伍太萍，朱麗華，廖言寶，程 正

（1.國網(wǎng)江西省電力公司，江西南昌 330077；2.國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司，江西南昌 330096；3.國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院，江西南昌 330096）

0 引言

某500 kV 變電站一起開關(guān)合閘狀態(tài)下控制回路斷線的實例，對控制回路斷線、壓力低禁止操作等開關(guān)控制回路和機構(gòu)的異常信號產(chǎn)生原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了改進(jìn)措施和建議。

國家電網(wǎng)公司實行“調(diào)控一體化”和變電站無人值班后，當(dāng)無人值班站發(fā)生設(shè)備故障或異常時，調(diào)控中心值班監(jiān)控員通知運維站派人至現(xiàn)場檢查，而運維人員趕至現(xiàn)場時間受交通因素、天氣狀況等影響，相比變電站有人值班降低了故障處置效率。為了充分發(fā)揮調(diào)控一體化建設(shè)成效，提升電網(wǎng)應(yīng)急處置效率，加快恢復(fù)故障停運線路，值班監(jiān)控員在線路故障停運后，變電運維人員到達(dá)現(xiàn)場前，應(yīng)立即收集監(jiān)控告警、故障錄波和工業(yè)視頻等相關(guān)信息，對線路故障情況進(jìn)行初步分析判斷，并及時向調(diào)度員匯報站內(nèi)設(shè)備是否具備線路遠(yuǎn)方試送操作條件。因此，當(dāng)電網(wǎng)或設(shè)備發(fā)生故障時，監(jiān)控員對監(jiān)控信號的分析判斷能力，對準(zhǔn)確和快速處理故障有著重大的影響。

開關(guān)控制回路斷線，是一種較常見的開關(guān)設(shè)備故障，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運行。特別是開關(guān)在合閘狀態(tài)下發(fā)生控制回路斷線，若不及時處理，當(dāng)電網(wǎng)或設(shè)備故障保護(hù)出口時，開關(guān)拒動將造成越級跳閘，導(dǎo)致事故范圍擴大。因此，監(jiān)控員應(yīng)熟悉開關(guān)控制回路，了解常見的控制回路斷線的原因。本文通過

1 異常情況處理

2014年2月23日09時42分05秒江西省調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)異常音響動作，某500 kV變電站報出以下異常信號：

220 kV甲線214開關(guān)控制回路斷線；

220 kV甲線214開關(guān)壓力低禁止操作；

220 kV 甲線RCS901B 縱聯(lián)方向保護(hù)合閘壓力降低；

220 kV 甲線CSL101B 縱聯(lián)距離保護(hù)低氣壓開入。

相關(guān)設(shè)備情況：220 kV 甲線保護(hù)配置有高頻閉鎖保護(hù)CSL-101B（北京四方）、方向高頻保護(hù)RCS-901B（南京南瑞）、操作箱CZX-12R（南京南瑞）；214開關(guān)：河南平高LW10B-252W，液壓機構(gòu)。

值班監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)監(jiān)控異常信號后通知運維站派人至現(xiàn)場檢查，運維人員檢查發(fā)現(xiàn)：214開關(guān)SF6壓力和液壓均正常，開關(guān)操作箱第一組“OP”燈不亮，第二組“OP”燈亮；開關(guān)第一組和第二組控制電源空氣開關(guān)均在合位；甲線高頻閉鎖保護(hù)CSL-101B 裝置“充電”燈滅，液晶顯示低氣壓開入；方向高頻保護(hù)RCS-901B 裝置“充電”燈滅，液晶顯示合閘壓力降低。通過檢查情況可以判斷214 開關(guān)第一組控制回路斷線。此時214 開關(guān)第一跳閘回路不能進(jìn)行分閘和保護(hù)跳閘，而第二跳閘回路正常，開關(guān)收到保護(hù)單跳出口命令后將直接三跳不重合。于是調(diào)度員通知現(xiàn)場立即查找故障點并盡快恢復(fù)。

2 故障原因分析

常見開關(guān)控制回路斷線的原因有：1）控制電源消失，如空開跳開；2）分合閘位置繼電器故障；3）SF6氣壓低閉鎖；4）彈簧機構(gòu)彈簧未儲能；5）液壓機構(gòu)油壓低閉鎖分（合）閘；6）開關(guān)輔助接點接觸不良；7）分合閘線圈燒毀；8）控制回路端子接線松動；9）控制回路斷線，如連接線燒毀。因214 開關(guān)SF6壓力和液壓均正常，可判斷控制回路斷線由二次回路異常或電源消失引起。

