保護改造過程中遇到的斷路器壓力閉鎖回路問題探討

摘 要:在變電站保護改造的過程中，一些陳舊設備的實際情況無法滿足典型設計的要求。本文針對一次保護改造過程中發現的斷路器壓力閉鎖回路問題進行了探討，權衡了各種設計的利弊，對現場實際工作起到了啟示作用。

關鍵詞:保護改造 壓力閉鎖回路 電源切換

中圖分類號:TU994文獻標識碼:Ａ文章編號:1674-098X(2011)11(c)-0067-01

1 問題的發現

2010年，某二分之三接線220kV變電站進行保護改造工作，改造工作內容包括更換220kV線路保護、斷路器保護、斷路器操作箱。按照圖紙施工完畢后，在進行傳動的工作時，發現第一組控制電源失電，第二組控制電源正常工作時，斷路器無法正常跳閘。基于這個現象，我們對斷路器的控制回路進行了接線及絕緣檢查，但未發現異常。這使得改造工作陷入了困境。

2 針對問題的分析

根據傳動工作中發現的現象，我們分析認為，斷路器無法正常分合的原因，必定是由于第一組控制直流消失而閉鎖了跳合閘回路。經研究發現，本次控制回路設計，依照反事故措施規定取消了斷路器壓力閉鎖直流切換功能，由控制電源一為斷路器壓力閉鎖回路提供電源。當第一組控制直流失電后，壓力閉鎖回路失去了電源，1YJJ繼電器失磁。由于1YJJ繼電器的常開觸點串在了斷路器第一組、第二組跳閘回路以及斷路器合閘回路里面(如圖一所示)，導致了斷路器無法正常分合的現象。

3 對問題的討論研究

為了使壓力閉鎖回路在任一組控制回路斷電時，都能正常工作，先前設計出了壓力閉鎖電源切換回路，即正常情況下壓力閉鎖回路由第一組控制直流供電，當第一組控制直流斷電后，自動切換到第二組控制直流為其提供電源，以保證有一組跳閘回路可以執行。但實際運行中大家發現，如果此種情況下在壓力閉鎖回路中出現短路，那么勢必要導致第一組控制電源跳閘—切換至第二組控制電源—第二組控制電源跳閘這一連串的事故發生，導致兩組控制電源全部失電，因此反事故措施規定不允許采用直流電源切換方式。

然而這種設計帶來的問題是:只要為壓力閉鎖回路提供電源的第一組控制直流斷電，無論手分、手合、保護跳閘、保護重合閘都無法操作斷路器。這顯然不是我們所希望看到的結果。下面就通過幾種回路設計方法對壓力閉鎖回路發生短路、第一組控制電源斷電、第二組控制電源斷電等幾種情況進行討論。

3.1 取消壓力閉鎖回路電源切換，由第一組控制直流為壓力閉鎖回路供電

在這種設計前提下，當發生壓力閉鎖回路短路時，第一組控制電源失電，而第二組控制電源仍正常運行，但由于壓力閉鎖回路失電，1YJJ繼電器失磁，跳合閘回路別閉鎖，斷路器無法實現跳合閘;當第一組控制電源斷電時，斷路器依舊無法操作;當第二組控制電源斷電時，壓力閉鎖回路不受影響，斷路器能正常分合。

3.2 保留壓力閉鎖回路電源切換

在這種設計前提下，當發生壓力閉鎖回路短路時，第一組控制電源失電，切換回路使第二組控制直流，繼而第二組控制電源也失電，斷路器無法實現跳合閘;當第一組控制電源斷電時，壓力閉鎖回路由第二組控制供電，1YJJ繼電器不會失磁，斷路器能實現分閘功能;當第二組控制電源斷電時，壓力閉鎖回路不受影響，斷路器能正常分合。

兩種設計對事故的反應能力如(表1)所示:

綜合兩種情況分析，顯然第一種設計使得“斷路器無法操作”這種危險性擴大了，所以針對現場實際情況，應該恢復壓力閉鎖回路電源切換回路。

雖然恢復壓力閉鎖回路電源切換功能使得斷路器拒動的危險性減小了，但是并沒有消除拒動的隱患。那么如何能夠消除這個隱患呢？追究其根本原因，其實就是斷路器無法提供彼此獨立的兩套壓力閉鎖觸點。如果斷路器可以提供這樣的觸點，那么把兩個觸點分別設計到兩套跳閘回路里面，用以實現壓力閉鎖功能，就可以消除其中一組控制回路斷線對另一組控制回路斷線的影響，并且在壓力閉鎖回路發生短路的情況下只熔斷其中一組控制保險。需要說明的是，這里提到的彼此獨立的兩套壓力閉鎖觸點，是指除壓力監視繼電器提供的兩個觸點，如果這兩個觸點是靠重動繼電器擴展出來的，那么這兩個觸點也將隨著重動繼電器電源的故障而使其失去意義。

4 結語

通過以上的分析，我們看出，對于斷路器機構只能提供一個壓力觸點的情況，要使得設備運行相對可靠，需使用壓力閉鎖回路電源切換功能。但這也只能是使得設備運行“相對可靠”，要想真正實現設備的可靠運行，必須由斷路器至少為每一組控制回路提供一個壓力閉鎖觸點，用以實現壓力閉鎖功能。

此次改造過程中，經過與設計部門的協調，恢復了壓力閉鎖回路電源切換功能。但由于自身不可避免的缺陷，設備維護部門加強了對此間隔二次回路日常巡視力度，確保二次設備能夠正常、穩定地運行。