110 kV GW4-1262500型隔離開關(guān)二次回路的改進及電機電源配置與運維管理

梁英杰

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000)

摘要：GW4-1262500型隔離開關(guān)二次回路在調(diào)試和驗收過程中，需將三相電機合上才能調(diào)試和檢測輔助控制回路的功能，存在較大的調(diào)試作業(yè)風(fēng)險?，F(xiàn)嘗試找出導(dǎo)致調(diào)試風(fēng)險的根源，據(jù)此提出降低風(fēng)險的有效措施，并就隔離開關(guān)電源的配置和運維管理提出要求，以期提高隔離開關(guān)的安全運行水平。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān)；二次回路；電源管理

收稿日期:2015-05-20

作者簡介：梁英杰(1983—)，男，廣東人，電氣工程師，從事繼電保護、變電運行和電能計量工作。

0引言

在電力系統(tǒng)中，隔離開關(guān)是高壓一次設(shè)備中使用最多的一種設(shè)備。其由于具有隔離電源、與斷路器配合能夠改變系統(tǒng)運行方式并可接通或斷開小電流電路(如拉合正常運行的電壓互感器和避雷器)的功能，在電力系統(tǒng)的安全運行中起著不可代替的作用。

220 kV臺山站是江門電網(wǎng)的一個綜合自動化變電站，其110 kV側(cè)需技改安裝的是由阿?，m(AREVA)公司生產(chǎn)的GW4-1262500型隔離開關(guān)及接地刀閘。工程人員發(fā)現(xiàn)該型隔離開關(guān)的二次回路在調(diào)試和驗收過程中，需將三相電機合上才能調(diào)試和檢測輔助控制回路的功能，存在較大的調(diào)試作業(yè)風(fēng)險。本文嘗試找出導(dǎo)致調(diào)試風(fēng)險的根源所在，據(jù)此提出降低風(fēng)險的有效措施，并就隔離開關(guān)電源的配置和運維管理提出要求，以期提高隔離開關(guān)的安全運行水平。

1GW4-1262500型隔離開關(guān)二次回路存在的問題

GW4-1262500型隔離開關(guān)采用380 V交流異步電機，通過交流輔助控制回路控制電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)隔離開關(guān)的合閘和分閘。對比和分析阿海琺廠家該型隔離開關(guān)新舊型號電機回路原理圖(圖1) 及二次輔助控制回路原理圖(圖2) 可知，相對舊型號，臺山站要技改安裝的新型號隔離開關(guān)電機回路增加了電機電源缺相保護繼電器KA1、KA2和KA3及對應(yīng)串接在刀閘電動輔助控制回路中的節(jié)點。電機電源缺相保護的作用在于：當(dāng)電機三相交流電源斷線缺相時，KA1、KA2和KA3任何一個繼電器將因相電壓值過低而返回，其常開節(jié)點立即斷開，閉鎖隔離開關(guān)的電動輔助控制回路，中止隔離開關(guān)的分閘和合閘。在日常運行過程中，為降低隔離開關(guān)誤分或誤合的風(fēng)險，隔離開關(guān)的電機電源一般會被嚴(yán)格要求處于斷開狀態(tài)，需要對隔離開關(guān)進行操作時才合上。當(dāng)對隔離開關(guān)進行檢修調(diào)試或控制回路故障排查時，除外部閉鎖回路外控制回路還被電機回路的缺相保護繼電器節(jié)點閉鎖，則控制回路的功能檢修調(diào)試和故障排查工作就變得困難。此時若合上隔離開關(guān)的電機電源QM1，解鎖被缺相保護節(jié)點閉鎖的控制回路，若外部閉鎖回路滿足解鎖條件且控制回路存在誤碰的情況，隔離開關(guān)就可能被誤分或誤合。因此，本型號隔離開關(guān)需采取有效措施滿足檢修調(diào)試和排查故障的需要，同時滿足自身安全運行的需要。

圖1　新舊型號隔離開關(guān)電機回路原理圖

圖2　隔離開關(guān)二次控制回路原理圖

2GW4-1262500型隔離開關(guān)二次回路的完善和實施

2.1GW4-1262500型隔離開關(guān)二次回路改進方案

針對110 kV GW4-1262500型隔離開關(guān)輔助控制回路存在的問題，本文從多個環(huán)節(jié)嘗試對隔離開關(guān)的電機回路和控制回路進行改進，共有以下3種備選方案：

方案一：對隔離開關(guān)電機回路進行改進。將電機回路中的三相缺相繼電器KA1、KA2及KA3移接到電機保護斷路器QM1前的端子上。隔離開關(guān)控制回路進行檢修調(diào)試或故障排查時，可以斷開電機保護斷路器QM1，使隔離開關(guān)電機不接入三相交流電源，控制回路不會被缺相繼電器節(jié)點閉鎖。如圖3所示。

圖3　方案一：隔離開關(guān)電機回路改進前后對照圖

方案二：依然只對隔離開關(guān)電機回路進行改進。在電機回路中的三相缺相繼電器KA1、KA2及KA3接入點至電機分合閘交流接觸器接入點之間串接入一個三相交流空開QK1，隔離開關(guān)控制回路進行故障排查或檢修調(diào)試時，合上電機保護斷路器QM1、斷開空開QK1即可，控制回路不會被缺相繼電器節(jié)點閉鎖，如圖4所示。

