刀閘控制回路匹配錯誤的設(shè)計缺陷分析

陳偉洋

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽江供電局，廣東陽江529500）

0 引言

隔離開關(guān)與接地刀閘是電網(wǎng)中重要的一次設(shè)備，而控制其正確分合閘的是二次部分控制回路（以下簡稱刀閘控制回路）。刀閘控制回路在開關(guān)端子箱和刀閘機構(gòu)箱（以下簡稱端子箱和機構(gòu)箱）兩部分之間的匹配連接目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計上易產(chǎn)生缺陷。因此在變電站二次部分驗收工作中，要確保回路的正確性，以降低誤操作風(fēng)險。

1 典型的刀閘控制回路結(jié)構(gòu)

典型的刀閘控制回路結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要可分為總控制電源、聯(lián)鎖回路、端子箱控制回路、測控裝置控制回路、機構(gòu)箱控制回路幾部分[1]。其中聯(lián)鎖回路根據(jù)典型設(shè)計規(guī)范，按照電氣五防邏輯關(guān)系設(shè)計，很少發(fā)生設(shè)計缺陷；差別主要體現(xiàn)在端子箱控制回路以及機構(gòu)箱控制回路，這兩部分的內(nèi)部回路會因廠家不同而異，故要實現(xiàn)同樣的功能，不同的配置會造成兩者之間的接線設(shè)計不同，下文通過實例來分析。

圖1 典型刀閘控制回路結(jié)構(gòu)圖

2 兩個刀閘控制回路設(shè)計缺陷實例分析

本文以兩個在實際二次部分驗收工作中發(fā)現(xiàn)的刀閘控制回路設(shè)計缺陷作為例子，一般刀閘的合閘和分閘控制回路在原理上是相同的，所以例中僅對合閘回路作分析，以簡化回路圖[2]。

2.1 實例一

圖2所示為110 kV書村站刀閘合閘控制回路，正常情況下機構(gòu)箱控制電源QF合上，在各部分分別進(jìn)行的合閘操作，合閘接點HA或SB1閉合后合閘接觸器KM1勵磁使自保持接點KM1閉合，合閘接點斷開后合閘接觸器均能通過自保持接點實現(xiàn)持續(xù)勵磁，直到刀閘合閘到位時行程開關(guān)SP1斷開，合閘完成。當(dāng)機構(gòu)箱控制電源QF、急停按鈕SB3、手動閉鎖接點SP3任一點斷開時，無法進(jìn)行機構(gòu)箱合閘操作，但端子箱和測控裝置的合閘接點閉合時仍能使合閘接觸器KM1勵磁。雖然合閘接觸器KM1因機構(gòu)箱處失去電源而無法實現(xiàn)自保持，但若合閘接點持續(xù)閉合，則仍能使刀閘完成合閘操作。

圖2 110 kV書村站刀閘合閘控制回路圖

通過分析可見，該設(shè)計中機構(gòu)箱控制電源QF、急停按鈕SB3、手動閉鎖接點SP3無法將整個控制回路斷開，端子箱及測控裝置操作回路跳過了這部分，如此易導(dǎo)致在端子箱誤操作。整改方法如圖2所示，為將AB段接線改為A′B段接線，將跳過的部分串接入遠(yuǎn)方控制回路。

2.2 實例二

圖3所示為110 kV雙魚站某110 kV線路刀閘合閘控制回路，該設(shè)計有兩處缺陷，一是合閘接觸器KM1自保持回路需通過端子箱切換把手SA的“機構(gòu)箱就地”位置實現(xiàn)，所以當(dāng)把手在“遠(yuǎn)方”或“端子箱就地”位置時，端子箱和測控裝置合閘不能實現(xiàn)自保持；二是端子箱及測控裝置操作回路未經(jīng)機構(gòu)箱的遠(yuǎn)方/就地切換把手SBT2控制，導(dǎo)致把手在“就地”位置時不能斷開遠(yuǎn)方控制回路，容易導(dǎo)致刀閘誤操作。

