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        6 kV開關(guān)柜操作回路的分析與改進

        2015-04-13 06:38:36章恩科
        浙江電力 2015年6期
        關(guān)鍵詞:給水泵開關(guān)柜接觸器

        章恩科

        (浙江省電力建設有限公司,浙江寧波315012)

        6 kV開關(guān)柜操作回路的分析與改進

        章恩科

        (浙江省電力建設有限公司,浙江寧波315012)

        針對燃煤電廠在建設過程中6 kV開關(guān)柜防跳繼電器觸點拉弧、跳閘監(jiān)視回路不完善、高壓電機就地緊急按鈕回饋缺陷等問題,提出改接6 kV開關(guān)柜內(nèi)的控制回路和更換為雙觸點型就地緊急按鈕的解決辦法,實現(xiàn)6 kV開關(guān)柜的可靠運行。

        6 kV開關(guān)柜;防跳回路;觸點拉?。惶l監(jiān)視;按鈕直流回路

        0 引言

        6 kV開關(guān)柜是廠用電中壓系統(tǒng)的重要電氣設備,為機組和200 kW及以上高壓電動機、6 kV干式變壓器等負載提供電源。

        本文主要針對燃煤機組6 kV F+C(Fuse+Contactor)開關(guān)柜在調(diào)試期間出現(xiàn)防跳繼電器觸點拉弧、跳閘回路監(jiān)視回路不完善以及高壓電動機6 kV真空斷路器饋線柜就地緊急按鈕回路缺陷等問題進行分析與改進,消除了二次回路存在的隱患,確保電氣設備的安全、可靠運行。

        16 kV開關(guān)柜防跳回路改進

        1.1 防跳回路工作原理及動作過程

        6 kV開關(guān)柜正常合閘時,防跳繼電器不起作用。當真空斷路器合于故障且保護動作信號聯(lián)通到跳閘回路時,防跳繼電器的電流線圈帶電使其觸點的狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換。接于防跳繼電器電壓線圈的常開觸點轉(zhuǎn)換到常閉,使其觸點自保持,此時即使合閘按鈕不松開或DCS(集散控制系統(tǒng))遙控合閘信號一直存在,真空斷路器也不會再次合閘。

        6 kV F+C開關(guān)柜的防跳回路二次接線如圖1所示。圖中,K11為就地合閘按鈕或DCS遙控合閘的重動中間繼電器;K13-U為防跳繼電器的電壓線圈;K21為雙位置繼電器的觸點;Kfx為3TL6真空主接觸器的輔助接觸器線圈;K1M為3TL6真空主接觸器的合閘線圈;R為限流電阻;Sjs為6 kV F+C接觸器手車鎖定觸點(手車在試驗或工作位置觸點閉合,在搖進、搖出過程中觸點打開);Sjw為6 kV F+C接觸器手車的位置指示觸點(手車在工作位置Sjw的C15和D15常開閉合,在試驗位置Sjw的A15和B15常閉閉合)。

        在對開關(guān)柜二次回路作防跳傳動試驗時(K11繼電器處于勵磁狀態(tài)),發(fā)現(xiàn)合閘回路中防跳繼電器的常閉觸點在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象,觸點有發(fā)黑的痕跡。

        防跳回路在一次設備故障時的動作過程是:

        (1)合閘回路DCS遙控合閘或S11就地合閘按鈕發(fā)出合閘指令。

        (2)回路通過K11常開觸點、K13常閉觸點、K1M輔助常閉觸點。

        安長英(1986-),女,漢族,籍貫:山東臨沂,碩士研究生,注冊會計師、稅務師、會計師,主要從事國企財務工作等。

        (3)Kfx線圈勵磁,Kfx的常開觸點閉合并將電阻R短接。

        (4)K1M合閘線圈帶電使真空接觸器合閘,合閘成功K1M分閘信號繼電器帶電。

        圖1 防跳回路二次接線

        (5)使K2S跳閘線圈帶電,同時K13電流線圈也帶電(回路見圖2)。由于K13防跳繼電器電流線圈和K2S跳閘線圈動作時間欠配合,K2S跳閘線圈帶電后,其觸點先于K13防跳繼電器動作,K1M真空接觸器先分閘,接于Kfx線圈的K1M輔助常閉觸點返回到閉合狀態(tài)。

        (6)K13常閉觸點在轉(zhuǎn)換到常開時需切斷通流回路,由于K13常閉觸點兩端電壓降大、觸點斷流容量小,導致出現(xiàn)拉弧。而K1M真空接觸器的動作信號并未發(fā)出,說明K1M合閘線圈由勵磁到動作滯后于K13常閉觸點打開時間,K1M合閘線圈在真空接觸器合閘前失電。

