110 kV断路器合位状态下的“双位置”原因分析和改进
2019-05-13董梦翔
董梦翔
(国网青海电力公司检修公司,青海 西宁 810001)
断路器跳位监视回路串联于断路器合闸回路,断路器合位监视回路串联于断路器跳闸回路,监视回路不仅可以指示现场断路器实际位置,同时监视跳、合闸回路完整性,其作为控制回路的组成部分,其重要性不言而喻。
在分析以上现象的原因前,为方便理解,本文首先对控制回路涉及装置进行简要介绍,同时简要说明了断路器操作机构的防跳回路。通过此次110 kV 间隔扩建,我深刻意识到间隔扩建二次施工不仅仅要按图施工,同时必须对保护装置的工作原理进行深入研究,才能对施工质量做到心中有数,希望通过本文的总结及讨论能为今后的类似的工作提供经验和参考。
1 断路器控制回路的组成
断路器控制回路主要有三部分组成,即保护装置、测控装置以及操作机构。它们相互连接,构成了完整的断路器控制回路,本文以上海思源UDL-531线路保护装置控制回路原理图为例进行说明,如图1所示。
图1 断路器控制回路
控制回路大部分是在保护装置内的,而虚线中的部分是保护装置外的回路,图中左侧虚线框属于测控装置。图中右侧虚线框内(跳、合闸线圈及DL接点)是操作机构,保护装置与操作机构都有防跳回路。110 kV的保护装置没有单独的操作箱,其操作箱与保护装置集成于一体,330 kV及以上电压等级保护装置有单独操作箱,大部分操作回路存在于操作箱当中,保护装置只是提供TJ和CHJ等接点的开入。
2 防跳功能的选择
110kV保护装置中有防跳回路,在实际的断路器操作机构中,也存在防跳功能。那么该选择哪一个防跳回路呢?
一般来说,35 kV及以下的保护装置应采用保护装置的防跳回路,而110 kV及以上的保护装置应采用操作机构的防跳回路。由于本次间隔采购的一、二次设备来自不同厂家,因此保护装置及机构箱均带防跳功能,因此我们需将保护装置中的防跳功能祛除。由图1我们可以看到,在合闸回路中有X1与防跳继电器TBJV常闭节点并联,X1两端在保护插件背板端子上有引出线,只要将其短接即可将保护装置的防跳功能祛除。
图2为某断路器操作机构的防跳回路,这里省去了保护装置的回路,用虚线来表示。
图2 断路器机构防跳回路
3 分闸后无法再合闸原因分析
操作机构和保护装置的防跳回路原理相同。如图2所示,假设断路器在合位,DL常开接点为闭合,图中的07保持有合闸脉冲,防跳继电器K1动作,这时如果发生故障,保护出口动作跳闸,断路器至分位,DL常开接点由闭合突变为打开。但是由于自保持回路一直导通(只有合闸脉冲中断才返回),K1继电器还是保持动作,使得HQ前的K1接点断开,无法进行合闸操作直到合闸脉冲消失后,才可进行下一次合闸操作。
4 “双位”现象分析
所谓“双位现象”即:断路器在合位时,保护装置跳闸监视灯、合闸监视灯都点亮,断路器在分位时,位置指示灯显示正常。
如图2所示,断路器在合位时,DL常开接点闭合,TWJ通过防跳回路导通,TWJ得电,绿灯亮,同时,跳闸回路将HWJ导通,红灯亮,所以断路器位置指示呈“双位”。
断路器在合位时,无论HQ前的接点是否导通,TWJ也能通过防跳回路导通,所以并不能反映合闸回路的实际状态。
由此可见,机构的防跳回路是造成“双位”的罪魁祸首。
5 解决方法
采用操作机构防跳功能,如图3所示,那么应该取消07和35的短接,在合闸监视回路串接防跳继电器和断路器辅助接点的常闭接点,这样就能实现在监视到合闸回路的同时,消除“双位”和合闸后无法分闸的问题,具体分析如下:
图3 优化后的断路器控制回路
在35和07串入DL常闭接点可以防止TWJ继电器在防跳回路导通时启动,因此可以监视合闸回路的完整性和断路器的真实位置。
在35和07串入K1常闭接点可以防止K1继电器通过监视回路形成自保持,防止K1继电器“误”启动。
6 结语
断路器控制回路作为被保护设备的重要安全防护,专业技术人员应对其控制逻辑熟稔于心,在查找故障时,只要明白故障产生的原因,根据故障具体现象,逐级排查故障范围,便可快速处理。同时在变电站改造扩建项目中,由于采购的一、二次设备来自不同厂家,或者同一设备的保护装置需要来自不同厂家的双套保护,而每个厂家都有自己的产品设计标准和规范。我们设备采购人员应该具备必要的专业知识。