低壓合環檢測的探討

杜彩蓉（中石化燕山分公司，北京102500）

低壓合環檢測的探討

杜彩蓉（中石化燕山分公司，北京102500）

本文介紹了在倒閘操作過程判斷低壓是否合環的過程中中出現的一些問題，分析了發生問題的原因，提出了消除此類原因、提高操作可靠性的一些的方法。

倒閘操作；低壓合環；檢測；方法

在運行管理過程中，倒閘操作的正確與否直接影響到生產裝置的正常運行，一旦出現倒閘操作失誤，將在大范圍內影響電氣設備的正常供電，給生產裝置造成極為嚴重的后果。在實際操作中發現在低壓合環時無法判斷是否真正合環，因而延長了操作時間，對操作人員的判斷產生了影響。為此，在這里提出一個解決此問題的方法，并對此方法進行探討。

1 倒閘操作簡介

1.1 供電系統概述

倒閘操作，其原理就是通過開斷不同的斷路器，在所有供電設備不停電的前提下，改變供電方式。

1.2 倒閘操作簡述

下圖就是具有代表性的供電一次系統圖：

以上圖為例，操作任務為停1#變壓器，則操作步驟為：

合上645母聯開關 合上312低壓母聯開關 斷開低壓301低壓進線刀閘 斷開6N07開關 斷開645開關。

同樣以上圖為例，操作任務為送1#變壓器，則操作步驟為：

合上645母聯開關 合上6N07開關 合上301低壓進線開關 斷開低壓312低壓母聯開關 斷開645開關。

為論述簡潔，上述為節略部分操作內容的步驟，同時在下文的論述中皆以此操作過程為例。

2 問題的產生

可以看出，在停變壓器時，低壓部分的關鍵點就是母聯312開關合閘與否。如果312開關一旦沒有合閘或合到位，在隨后停下301開關后，此段低壓母線會馬上失電，所帶的所有低壓負荷就會斷電。

在送變壓器時，低壓部分的關鍵點就是進線301開關合閘與否。如果301開關一旦沒有合閘或合到位，在隨后停下312開關后，1段低壓母線會馬上失電，所帶的所有低壓負荷就會斷電。

在實際的操作中，經常出現合環后（就是301、302、312開關同時合閘），無法用電流指示值判斷。在停變壓器時，合上312開關后，312開關沒有電流指示；而在送變壓器時，合上301開關，301開關沒有電流指示。在這種情況出現后，操作人員就會非常困擾，因為開關的機械指示已經合上，但是電流指示確表示開關可能沒有合上。

3 原因分析

上述情況只能是由下面3種可能造成的：

3.1 電流表指示問題

在合閘時電流表出現問題，或電流檢測出現問題。此種情況因為上述設備的可靠性極高，因而出現的概率極低。

3.2 開關故障

開關出現故障，導致沒有合閘而外部指示確表示已經合閘。此種情況曾經出現過。

3.3 系統原因

雖然在上文中提到，一般在合環時都會有電流，但是這并不絕對。在我部的倒閘操作中的確曾經幾次發生合環時沒有電流的情況。

因此，針對上述的第二和第三項原因而從技術上進行解決，將會極大地提高對合環狀態的判斷，保證倒閘操作的正確。

4 解決方案

4.1 針對開關故障的可能，在電氣回路中增加聯鎖接點

只要開關二次插頭接通，無論開關是否確實移入到運行位置，開關都可以實現電動合閘。為此，考慮可以在開關控制回路中加入一個或多個開關位置接點，這樣只有開關確實移入到運行位，才可以進行電動合閘。

4.2 針對系統的原因，增加電壓檢測回路

（1）對系統電壓進行過檢測后發現，在沒有合環時，如果高壓系統沒有合環，此時低壓母線之間的壓差在3V-20V之間；如果高壓系統已經合環，那么低壓母線在沒有合環的情況下，由于變壓器阻抗的不同和負荷的不同，也有0.5V-3V的壓差。

（2）萬用表直接測量：

用萬用表檢測相間電壓，在規程上是要有人監護，同時對萬用表有嚴格的要求，還需要進行檢測；使用檢測系統，由于所有設備均已安裝，因此不會有這些問題，最主要的優勢就是沒有使用萬用表時的安全隱患；此外，此系統在合環前和平時可以非常直觀地對母線間的電壓差進行檢測。

5 檢測技術的拓展

在上述論述過程中主要是依靠對設備合環前后的電壓差進行檢查，然后給操作者一個直觀的指示值，以幫助操作者對操作的準確性進行判斷。

利用PLC設備的特點并對其進行部分改造，將合環檢測功能和合環閉鎖功能加入。這樣一來，就可以提高設備的利用率，同時降低直至杜絕誤操作的發生。

5.1 檢測方式

檢測方式在原理上可以分為電流檢測和電壓檢測方式兩種，對于電流檢測方式，是將原母聯互感器的二次串接電流變送器，然后將變送器的輸出信號接入PLC設備的模擬量輸入元件中進行檢測。在判斷輸入不為零后確認合環正確。但是由于一般母聯電流互感器判斷小電流時準確度較低，如果需要這種檢測方式則需要配置精度較高的毫安表。

對于電壓檢測方式，是將母聯上下口的電壓接入變送器，然后將變送器的輸出信號接入PLC設備的模擬量輸入元件中進行檢測。在判斷輸入為零后確認合環正確。在這種檢測方式中也存在精度的問題，但是由于電壓檢測，因此可以設計一個電路擴大量程，以便降低誤差。

5.2 操作保護

正常情況下，PLC設備檢查低壓進線和母聯的運行狀態，當檢測到有兩個設備在運行狀態后（母聯+進線或進線+進線方式），就記錄這兩個開關的位置。在PLC設備檢測到合環信號后，首先閉鎖前兩個開關的分閘回路，確保不會分閘（事故除外）；然后開始對輸入的電壓和電流信號進行檢測，如果符合要求，則將閉鎖的回路接通；如果不符合要求，則閉鎖回路確保不會進行誤操作。