異常發(fā)生時，變電站現(xiàn)場有220 kV 乙線保護(hù)裝置改造的檢修工作，運維人員到現(xiàn)場后通知檢修人員立即停止工作。因檢修人員在保護(hù)小室直流分屏I后對乙線保護(hù)裝置電源端子處進(jìn)行過拆接線工作，于是對端子接線情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)214開關(guān)第一組控制電源的端子在拆接線端子的正上方，且控制電源的正極電纜端子存在松動。在對端子進(jìn)行緊固后異?，F(xiàn)象消除，監(jiān)控異常信號返回，因此可確定此次異常為214開關(guān)第一組控制電源的端子松動引起。

3 異常信號分析

3.1 控制回路斷線信號分析

如圖1所示，開關(guān)控制回路斷線信號現(xiàn)場未短接未合并前，第一組控制回路斷線信號回路是由第一組跳閘回路的合閘位置繼電器（11HWJa、11HWJb、11HWJc）常閉接點與合閘回路的跳閘位置繼電器（3TWJa、3TWJb、3TWJc）常閉接點串聯(lián)組成；第二組控制回路斷線信號回路是由第二組跳閘回路的合閘位置繼電器（21HWJa、21HWJb、21HWJc）常閉接點與合閘回路的跳閘位置繼電器常閉接點串聯(lián)組成。

圖1 開關(guān)信號回路

開關(guān)正常運行時，防跳繼電器不動作，遠(yuǎn)近控切換開關(guān)在“遠(yuǎn)控”位置，即圖2 中SPT 接點和防跳KF常閉接點均閉合。開關(guān)在合位時，圖2中A相跳位監(jiān)視回路中開關(guān)輔助接點Q1 常閉接點打開，1TWJa 繼電器失壓；A相合位監(jiān)視1和2回路中Q1常開接點閉合，11HWJa 和21HWJa 繼電器動作。因此圖1 中1TWJa 常閉接點閉合，11HWJa 和21HWJa 常閉接點打開，控制回路斷線信號回路未接通（以A 相為例，B、C相同理），不發(fā)控制回路斷線信號。

圖2 開關(guān)跳合閘和電源監(jiān)視回路

此次異常中開關(guān)第一組控制電源正極電纜接線松動導(dǎo)致第一組控制電源消失，圖2中QS1+和QS1-之間電壓差為零，11HWJa和1TWJa繼電器失壓，圖1中11HWJa和1TWJa常閉接點閉合，雖21HWJa常閉接點打開，但因現(xiàn)場接線時將第一、二組控制回路斷線信號回路短接，監(jiān)控發(fā)“開關(guān)控制回路斷線”信號。

3.2 壓力低禁止操作信號分析

如圖1所示，壓力低禁止操作信號現(xiàn)場未短接合并前，壓力監(jiān)視分為壓力低禁止跳閘、壓力低禁止合閘、壓力低禁止重合閘、壓力低禁止操作四個信號。下面對以上四個信號的產(chǎn)生原因分別進(jìn)行介紹：

1）當(dāng)任一相開關(guān)液壓低于分閘閉鎖值19.5 MPa時，圖3中相應(yīng)的KP1、KP2接點閉合，11YJJ、12YJJ繼電器失壓，閉鎖開關(guān)分合閘，同時圖1中的11YJJ常閉接點閉合，發(fā)“壓力低禁止跳閘”信號。

2）當(dāng)任一相開關(guān)液壓低于合閘閉鎖值21.5 MPa時，圖3中相應(yīng)的KP3接點閉合，3YJJ繼電器失壓，閉鎖開關(guān)合閘，同時圖1中的3YJJ常閉接點閉合，發(fā)“壓力低禁止合閘”信號。

3）當(dāng)任一相開關(guān)液壓低于重合閘閉鎖值23.5 MPa時，圖3 中相應(yīng)的KP4 接點閉合，21YJJ、21YJJ……、22YJJ繼電器失壓，閉鎖開關(guān)重合閘，同時圖1中的22YJJ常閉接點閉合，發(fā)“壓力低禁止重合閘”信號。

