JFZ斷路器操作箱位置監(jiān)視及信號異常處理

（中國能源建設(shè)集團(tuán)華中電力試驗(yàn)研究院有限公司，湖南長沙 410015）

0.引言

斷路器操作回路是斷路器重要控制，保護(hù)、監(jiān)視回路、在斷路器切斷一次回路的過程中起到重要的作用，它是斷路器順利切斷一次電流而且在異常情況下不損壞設(shè)備的重要保證。

1.設(shè)備介紹

JFZ系列操作箱是保護(hù)與控制裝置的配套產(chǎn)品，兼容國內(nèi)外其他保護(hù)控制產(chǎn)品的配合使用，按照四統(tǒng)一的原則設(shè)計(jì)，滿足系統(tǒng)反事故措施的要求，在功能上具有可靠、快速、適應(yīng)性好、電路成熟簡單、功能完備、參數(shù)自適應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。斷路器跳閘位置監(jiān)視繼電器與合閘位置監(jiān)視繼電器均有獨(dú)立端子，使用時(shí)將這些端子分別于合閘、跳閘回路一起接到斷路器的合分閘線圈，可以在反映斷路器位置狀態(tài)的同時(shí)監(jiān)視斷路器合閘、分閘線圈的完好性，裝置面板有位置燈光顯示，簡單明了，便于運(yùn)行人員監(jiān)視。

2.工作原理

發(fā)電機(jī)出口斷路器合閘回路有就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)、同期裝置合閘指令或者保護(hù)裝置分閘指令、斷路器位置輔助接點(diǎn)，斷路器分合閘線圈、閉鎖接點(diǎn)、控制電纜線芯等組成。

當(dāng)同期裝置檢測系統(tǒng)側(cè)電壓和發(fā)電機(jī)定子繞組電壓幅值、相位角差、頻率差滿足要求后，給斷路器操作箱發(fā)合閘指令，201和203接點(diǎn)導(dǎo)通，SHJ中間繼電器動作，SHJ中間繼電器輔助接點(diǎn)導(dǎo)通，HBJ繼電器動作，斷路器合閘線圈帶電，斷路器實(shí)現(xiàn)合閘。當(dāng)斷路器合閘完成后，斷路器位置輔助常閉接點(diǎn)打開，常開接點(diǎn)閉合，分閘回路做好分閘準(zhǔn)備。

操作箱中的TWJ和HWJ直接與斷路器輔助位置接點(diǎn)、分合閘線圈串聯(lián)，當(dāng)斷路器在分閘位置時(shí)，斷路器常閉位置輔助接點(diǎn)閉合，TWJ動作，斷路器操作箱亮綠燈，表明合閘回路完好；當(dāng)斷路器在合閘位置時(shí)，斷路器常開位置輔助接點(diǎn)閉合，HWJ動作，斷路器操作箱亮紅燈，表明分閘回路完好。操作箱控制回路監(jiān)視原理圖1所示。

圖1 操作箱控制回路監(jiān)視原理圖

TWJ—跳閘位置繼電器；HWJ—合閘位置繼電器；210-203同期裝置合閘指令，SHJ—合閘中間繼電器；HBJ—合閘保持繼電器。

當(dāng)斷路器處于分閘位置時(shí)，TWJ動作，HWJ不動作，若合閘回路發(fā)生斷線，則TWJ返回。當(dāng)斷路器處于合閘位置時(shí)，HWJ動作，TWJ不動作。若跳閘回路發(fā)生斷線，則HWJ返回。根據(jù)此圖可知，TWJ和HWJ繼電器本身就具備監(jiān)視跳合閘回路的特性，因此將TWJ和HWJ常閉觸點(diǎn)串聯(lián)可構(gòu)成控制回路總報(bào)警回路，由于TWJ和HWJ為高內(nèi)阻電壓繼電器，其內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于分合閘線圈內(nèi)阻，因此在TWJ和HWJ正常帶電時(shí)，跳合閘線圈不會誤動作。