圖4　方案二：隔離開關(guān)電機回路改進前后對照圖

方案三：只對隔離開關(guān)輔助控制回路進行改進。在隔離開關(guān)的控制回路中，用一單相交流空開QK及兩軟導(dǎo)線并接在三相缺相繼電器KA1、KA2及KA3三副串接在一起的常開接點KA1、KA2及KA3的首端和末端。當(dāng)隔離開關(guān)進行故障排查或檢修調(diào)試時，可以合上單相交流開關(guān)QK，將三相缺相繼電器KA1、KA2及KA3三副串接在一起的常開接點KA1、KA2及KA3短接，電機不接入三相交流電源，便可進行隔離開關(guān)控制回路的調(diào)試操作；當(dāng)隔離開關(guān)正常運行時，斷開交流開關(guān)QK，斷開短接線，不對原隔離開關(guān)的控制回路產(chǎn)生任何影響。如圖5所示。

圖5　方案三：隔離開關(guān)輔助控制回路改進后示意圖

2.2GW4-1262500型隔離開關(guān)二次回路改進方案的選擇和實施

通過表1對各方案在對其他二次回路可靠性和性能的影響、對缺相保護保護范圍的影響、實施經(jīng)濟成本和實施難度等4個方面的比較，可以得出方案三無疑是最佳選擇。

表1　對策方案的選擇

本文決定采用方案三對隔離開關(guān)的控制回路進行改良，如圖6所示。

圖6　隔離開關(guān)控制回路改良實施圖

3電動隔離開關(guān)電機電源配置的完善和運維管理

在隔離開關(guān)的實際運行過程中，除了要確保其電機回路和輔助控制回路的功能完善外，隔離開關(guān)電機電源的配置是否完善、運維管理是否到位也是決定隔離開關(guān)能否安全運行的重要因素，必須加以重視。

3.1電動隔離開關(guān)電機電源配置的完善

電動操作機構(gòu)敞開式隔離開關(guān)機構(gòu)箱、端子箱內(nèi)應(yīng)配置獨立的電機電源開關(guān)。對隔離開關(guān)電機電源無法獨立退出或機構(gòu)箱未設(shè)置電機電源的，應(yīng)制定計劃逐年技改，確保每組/相隔離開關(guān)在端子箱(匯控箱)和機構(gòu)箱內(nèi)均配置獨立電源。

3.2電動隔離開關(guān)操作過程中電機電源管理要求

(1) 正常運行時，電動操作機構(gòu)隔離開關(guān)的電機電源開關(guān)應(yīng)在退出位置。倒閘操作時，在隔離開關(guān)操作前將電機電源開關(guān)投入，隔離開關(guān)操作完成后將電機電源開關(guān)退出。

(2) 隔離開關(guān)電機電源開關(guān)應(yīng)在機構(gòu)箱處投退。機構(gòu)箱內(nèi)無電機電源開關(guān)的，可在端子箱/匯控箱處投退。敞開式隔離開關(guān)機構(gòu)箱處無獨立電機電源開關(guān)，必須在端子箱/匯控箱處退出。退出時，應(yīng)在機構(gòu)箱處用萬用表測量，確認(rèn)電源已退出。

(3) 隔離開關(guān)電機電源開關(guān)在操作時應(yīng)按順序逐一投退，禁止在操作前將擬操作的隔離開關(guān)電機電源開關(guān)一次性投入。

(4) 監(jiān)控人員遠方操作隔離開關(guān)時，隔離開關(guān)電機電源也應(yīng)在操作前投入、操作后退出。

(5) 出現(xiàn)以下情況之一，隔離開關(guān)電機電源可暫時不用退出：1) 電機電源與其他電源(不包括照明回路)共用同一空氣開關(guān)或熔斷器；2) 電機電源空氣開關(guān)接點接入控制、信號或其他重要回路；3) 各級電力調(diào)度控制中心要求運行中長期投入主變中性點隔離開關(guān)電機電源。

3.3現(xiàn)場施工作業(yè)期間電動隔離開關(guān)電機電源管理要求

(1) 施工作業(yè)過程中需要電動操作已連接高壓引線的隔離開關(guān)時，應(yīng)由運行人員投退隔離開關(guān)電機電源，并在操作過程中安排專人監(jiān)護。

(2) 對一側(cè)帶電且機構(gòu)箱內(nèi)未設(shè)獨立電機電源的隔離開關(guān)，除在施工方案和工作票中明確在匯控箱或端子箱內(nèi)退出隔離開關(guān)電機電源外，還應(yīng)在施工方案和二次回路措施單中注明解開隔離開關(guān)機構(gòu)箱內(nèi)電機電源進線電纜芯的安全措施，由工作班組負責(zé)實施并做好絕緣隔離。

4結(jié)語

為降低110 kV GW4-1262500型隔離開關(guān)檢修調(diào)試及故障排查的難度和風(fēng)險，通過采取在隔離開關(guān)輔助控制回路中并接一控制空開的措施，防止因檢修調(diào)試和故障排查需要合上電機電源時可能誤分和誤合隔離開關(guān)事故的發(fā)生。同時通過對隔離開關(guān)電源配置和運維管理提出細致嚴(yán)格的要求，并在日常生產(chǎn)中加以落實，從而確保了設(shè)備的安全運行。

[參考文獻]

[1]張全元.變電運行現(xiàn)場技術(shù)問答[M].3版.北京：中國電力出版社，2013.

[2] 《二次回路識圖及故障查找與處理》編寫組.二次回路識圖及故障查找與處理[M].北京：中國水利水電出版社，2011.