探究110 kVGIS電氣二次回路中存在的問題

趙志鴻

摘 要：該文分析了沈高廠ZF6-126型封閉式組合電氣二次回路中存在的問題，既指出了該回路中當分路轉換開關ZK由遠控切至近控時，報“控制回路斷線”，切斷其保護回路，事故時，開關不能及時跳閘對電力系統安全造成嚴重威脅的問題，同時又指出了該繼電保護裝置的操作回路和斷路器操作機構控制回路連接時出現的問題，并對其進行了闡述，又對該回路存在的缺陷進行了改造，解決了保護二次回路在各分路轉換開關ZK切至近控時，線路發生故障斷路器不能跳閘的缺陷，為電力設備安全可靠運行消除了隱患。

關鍵詞：110 kVGIS 轉換開關ZK 保護二改造 越級跳閘

中圖分類號：TM855 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（c）-0098-02

某變電站110 kVGIS為沈高廠生產的ZF6-126型封閉式組合電器，其二次操作回路是廠家的配套設計。在現場匯控柜內由一個轉換開關ZK控制斷路器、刀閘和接地刀閘的遠方操作或就地操作，在操作中我們發現，當分路轉換開關ZK由遠控切至近控時，會報出“XX（開關或線路名稱）控制回路斷線”，同時切斷其保護回路。此時如果線路或系統發生故障，保護啟動，但由于保護二次回路不通，該開關不能跳閘切除故障，會造成越級跳閘，擴大事故，影響設備及系統的安全運行。

1 原二次回路中存在的缺陷

在正常運行時，轉換開關ZK切至遠控位置，常閉接點閉合串接于保護回路和跳、合閘回路中，其合閘通路為[1]：

其跳閘回路為：

此時如果線路故障，保護正確動作將開關跳閘后切除故障。如果是線路瞬時故障，重合閘啟動，將開關重合。（遠控合于故障點保護亦能正確動作）

當轉換開關ZK切至近控時，其通路如下：

合閘回路為：

保護回路： （+）—保護—X1-50—ZK遠控1、2—X1-51—F—K1—HQ—K2—Rh—ZJ7—ZJ3—X2-13

其跳閘回路為：

保護回路： （+）—保護—X1-53—ZK遠控3、4—X1-54—F—K1—TQ1—K2—Rf1—ZJ8—ZJ3—X2-13

當轉換開關ZK切至近控時，ZK遠控1、2，ZK遠控3、4接點斷開，保護合閘、跳閘回路被斷開。此時如果線路故障，保護正確動作但由于其二次回路不通，不能將開關跳閘，會造成事故擴大，后果難以想象。

2 危害性分析

作為變電站值班員，我從安全運行的角度分析其危害性。

該220 kV變電站位于某市區西10公里處，是本地區的一座重要樞紐變電站，現有主變2臺，容量180×2 MVA。其220 kV部分是某市電廠負荷上網供電的主要輸出點，同時分別連接5座220 kV變電站，其110 kV部分向15個市區變電站供電，擔負著某市西部及市區的重要供電任務，它的安全運行對當地供電區起著舉足輕重的作用。圖2為該220 kV變電站一次接線圖[2]。

當某線路發生故障，由于轉換開關ZK切至近控，由于線路保護正電源未能接通操作回路，保護動作后斷路器跳不開。由于倒換母線操作時需要斷開母聯斷路器的操作電源，此時母聯斷路器禁跳，將會造成兩臺主變后備保護相繼動作，導致110 kV母線全部失壓，造成15座變電站全部失壓。嚴重時（任一臺主變后備保護拒動）有可能造成該220 kV變電站全站失壓。

3 改進措施

從安全角度而言，發現問題后，我們和保護人員及時取得共識，針對此隱患進行回路整改，具體改動如下。

合閘回路：將（7）由X1端子排50號端子改接到X1端子排51號端子。

跳閘回路：將（37）由X1端子排53號端子改接到X1端子排54號端子。

圖3為改進后的110 kVGIS斷路器操作機構控制原理圖。

改進后的跳、合閘回路通路如下。

轉換開關ZK切至遠控位置，其通路如下：

合閘回路：（+）—保護—X1-51—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZJ3—X2-13

跳閘回路：（+）—保護—X1-54—F—K1—TQ1—K2—Rf1—ZJ8—ZJ3—X2-13

轉換開關ZK切至近控位置，其通路如下：

合閘回路：+X2-16—ZK近控13、14—ZK1 1、2—ZK19、20—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZL3—-X2-13

保護回路：（+）—保護—X1-51—X1-52—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZL3—-X2-13

跳閘回路：+X2-16—ZK近控13、14—ZK1 1、2—ZK19、20—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZL3—-X2-13

保護回路：（+）—保護—X1-54—F—K1—TQ1—K2—Rf1—ZJ8—ZL3—X2-13

4 結論

二次回路改進后，轉換開關ZK無論在何種方式下，線路故障時保護都能正確動作跳合開關，為電網的穩定運行和安全供電清除了一個極大的隱患，保證了電力系統的安全運行[3]。

參考文獻

[1] 李剛.110kV斷路器跳合閘回路分析[J].安徽電器工程技術學院學報，2010，15（3）：64-65.

[2] 周慶國.110kV高壓斷路器跳合閘回路故障原因分析及其預防對策[J].科教向導，2011（25）：99-100.

[3] 李穎，鄒穎.斷路器操作回路設計配合中的若干問題[J].云南水利發電，2012，28（5）：102-104.endprint