相断路器的辅助接点分别通过5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ三根电缆由A、B、C三相机构箱连接至中控箱，在中控箱里串联在一起通过电缆连接至刀闸控制回路中。

2 本体三相不一致控制回路原理

两组本体三相不一致保护的两路电源分别与两路断路器控制电源共用电源。本体的三相不一致控制逻辑回路采用断路器A、B、C三相常闭辅助接点并联、A、B、C三相常开辅助接点并联，两者之间再相互串联而成，当有一相位置与其他相不一致时，回路接通使K35时间继电器动作，经过大约2 s的延时后，K37继电器动作使断路器跳闸线圈得电，从而跳开三相断路器。图3为第二组三相不一致回路，使用第二组控制电源，与操作箱第二组控制电源共用电源。图中，A、B、C三相的断路器辅助接点（BG）分别从机构箱通过5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ三根电缆由A、B、C三相机构箱连接至中控箱，与前面论述的刀闸闭锁相关的A、B、C三相断路器的辅助接点联络回路共用了一根电缆，刀闸闭锁相关的回路采用交流供电。

图1 刀闸闭锁回路图

图2 开关辅助接点联系图

图3 三相不一致控制回路

3 操作箱控制回路存在感应电的原因

500 kV断路器PCX型操作箱合位灯异常的现象如下：当断开5011断路器保护的两路控制电源时，操作箱的第二组合位灯依然点亮，如图4中操作箱面板上的方框所示。

图4 PCX操作箱面板

为了查找操作箱的第二组合位灯异常点亮的具体原因，采用拉路测量法进行查找分析。其具体过程如下：断开5011断路器保护的两路控制电源，对地测量201回路，对地电压为34.5 V，断开图2中的1ZK，对地电压为17.2 V，再断开2ZK后对地电压为0.6 V。再通过对断路器机构箱的回路进行分析，发现有刀闸闭锁相关的交流回路存在于断路器控制回路中，说明采用交流供电的50111、50112刀闸闭锁回路与断路器控制回路之间产生了交流感应电，导致在控制电源断开时对地能测量出感应电。

通过查阅图纸及现场测量可以推断出：50111、50112刀闸控制回路采用交流供电，本体三相不一致控制回路采用直流控制电源供电。通过前面介绍的刀闸闭锁回路及本体三相不一致原理可知，50111、50112刀闸闭锁回路与第二组本体三相不一致回路均须用到断路器辅助接点，其辅助接点连接回路共用了5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ电缆，造成交直流共用电缆的情况，从而导致了刀闸控制回路中的交流电感应至断路器控制回路中。PCX操作箱中的第二组合位灯由于控制回路中交流感应电的存在而点亮。

4 整改方法及防范措施

为了消除交直流共用电缆导致断路器控制回路感应电存在的情况，将刀闸断路器位置闭锁相关的交流回路从5011DL-A-Ⅲ、5011DLB-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ电缆分离出来，使用断路器储能回路电缆备用芯作为其连接导线。通过以上改进措施，避免了断路器机构箱存在交直流共用电缆的情况，成功消除了断路器第二组控制回路的交流感应电，解决了PCX操作箱在控制电源断开时合位灯亮的问题。

为了防范在设计上存在类似的问题，在设计验收阶段应着重分析二次回路，避免出现比较隐蔽的交直流共用电缆的情况。

5 结语

通过拉路测量法对断路器控制回路进行检查、分析，分相式断路器机构箱存在内部配线交直流共用电缆的情况，导致断路器控制电源存在交流感应电，从而导致第二组合位灯在控制电源断开时异常点亮。文中提出将交流回路从5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ电缆分离出来，使用断路器储能回路电缆备用芯作为其连接导线作为整改措施，达到了消除断路器第二组控制回路的交流感应电的目的。

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