圖3 開關(guān)壓力監(jiān)視回路

4）當(dāng)任一相開關(guān)SF6壓力低于閉鎖值0.5 Mpa時，圖3中相應(yīng)的KD2接點閉合，4YJJ繼電器動作，4YJJ常開接點閉合，使得11YJJ、12YJJ繼電器失壓，閉鎖開關(guān)分合閘。同時圖1中4YJJ常開接點和11YJJ常閉接點閉合，發(fā)“壓力低禁止操作”和“壓力低禁止跳閘”信號。因壓力閉鎖回路電源與第一組控制電源共用，此次異常中第一組控制電源消失，使得圖3中的11YJJ、12YJJ、21YJJ、21YJJ、22YJJ、3YJJ繼電器失壓，圖1中相應(yīng)常閉接點閉合，雖4YJJ常開接點打開，但現(xiàn)場接線時將四個信號回路短接合并，于是監(jiān)控發(fā)“壓力低禁止操作”信號。

3.3 保護(hù)裝置低氣壓開入和合閘壓力降低信號分析

214開關(guān)第一組控制電源消失，圖3中的21YJJ繼電器失壓后，開入至兩套線路保護(hù)裝置壓力低閉鎖重合閘回路的21YJJ常閉接點閉合，閉鎖重合閘，同時合閘回路失電，單相故障時，保護(hù)三跳不重。因此，兩套線路保護(hù)裝置發(fā)“低氣壓開入”和“合閘壓力降低”信號。

4 改進(jìn)措施與建議

1）對變電站合并、缺失信號參照《國網(wǎng)典型信息表》進(jìn)行排查和整改。

對合并的開關(guān)控制回路斷線和壓力低禁止操作信號回路進(jìn)行改造，開關(guān)控制回路斷線應(yīng)分為第一組和第二組控制回路斷線兩個信號，壓力低禁止操作應(yīng)分為壓力低禁止重合閘、壓力低禁止合閘、壓力低禁止跳閘、SF6壓力低禁止操作四個信號。開關(guān)第一組控制回路斷線時，第二組跳閘回路可正常分閘和保護(hù)跳閘，開關(guān)收到保護(hù)跳閘命令后直接三跳不重合；第二組控制回路斷線時，開關(guān)可正常分合閘、保護(hù)跳閘和重合閘；若兩組控制回路均斷線時，開關(guān)不能進(jìn)行分合閘和保護(hù)跳閘，必須盡快隔離，以免發(fā)生故障時開關(guān)拒動，擴大事故范圍。開關(guān)液壓降低按壓力值的大小順序分為以下三個階段：禁止重合閘、禁止合閘、禁止跳閘，SF6壓力低閉鎖則同時禁止重合閘、合閘和跳閘，這四個信號的異常情況對應(yīng)著不同的故障處理方法。變電站無人值班后，當(dāng)監(jiān)控發(fā)出開關(guān)控制回路斷線或壓力低禁止操作的合并信號后，運維人員又不能及時趕至現(xiàn)場檢查時，調(diào)控人員不能及時準(zhǔn)確分析判斷異常情況和可能導(dǎo)致的后果，嚴(yán)重影響了故障處理的效率和準(zhǔn)確性。

對控制電源監(jiān)視信號回路未接線和無控制電源監(jiān)視回路的開關(guān)進(jìn)行整改，增加開關(guān)控制電源消失信號，對于雙跳圈的開關(guān)還應(yīng)分別提供第一組和第二組控制電源消失的信號。若開關(guān)控制電源消失和開關(guān)控制回路斷線信號同時出現(xiàn)，則可確定異常是控制電源消失引起，運維人員至現(xiàn)場后可重點檢查控制電源空開是否跳開或控制電源是否斷線。本文案例中因控制電源消失信號現(xiàn)場未接線，發(fā)出控制回路斷線的同時未發(fā)出控制電源消失信號，于是運維人員著重檢查了開關(guān)液壓和SF6壓力，把檢查重點放在開關(guān)的控制回路而非電源回路，不利于故障的快速判斷和定位，延長了異常處理的時間。

2）加強監(jiān)控人員和運維人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)。

調(diào)控一體化和無人值班實行后，對調(diào)控人員和運維人員提出了新的挑戰(zhàn)，故障處置需要調(diào)度、監(jiān)控和運維人員三方的密切配合，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響整個故障處置的效率和準(zhǔn)確性。應(yīng)定期組織監(jiān)控員到現(xiàn)場培訓(xùn)，熟悉現(xiàn)場設(shè)備及相關(guān)二次回路，提高監(jiān)控員對監(jiān)控信號的分析判斷能力。運維人員應(yīng)熟悉所轄各無人站現(xiàn)場設(shè)備情況，清楚各信號出現(xiàn)時現(xiàn)場對應(yīng)的檢查內(nèi)容，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行檢查并及時將檢查結(jié)果向調(diào)度員和監(jiān)控員匯報。

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