        1.2 改進措施

        由于防跳回路在正常情況下是不動作的,只有在合閘回路上的2副K11中間繼電器合閘觸點發(fā)生故障時才動作。改進措施有:

        (1)根據(jù)K13,K2S中間繼電器觸點動作時間的匹配度來選擇設備,在設備廠家有合適型號繼電器前提下及時選擇替換。

        本次臨時改進措施采用K13防跳繼電器的2副常閉觸點串聯(lián)方式。改接后,對6 kV饋線柜進行回路傳動試驗時,K13防跳繼電器的常閉觸點在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時沒出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象,其觸點表面沒再有燒傷痕跡。要根本解決該問題,可在機組大修期間選用合適的中間繼電器作技術(shù)改造。

        26 kV開關(guān)柜跳閘監(jiān)視回路改進

        在高壓設備故障時,6 kV開關(guān)柜通過保護裝置的跳閘指令,迅速執(zhí)行對真空接觸器的跳閘。因此必須實時監(jiān)視6 kV開關(guān)柜跳閘回路的完整性和導通性,使跳閘回路處于待命狀態(tài),在故障時迅速由接觸器切斷電源。跳閘回路的監(jiān)視可分半監(jiān)視和全監(jiān)視,半監(jiān)視是指在合閘狀態(tài)下對跳閘回路的導通性進行監(jiān)視,而全監(jiān)視是在合閘、分閘狀態(tài)下都對跳閘回路的導通性進行監(jiān)視。跳閘回路中設有跳閘監(jiān)視繼電器,用以監(jiān)視6 kV開關(guān)柜跳閘回路的導通狀態(tài)。

        2.1 跳閘回路的半監(jiān)視

        6 kV開關(guān)柜跳閘監(jiān)視回路二次接線如圖2所示。其中:K17為跳閘監(jiān)視繼電器,由電磁型輔助繼電器和提供返回延時的RC回路(電容器電阻器電路)組成;K2S為跳閘線圈;K13-I為防跳繼電器的電流線圈;K12為柜面分閘按鈕或DCS遙控分閘重動的中間繼電器觸點;A6和B6,C8和D8為6 kV真空接觸器K1M常開輔助觸點的端點;A9,B9為6 kV真空接觸器K1M常閉輔助觸點的端點。

        圖26 kV開關(guān)跳閘監(jiān)視回路

        根據(jù)圖2,6 kV真空接觸器處于合閘狀態(tài)時,回路跳閘路徑為:K12跳閘繼電器的觸點或高壓熔絲變?nèi)蹟酄顟B(tài)的觸點Srd或故障聯(lián)跳6 kV真空接觸器的保護觸點Blt動作,信號經(jīng)由K1M常開觸點至K2S跳閘線圈,使6 kV真空接觸器分閘。所以在6 kV真空接觸器合閘狀態(tài),半監(jiān)視回路的電流信號由K17跳閘監(jiān)視繼電器的輔助繼電器線圈經(jīng)K1M接觸器輔助常開觸點(A6和B6,C8和D8),至K2S跳閘線圈構(gòu)成回路。當監(jiān)視回路的元件發(fā)生輔助觸點拒合、回路斷線或直流操作電源消失等情況時,K17跳閘監(jiān)視繼電器失電,其輔助繼電器RC回路經(jīng)延時后返回,并通過輔助繼電器的觸點給出跳閘回路斷線的報警信號,實現(xiàn)對跳閘回路的監(jiān)視功能。

        2.2 跳閘監(jiān)視回路改進

        在6 kV真空接觸器處于分閘狀態(tài)時,原監(jiān)視回路由跳閘監(jiān)視繼電器的4端子至K1M接觸器常閉觸點(A9,B9)的端點c,再經(jīng)端點d通過K1M接觸器的常開觸點,至K2S跳閘線圈構(gòu)成回路。但按此跳閘監(jiān)視回路接線,僅在6 kV真空接觸器處于分閘狀態(tài)時能給出跳閘回路是斷線的信號,而在保護動作跳閘后到下次6 kV真空接觸器合閘前的時間段,將對跳閘回路失去監(jiān)視。

        將監(jiān)視回路從端點c到端點d的連線改接到端點f處與K2S跳閘線圈連通,即跳閘監(jiān)視回路在6 kV真空接觸器分閘后,由跳閘監(jiān)視繼電器的4端子經(jīng)K1M接觸器輔助常閉觸點(A9,B9)后,至K2S跳閘線圈構(gòu)成全監(jiān)視回路。6 kV F+C開關(guān)柜跳閘回路的全監(jiān)視方式在回路各元件異常時能及時報警,確保一次設備故障時跳閘回路處于導通狀態(tài)。