3.異常簡述

在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)斷路器處于分閘位置時(shí)，TWJ動作正常，綠色位置燈亮，合閘回路正確，反饋正確。當(dāng)斷路器處于合閘位置時(shí)，操作箱合閘位置指示燈不亮，同時(shí)發(fā)控制回路斷線報(bào)警信息。將斷路器小車轉(zhuǎn)試驗(yàn)位置后，對斷路器進(jìn)行了多次分、合閘試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)斷路器合閘位置及跳閘回路監(jiān)視指示燈有時(shí)正確，有時(shí)不正確。

4.故障分析

異常問題出現(xiàn)后，我們先對操作箱和斷路器本體的二次線進(jìn)行了幾點(diǎn)檢查[1-2]：（1）是否有二次寄生回路或者是否有直流接地現(xiàn)象，造成HWJ線圈因?yàn)殡妷旱投粍幼鳌＃?）斷路器本身接點(diǎn)輸出是否正確。根據(jù)圖1可知，如果斷路器輔助接點(diǎn)接觸不良或者跳閘回路有斷線問題，HWJ不會動作。（3）跳閘回路有斷線。（4）檢查結(jié)果：1）直流電源檢查。KM+對地電壓118V；KM-對地電壓116V；KM+對地絕緣21M；KM-對地絕緣23M；KM+KM-之間絕緣78M；通過檢查：直流系統(tǒng)正常。2）用萬用筆檢測斷路器本體輔助接點(diǎn)。常開常閉接點(diǎn)輸出均正常。3）寄生回路問題。通過檢查斷路器本體及外部控制回路，無多余線芯。

上述問題排除后我們通過初步分析，合閘位置繼電器HWJ線圈電阻與斷路器合閘線圈電阻、串聯(lián)電阻不匹配，HWJ繼電器動作電壓處于臨屆位置，造成HWJ有時(shí)動作，有時(shí)拒動。

5.故障處理方法

通過分析，認(rèn)為處理此問題的辦法有2個(gè)：方法一：在分閘線圈上并合適的電阻，降低分閘線圈的電壓，提高位置繼電器TWJ線圈上的電壓，保證HWJ能可靠動作。方法二：拆除4CD4與4CD5之間的連接線，在TWJ和負(fù)電源之間串接斷路器合閘位置節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)指示燈的正確顯示。

6.兩種方案的比較

上述兩種方案都可以解決指示燈異常問題，但各有利弊：方法一：此種方法需要準(zhǔn)確測量合閘位置繼電器TWJ的線圈電阻、串聯(lián)電阻、斷路器本體跳閘線圈電阻及匹配的電阻。由于操作箱出廠時(shí)電路板已焊接好，上述電阻不容易測量，加上需要焊接，工作量較大，還需操作箱和斷路器廠家分別確認(rèn)，用時(shí)較長，但優(yōu)點(diǎn)是可以徹底解決問題。方法二：拆除4CD4與4CD5之間的連接線，增加兩芯控制電纜，一般現(xiàn)場都有備心芯。此種方法可以快速解決問題，有時(shí)少。但此種方法也有弊端就是分閘回路完整性不能監(jiān)測，假如分閘線圈已燒毀或者斷路器合閘位置接點(diǎn)壞，不能可靠監(jiān)視，容易造成開關(guān)拒絕動作。

7.問題處理

考慮現(xiàn)場的實(shí)際情況，現(xiàn)場先采取第二種方案臨時(shí)解決問題，待停機(jī)后再徹底處理。

8.結(jié)語

雖然斷路器操作回路已經(jīng)很成熟，但由于要實(shí)現(xiàn)的功能復(fù)雜，特別是與斷路器本體廠家的配合使用，因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)加強(qiáng)溝通，盡量避免問題留到施工現(xiàn)場。同時(shí)也提醒調(diào)試著，在調(diào)試過程中應(yīng)特別重視二次回路的正確性，避免留有隱患到運(yùn)行中，后期造成更大隱患。