35kV微機變電合閘回路的改進

邵云（大慶油田電力集團供電公司）

35kV微機變電合閘回路的改進

邵云（大慶油田電力集團供電公司）

針對 35kV微機變電所經(jīng)常出現(xiàn)的 SF6開關(guān) （彈簧儲能機構(gòu)）燒合閘線圈的現(xiàn)象，找出合閘線圈燒毀的原因，并提出了解決辦法，對改進后經(jīng)濟效益進行分析，不但節(jié)約了設(shè)備和人工費用，增強了企業(yè)競爭力，而且保證了變電所正常的運行，大大提高電網(wǎng)運行的可靠性。

SF6開關(guān)儲能機構(gòu) 合閘線圈 常開接點 常閉接點 維護成本

隨著微機保護技術(shù)和 SF6開關(guān)在電網(wǎng)中投入使用范圍日益擴大，相應(yīng)的問題也逐漸產(chǎn)生，近年來，大慶油田電力集團供電公司負責維護的高壓開關(guān)合閘故障造成合閘線圈燒毀現(xiàn)象時有發(fā)生，這不但造成維護成本的提高，重要的是影響供電質(zhì)量，降低供電可靠率。針對影響合閘故障的關(guān)鍵因素，查找原因，制定相應(yīng)的整改措施，取得了突破性進展，極大地降低了變電所合閘回路故障率。

1 開關(guān)合閘線圈燒壞的原因分析

目前，大慶油田許多常規(guī)變電所以及新投運的變電所都改造設(shè)計成微機變電所，但近兩年，微機變電所連續(xù)發(fā)生了多起 SF6開關(guān)合閘線圈燒毀事件。如 2011 年 4 月 21日，杏 I-1 變電所 35kV41137開關(guān)合閘線圈燒壞因值班人員操作時通電時間過長燒毀；2011 年 8 月 15 日，聚杏十八 40831 開關(guān)因儲能電源未投開關(guān)合閘線圈燒壞等。

通過對這些缺陷集中分析，發(fā)現(xiàn)2點不尋常：一是 SF6開關(guān)合閘線圈燒壞的原因或是儲能開關(guān)沒有投入或是失去儲能電源的情況下；二是 SF6開關(guān)廠家多是山東泰安開關(guān)廠，與其配套使用的微機裝置都是南自裝置。于是對常規(guī)保護、南自裝置合閘控制回路和山東泰安開關(guān)廠生產(chǎn)的 SF6開關(guān) CT10 型彈簧機構(gòu)二次接線回路進行分析研究，從中發(fā)現(xiàn)了之間的不同之處和問題所在。

常規(guī)保護合閘控制回路見圖1。

圖1 常規(guī)保護合閘控制回路

動作過程：

常規(guī)變電所控制回路中，手動進行合閘后，控制鍵KK復位，合閘繼電器在1s左右返回，如開關(guān)合不上，開關(guān)輔助接點沒有打開，將會燒壞合閘繼電器的常開接點，但不會燒毀合閘線圈。

南自裝置合閘控制回路見圖2。

圖2 南自裝置合閘控制回路

動作過程：

手動或遙控合閘時，接點動作后，發(fā)出合閘脈沖，合閘正電源經(jīng)接點送至X204，啟動 SHJ重動繼電器，由 SHJ-2 接點經(jīng) 2YJJ1-1 接點后啟動斷路器的合閘線圈及 KKJ，HBJ的接點用于自保持，開關(guān)合不上，合閘脈沖將一直發(fā)出不返回，直至合閘線圈燒斷。

山東泰開 SF6開關(guān)動作回路見圖3。

圖3 SF6開關(guān)CT10型彈簧機構(gòu)二次接線圖

動作過程：

送上控制電源，手動或遙控進行合閘操作后，合閘正電源通過 1ZJ6-7 接點和 DL1-3 接點啟動合閘線圈，如果此時儲能電源有故障或彈簧機構(gòu)未儲能，雖然合閘線圈HQ啟動，但開關(guān)并不會合上，而裝置發(fā)出的合閘脈沖只有開關(guān)合閘后，才能返回，開關(guān)不合閘則合閘脈沖一直發(fā)出，合閘線圈HQ就一直處于保持狀態(tài)，開關(guān)輔助接點 DL1－3也不會打開，時間一長就會燒毀合閘線圈。

2 改進措施

對這些缺陷以往采取的措施是重新更換合閘線圈，經(jīng)過對裝置和 SF6開關(guān)二次接線分析，可以看出對合閘回路及儲能回路進行一點小改動，就可以解決頻燒合閘線圈問題。

具體方法：在原圖（圖3）基礎(chǔ)上，將直流接觸器二副常閉接點并接（用兩副常閉接點并接是為增加接點接觸可靠性）起來串入合閘回路中，并將行程開關(guān)常閉接點和直流接觸器啟動線圈串聯(lián)起來，由原來兩端接的儲能電源改為接控制電源。具體變更如圖4。

圖4 SF6開關(guān) CT10型彈簧機構(gòu)二次接線變更圖

動作過程：

送上控制電源，手動或遙控進行合閘操作后，合閘正電源將通過 1ZJ6-7 接點、KM7-8 和 DL1-3接點啟動合閘線圈，如果此時儲能電源有故障或彈簧機構(gòu)未儲能，行程開關(guān)CK常閉接點1－2處于閉合位置，直流接觸器KM就會啟動，串入合閘回路的直流接觸器 KM 的常閉接點 KM7-8和 KM9-10 就會打開，合閘線圈HQ不會啟動，開關(guān)無法進行合閘。并且此時該裝置還會發(fā)出“控制回路斷線”信號，提醒值班人員檢查回路。

3 經(jīng)濟效益分析

通過改造可以避免在檢修和日常倒閘操作過程中由于儲能電源故障或開關(guān)未儲能時造成的合閘線圈燒毀現(xiàn)象，可以提高檢修質(zhì)量，同時節(jié)省檢修單位由于處理合閘線圈燒毀的缺陷所造成的一切費用。這種二次回路小的改造，主要是針對南自裝置配山東泰開生產(chǎn)的 SF6開關(guān)，其它廠家如大連中電也存在類似問題，也可以進行同樣的改造。

以 2012 年為例，按購進 35kV 高壓開關(guān)合閘線圈 850元/只計算，每次更換合閘線圈加上用車的臺班費、耗油以及人工費按總計 1500 元計算。2011年處理合閘線圈燒毀的缺陷達到 36 次，2012 年發(fā)生 10次，按這樣計算，每年將節(jié)省支出=每次處理缺陷的費用× （2011年合閘線圈燒毀次數(shù)-2012年合閘線圈燒毀次數(shù)）=39000元。

由于天氣和路途原因，更換合閘線圈平均需1～3h，即高壓開關(guān)斷開 1～3h，期間一臺組高壓開關(guān)損失電量達 200kWh，因斷電造成油田生產(chǎn)的損失更是無法量化。

4 結(jié)論

通過對合閘控制回路的改進，不但極大地降低了高壓開關(guān)合閘線圈燒毀的事故，而且有效防止了因合閘線圈燒毀而延誤送電，提高了供電可靠性，得到了用戶好評。同時也節(jié)約了大量的能源，節(jié)約了原材料的更換和相關(guān)費用的支出，降低了經(jīng)營成本，增加了利潤，增強了企業(yè)的競爭能力。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.019

2013-04-20）

邵云，工程師，2000年畢業(yè)于天津大學 （電力系統(tǒng)及自動化），從事變電檢修工作，E-mail：shaoyun@cnpc.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田電力集團供電公司杏南工區(qū)變檢隊，163513。