刀闸控制回路匹配错误的设计缺陷分析

2018-06-28陈伟洋

机电信息 2018年18期

陈伟洋

（广东电网有限责任公司阳江供电局，广东阳江529500）

0 引言

隔离开关与接地刀闸是电网中重要的一次设备，而控制其正确分合闸的是二次部分控制回路（以下简称刀闸控制回路）。刀闸控制回路在开关端子箱和刀闸机构箱（以下简称端子箱和机构箱）两部分之间的匹配连接目前尚无统一标准，在设计上易产生缺陷。因此在变电站二次部分验收工作中，要确保回路的正确性，以降低误操作风险。

1 典型的刀闸控制回路结构

典型的刀闸控制回路结构如图1所示，主要可分为总控制电源、联锁回路、端子箱控制回路、测控装置控制回路、机构箱控制回路几部分[1]。其中联锁回路根据典型设计规范，按照电气五防逻辑关系设计，很少发生设计缺陷；差别主要体现在端子箱控制回路以及机构箱控制回路，这两部分的内部回路会因厂家不同而异，故要实现同样的功能，不同的配置会造成两者之间的接线设计不同，下文通过实例来分析。

图1 典型刀闸控制回路结构图

2 两个刀闸控制回路设计缺陷实例分析

本文以两个在实际二次部分验收工作中发现的刀闸控制回路设计缺陷作为例子，一般刀闸的合闸和分闸控制回路在原理上是相同的，所以例中仅对合闸回路作分析，以简化回路图[2]。

2.1 实例一

图2所示为110 kV书村站刀闸合闸控制回路，正常情况下机构箱控制电源QF合上，在各部分分别进行的合闸操作，合闸接点HA或SB1闭合后合闸接触器KM1励磁使自保持接点KM1闭合，合闸接点断开后合闸接触器均能通过自保持接点实现持续励磁，直到刀闸合闸到位时行程开关SP1断开，合闸完成。当机构箱控制电源QF、急停按钮SB3、手动闭锁接点SP3任一点断开时，无法进行机构箱合闸操作，但端子箱和测控装置的合闸接点闭合时仍能使合闸接触器KM1励磁。虽然合闸接触器KM1因机构箱处失去电源而无法实现自保持，但若合闸接点持续闭合，则仍能使刀闸完成合闸操作。

图2 110 kV书村站刀闸合闸控制回路图

通过分析可见，该设计中机构箱控制电源QF、急停按钮SB3、手动闭锁接点SP3无法将整个控制回路断开，端子箱及测控装置操作回路跳过了这部分，如此易导致在端子箱误操作。整改方法如图2所示，为将AB段接线改为A′B段接线，将跳过的部分串接入远方控制回路。

2.2 实例二

图3所示为110 kV双鱼站某110 kV线路刀闸合闸控制回路，该设计有两处缺陷，一是合闸接触器KM1自保持回路需通过端子箱切换把手SA的“机构箱就地”位置实现，所以当把手在“远方”或“端子箱就地”位置时，端子箱和测控装置合闸不能实现自保持；二是端子箱及测控装置操作回路未经机构箱的远方/就地切换把手SBT2控制，导致把手在“就地”位置时不能断开远方控制回路，容易导致刀闸误操作。

图3 110 kV双鱼站某110 kV线路刀闸合闸控制回路图

整改方法如图4所示。对缺陷一，将自保持接点KM1前端接线改接至端子箱切换把手SA前的公共端，使得各个位置的操作均能实现自保持；对缺陷二，将远方/就地切换把手SBT2的“远方”接点串接入远方控制回路即可。

图4 110 kV双鱼站某110 kV线路整改后的刀闸合闸控制回路图

2.3 实例对比分析

比较上述两例的刀闸控制回路，可发现缺陷产生的原因可能如下：

实例一缺陷：回路3的机构箱控制电源QF使用的是双极空气开关，其N端能被QF断开，且闭锁接点均位于后面的公共回路中，远方/就地切换把手前无闭锁节点，而回路2的机构箱控制电源QF使用的是单极空气开关，其N端不再经过QF控制，且急停按钮SB3、手动闭锁接点SP3位于远方/就地切换把手前，故两个回路的端子箱及测控装置控制回路电源同样取自总电源，但回路2存在此缺陷，设计忽略了机构箱处的电源空气开关等应能断开整个控制回路的问题。

实例二缺陷一：回路2的机构箱控制回路不受端子箱切换把手控制，回路3的端子箱切换把手有三个位置，合闸接触器KM1自保持回路需通过端子箱切换把手的“机构箱就地”位置实现，两个同样的自保持回路，但因端子箱切换把手回路不同，回路3存在此缺陷，设计忽略了任意方式的正常操作下自保持回路均应正确实现的问题。

实例二缺陷二：回路3中，设计将机构箱远方/就地把手的远方接点悬空，直接将远方控制回路接至合闸接触器，忽略了机构箱的就地操作优先级最高的问题。