        36 kV高壓電機緊急按鈕回路缺陷分析及改進

        在高壓廠用/備用變壓器設有分裂變壓器和雙圈變壓器時,電動給水泵電機電源分別從2臺高壓變壓器低壓側(cè)不同繞組的6 kV母線段引接,2臺饋線柜作1臺運行、另1臺熱備用方式。為滿足高壓電機現(xiàn)場巡檢需要,在電動給水泵就地設有1只緊急按鈕,發(fā)現(xiàn)安全隱患時,無論是在哪臺6 kV電動給水泵電機饋線柜運行都必須同時切斷電源。原回路就地緊急按鈕的觸點分別與2臺6 kV饋線柜的跳閘控制回路相連,而2段不同母線6 kV的直流控制電源是獨立的,用同1只緊急按鈕勢必會產(chǎn)生直流寄生回路。

        6 kV電動給水泵電機就地緊急按鈕直流回路接線如圖3所示,其中:Y11,Y21為斷路器跳閘線圈;YS11,YS21為斷路器輔助觸點;AN為就地緊急按鈕;X11,X12,X13為AN按鈕與直流回路相連的保護壓板。當就地緊急按鈕只有1副觸點時(編號為h,m及其擴接的h′,m′觸點),跳6 kV母線B段電動給水泵電源DL1斷路器的緊急按鈕直流回路由按鈕觸點h和m采用實線連接到其跳閘線圈Y11,跳6 kV母線C段電動給水泵電源DL2斷路器的緊急按鈕直流回路由按鈕觸點h′和m′采用虛線連接到其跳閘線圈Y21。

        圖3 緊急按鈕回路接線

        單只緊急按鈕只有1副觸點的緊急按鈕直流回路,在AN按鈕處于動作狀態(tài)時,雖能確保2臺電動給水泵饋線柜的Y11和Y21跳閘線圈回路同時導通,但2組獨立110 V直流系統(tǒng)通過AN緊急按鈕回路也被連通,存在安全隱患。

        為此,對上述回路進行改進:單只就地緊急按鈕采用2副有效隔離的觸點,即雙觸點型按鈕(h,m和云線部分v,w),跳電源DL1開關(guān)的按鈕觸點為h和m,跳電源DL2開關(guān)的按鈕觸點為v和w。改進后,當就地緊急按鈕操作時,發(fā)電機組的2組110 V直流系統(tǒng)仍相互獨立,確保110 V控制電源的穩(wěn)定。

        4 結(jié)語

        本文針對某燃煤電廠在建設過程中6 kV開關(guān)柜防跳繼電器觸點拉弧、跳閘監(jiān)視回路不完善以及高壓電機就地緊急按鈕回路缺陷等問題,提出通過并聯(lián)防跳接點、改接跳閘監(jiān)視回路和更換雙觸點型就地緊急按鈕的解決辦法,可供相關(guān)技術(shù)部門參考。

        [1]弋東方,鐘大文.電力工程設計手冊∶電氣一次部分[M].北京:中國電力出版社,1989.

        [2]李煥明.電力系統(tǒng)分析[M].北京:中國電力出版社,1999.

        [3]DL/T 5136-2001火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國電力出版社,2001.

        [4]熊為群,陶然.繼電保護自動裝置及二次回路[M].北京∶中國電力出版社,1999.

        [5]國家電力調(diào)度中心.電力系統(tǒng)繼電保護實用技術(shù)問答第2版[M].北京:中國電力出版社,1999.

        [6]陳家斌.電力生產(chǎn)安全技術(shù)及管理[M].北京:中國水利水電出版社,2003.

        [7]GB 50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準[S].北京:中國計劃出版社,2006.

        (本文編輯:趙曉明)

        Analysis and Improvement of Operation Circuit of 6 kV Switch Cabinet

        ZHANG Enke
        (Zhejiang Electric Power Construction Co.,Ltd.,Ningbo Zhejiang 315012,China)

        Aiming at imperfect contact arc of anti-tripping relay and tripping monitoring circuit of 6 kV switch cabinet as well as feedback failure of local emergency button of high voltage motor in the construction of coalfired power plant,the paper presents a solution of rewiring control circuit in 6 kV switch cabinet and adopting double-contact local emergency button to ensure operation reliability of 6 kV switch cabinet.

        6 kV switch cabinet;anti-tripping circuit;contact arc;tripping monitoring;button DC circuit

        TM591

        B

        1007-1881(2015)06-0048-04

        2015-04-17

        章恩科(1978),男,工程師,從事火電廠建設電氣技術(shù)管理工作。

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