高壓斷路器控制回路常見問題及改進路徑探究

曹旭速 蘇希 張峰

摘要：首先，對高壓斷路器控制電路中常見問題的分析和改進進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)其根本原因是由于控制電路的設計問題導致合閘線圈燒損，最后提出了在合閘回路中及時增設超時時間繼電器，同時還要合理選擇繼電器的改進措施，改進后可有效避免分合閘線圈燒損，保證電網正常運行。

關鍵詞：高壓斷路器;分閘線圈;合閘線圈;控制回路;問題;路徑

斷路器是電力系統(tǒng)中重要的一次設備。在正常的運行操作和事故跳閘時，斷路器能否正常動作，對電網的穩(wěn)定有著至關重要的作用。而斷路器能否正常動作，除了與本身的機械機構性能有關系外，還跟二次控制回路有著密切的關系。然而，目前變電站綜合自動化系統(tǒng)中仍不時發(fā)生斷路器分、合閘線圈燒毀的事故。

1 高壓斷路器控制回路常見問題分析

1.1跳閘操作箱誤發(fā)跳閘信號

針對跳閘操作箱誤發(fā)跳閘信號問題，值班人員必須要明確斷路器跳閘的原因是因為正常操作跳閘導致的，還是事故跳閘導致的。針對這一問題，相關工作人員必須進行深入的分析和探討。某廠生產的分相操作箱原理接線在220kV 和以上斷路器的控制回路中得到了廣泛的應用，但是在手動正常操作斷路器跳閘過程中，極容易誤發(fā)保護動作出口跳閘信號。比如：以A相為例，在手動操作斷路器跳閘過程中，手動繼電器STJa勵磁，其接點STJa閉合，如果接通了跳閘回路，極容易導致斷路器出現(xiàn)跳閘。在這個過程中，對于“防跳”繼電器的自保護回路來說，接通了保護動作出口跳閘信號繼電器 TXIJa 電流線圈回路，導致其勵磁動作，進而不利于運行人員的正常操作和運行。對于手動繼電器 STJa的接點，如果在TXIJa電流線圈兩端進行了并接，在 STJa發(fā)生動作時，會大大增加 TXIJa電流線圈短路問題的發(fā)生概率，但是，針對TXIJa動作 電流這一問題，要對斷路器跳閘電流進行全方位、多角度的分析，以此來為設計提供可行的參考依據(jù)，其動作具有高度的靈活性，而且線圈直流電阻也不大。此時，STJa接點已經將其電流線圈短路，但是仍然會流經一些跳閘電流，進而存在于TXIJa電流線圈，進而使其動作。因此，結合現(xiàn)場實際調試經驗，在TXIJa繼電器選擇和調試過程中，要將這種動作的靈活性保持在合理范圍內，而且在保護動作出口過程中，還要確保電路器能夠跳閘，并發(fā)出信號。

1.2斷路器拒動不能及時斷開回路

對于進線為220kV等級牽引變電所的高壓斷路器，大都設置了兩組跳閘線圈，在手動跳閘時，所接通的跳閘線圈僅有一組，而要想滿足自動裝置動作跳閘的保護要求，要將兩組跳閘線圈進行接通處理，旨在確保斷路器動作跳閘的穩(wěn)定性和可靠性，及時將故障點切除掉，避免事故范圍的擴大，將電力系統(tǒng)故障的危害降至最低，從而促進電力系統(tǒng)的健康運行。以330kV牽引變電所為例，在電氣調試施工過程中，對于進線保護帶斷路器聯(lián)動試驗工作的開展，必須予以高度重視。在試驗過程中，斷路器拒動現(xiàn)象較為常見，也就是說，針對手動操作斷路器分合閘，其運作狀態(tài)是非正常的，而保護裝置動作出口以后，斷路器沒有出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。基于此，反復校對和分析斷路器控制回路和保護回路接線，但是并沒有發(fā)現(xiàn)異常問題。要想充分掌握拒動的成因，相關工作人員在試驗時，可以任意采用一組跳閘線圈回路斷開，這時，斷路器拒動現(xiàn)象便消失不見，如果兩組跳閘線圈同時接入斷路器，便會出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。經過查找和分析發(fā)現(xiàn)，兩組跳閘線圈套在了同一鐵芯上 ，在這兩組線圈中，其匝數(shù)是相同的，保護裝置在發(fā)出跳閘指示以后，流經兩線圈的電流也是相同的，進而產生的磁通為 Ф1=Ф2。鐵芯 中的合成磁通 Ф=Ф1+Ф2=2Ф1，其中，產生了諸多電磁力，這遠遠比一組跳閘線圈工作效率要高，很難使斷路器出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，但是針對兩組跳閘線圈的實際接線，仍然需要進一步改進。兩組跳閘線圈產生的磁通Ф1 和 Ф2 數(shù)值是相同的，但是方向上是不相同的，所以，鐵芯中合成磁通Ф=Ф1-Ф2=0，所產生的電磁力也是0，進而造成保護裝置動作出口跳閘，斷路器拒動。對于這種錯誤的接線方 式，必須要予以高度重視。

2 改進路徑

2.1 合閘回路中增設超時時間繼電器

在斷路器分、合閘回路中，對于分、合閘超時時間繼電器SJ的增設是至關重要的。在斷路器合閘過程中，在開啟合閘線圈以后，要啟動超時時間繼電器 SJ，其正常合閘時間并不長，極容易導致超時返回繼電器SJ延時觸點動作出現(xiàn)滯緩現(xiàn)象。 在合閘回路中，如果存在故障問題，如果合閘保持時間與斷路 器正常操作時間存有差異，則開關輔助接點出現(xiàn)斷開現(xiàn)象的概率較高。超時閉合觸點SJ-1 動作將中間繼電器ZJ開啟，開啟以后，其閉合觸點 ZJ-1 斷開合閘回路，ZJ-2 斷開超時繼電器SJ啟動回路，避免在控制回路中燒壞各個元件，其保護作用十分顯著。在 SJ 啟動過程中，開入量回路中ZJ繼電器的一對常開觸點的運作狀態(tài)是閉合的，借助硬接點信號向監(jiān)控后臺發(fā)送故障信號。

2.2 合理選擇繼電器

對于時間繼電器來說，繼電器必須要保證較高的精準度，而且也要避免由于時間繼電器的接入，進而使分、合閘回路參數(shù)的準確性難以保證，從而導致分、合閘線圈的動作電壓和功率降低，要結合控制回路電壓等級來確定時間繼電器的電壓等級。

結束語：

綜上所述，針對高壓斷路器控制回路的常見問題要予以高度重視，并制定配套可行的改進措施，最大程度地避免分、合閘回路電器元件和保護裝置元器件出現(xiàn)燒壞現(xiàn)象，將變電所維護費用控制在合理范圍內，落實好節(jié)約化原則，并為設備的安全運行創(chuàng)造良好的條件，以滿足變電所的內在需求。其中，對于保護裝置生產廠家，還要合理化設計斷路器控制回路，進而滿足用戶需求。

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