圖3 110 kV雙魚站某110 kV線路刀閘合閘控制回路圖

整改方法如圖4所示。對缺陷一，將自保持接點KM1前端接線改接至端子箱切換把手SA前的公共端，使得各個位置的操作均能實現(xiàn)自保持；對缺陷二，將遠(yuǎn)方/就地切換把手SBT2的“遠(yuǎn)方”接點串接入遠(yuǎn)方控制回路即可。

圖4 110 kV雙魚站某110 kV線路整改后的刀閘合閘控制回路圖

2.3 實例對比分析

比較上述兩例的刀閘控制回路，可發(fā)現(xiàn)缺陷產(chǎn)生的原因可能如下：

實例一缺陷：回路3的機構(gòu)箱控制電源QF使用的是雙極空氣開關(guān)，其N端能被QF斷開，且閉鎖接點均位于后面的公共回路中，遠(yuǎn)方/就地切換把手前無閉鎖節(jié)點，而回路2的機構(gòu)箱控制電源QF使用的是單極空氣開關(guān)，其N端不再經(jīng)過QF控制，且急停按鈕SB3、手動閉鎖接點SP3位于遠(yuǎn)方/就地切換把手前，故兩個回路的端子箱及測控裝置控制回路電源同樣取自總電源，但回路2存在此缺陷，設(shè)計忽略了機構(gòu)箱處的電源空氣開關(guān)等應(yīng)能斷開整個控制回路的問題。

實例二缺陷一：回路2的機構(gòu)箱控制回路不受端子箱切換把手控制，回路3的端子箱切換把手有三個位置，合閘接觸器KM1自保持回路需通過端子箱切換把手的“機構(gòu)箱就地”位置實現(xiàn)，兩個同樣的自保持回路，但因端子箱切換把手回路不同，回路3存在此缺陷，設(shè)計忽略了任意方式的正常操作下自保持回路均應(yīng)正確實現(xiàn)的問題。

實例二缺陷二：回路3中，設(shè)計將機構(gòu)箱遠(yuǎn)方/就地把手的遠(yuǎn)方接點懸空，直接將遠(yuǎn)方控制回路接至合閘接觸器，忽略了機構(gòu)箱的就地操作優(yōu)先級最高的問題。

3 結(jié)語

通過分析可見，刀閘控制回路因為串接的接點多，不同廠家箱體的內(nèi)部回路配置不統(tǒng)一，所以在端子箱和機構(gòu)箱之間的回路匹配上容易產(chǎn)生設(shè)計缺陷，總結(jié)有以下幾個缺陷易發(fā)點：

（1）遠(yuǎn)方/就地切換把手：機構(gòu)箱的就地操作優(yōu)先級最高，機構(gòu)箱切換把手處于“就地”位置時遠(yuǎn)方不能控制，其次為端子箱切換把手。

（2）機構(gòu)箱控制電源：機構(gòu)箱控制電源斷開時應(yīng)能斷開整個控制回路。

（3）機構(gòu)箱閉鎖接點：包括急停按鈕、手動閉鎖接點、電機電源熱保護(hù)接點等，應(yīng)串接于公共控制回路中，任一接點斷開都應(yīng)能斷開整個控制回路。

（4）自保持回路：分、合閘自保持回路在任意方式的電動操作下均應(yīng)正確實現(xiàn)。

在二次部分驗收工作中可以以上幾點作為參考，對控制回路進(jìn)行完整細(xì)致的檢查試驗，消除回路錯誤導(dǎo)致的誤操作風(fēng)險。

[1]南方電網(wǎng)220 kV變電站二次接線標(biāo)準(zhǔn)：Q/CSG 11102001—2012[S].

[2]齊彩紅.ABB隔離開關(guān)控制回路的分析與改進(jìn)[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2015（11）：115-117.