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        斷路器控制回路分析與改進

        2018-11-19 07:30:06樊新啟楊允巖
        通信電源技術(shù) 2018年9期
        關(guān)鍵詞:斷線合閘勵磁

        樊新啟,谷 斌,王 迪,楊允巖

        (深圳供電局有限公司,廣東 深圳518000)

        0 引 言

        變電站中的二次回路主要包括電流電壓回路、控制回路、信號回路、直流回路等,其中控制回路作為二次回路中的重要組成部分,具有控制變電站中斷路器以及隔離開關(guān)的分合作用,其回路的狀態(tài)直接關(guān)系到變電站的正常運行,所以對控制回路的完整性監(jiān)視也顯得尤其重要[1]。

        目前大部分變電站的控制回路完整性主要靠合閘回路中跳閘位置監(jiān)視繼電器(TWJ)控制的常閉節(jié)點與跳閘回路中合閘位置監(jiān)視繼電器(HWJ)控制的常閉節(jié)點串聯(lián)所組成的回路來監(jiān)視。根據(jù)變電站的實際運行情況發(fā)現(xiàn),監(jiān)控后臺未報控制回路斷線信號,但是實際控制回路已經(jīng)斷線,最終導(dǎo)致線路開關(guān)在合位并且重合閘在正常充電狀態(tài)下,線路發(fā)生故障后重合閘動作不成功的案例,所以目前這種控制回路斷線的原理對于控制回路完整性的監(jiān)視還存在一定缺陷。

        1 控制回路基本原理

        目前大多數(shù)控制回路設(shè)計的基本原理如圖1所示,在合閘回路中串入開關(guān)的常閉輔助節(jié)點,在跳閘回路中串入開關(guān)的常開輔助節(jié)點??刂圃诨芈氛5那闆r,當(dāng)開關(guān)在跳位時,手動合上或者保護動作合上開關(guān)過程為:合閘回路中的開關(guān)常閉輔助接點在閉合狀態(tài),整個合閘回路正常導(dǎo)通,合閘線圈勵磁合上開關(guān)后,合閘回路中開關(guān)常閉節(jié)點斷開,TWJ不勵磁,跳閘回路中的開關(guān)常開節(jié)點閉合,HWJ勵磁;當(dāng)開關(guān)在合位時手動跳開或者保護跳開開關(guān)過程為:跳閘回路中的開關(guān)常開輔助接點在閉合狀態(tài),整個跳閘回路正常導(dǎo)通,跳閘線圈勵磁跳開開關(guān)后,跳閘回路中開關(guān)常開節(jié)點斷開,HWJ不勵磁,合閘回路中的開關(guān)常閉節(jié)點閉合,TWJ勵磁。

        圖1 控制回路原理圖

        控制回路斷線的基本原理是根據(jù)TWJ和HWJ的狀態(tài)來判斷的,如圖2所示。在監(jiān)控后臺報出控制回路斷線信號,考慮開關(guān)輔助節(jié)點和跳合閘線圈的故障,實際控制回路中的故障有兩種情況:一是當(dāng)開關(guān)在合位時,合閘回路中TWJ不會勵磁,跳閘回路中開關(guān)常開輔助節(jié)點損壞或跳閘線圈燒壞導(dǎo)致跳閘回路中的HWJ不勵磁;二是當(dāng)開關(guān)在跳位時,跳閘回路中HWJ不會勵磁,合閘回路中開關(guān)常閉輔助節(jié)點損壞或合閘線圈燒壞導(dǎo)致合閘回路中的TWJ不勵磁。但在整個控制回路設(shè)計未考慮以下兩種情況:一是當(dāng)開關(guān)在合位時,跳閘回路無故障,但是合閘回路中合閘線圈燒壞;二是當(dāng)開關(guān)在分位時,合閘回路無故障,但是跳閘回路中跳閘線圈燒壞,根據(jù)控制回路斷線的原理,這兩種缺陷都不能被及時發(fā)現(xiàn),所以對于變電站的安全穩(wěn)定運行埋下不少隱患[2]。

        圖2 控制回路斷線原理圖

        2 控制回路改進

        針對控制回路存在的缺陷,在原來的控制回路中增加跳合閘線圈的監(jiān)視回路,如圖3所示。在合閘回路中增加合閘線圈監(jiān)視繼電器HQJ,連接在開關(guān)常閉輔助節(jié)點與合閘線圈之間。在分閘回路中增加分閘線圈監(jiān)視繼電器TQJ,連接在開關(guān)常開輔助節(jié)點與跳閘線圈之間。

        圖3 控制回路改進原理圖

        從控制回路角度分析,當(dāng)開關(guān)在分位時,對于分閘回路,HWJ不勵磁,如果跳閘回路跳閘線圈燒壞,TQJ不會勵磁,發(fā)出跳閘線圈故障信號,如果跳閘回路跳閘線圈正常,TQJ會勵磁,出跳閘線圈故障信號。對于合閘回路部分,有三種情況:一是合閘回路無故障,TWJ和HQJ正常勵磁,不會有控制回路斷線信號和合閘線圈故障信號;二是合閘回路中開關(guān)常閉輔助節(jié)點損壞,HQJ仍然勵磁,TWJ不勵磁,僅僅發(fā)出控制回路斷線信號;三是合閘回路中合閘線圈燒壞,TWJ和HQJ都不勵磁,發(fā)出控制回路斷線和合閘線圈故障信號。當(dāng)開關(guān)在合位時,對于合閘回路,TWJ不勵磁,如果合閘回路合閘線圈燒壞,HQJ不會勵磁,發(fā)出合閘線圈故障信號,如果合閘回路合閘線圈正常,HQJ會勵磁,不發(fā)出合閘線圈故障信號。對于跳閘回路部分,也有三種情況:一是跳閘回路無故障,HWJ和TQJ正常勵磁,不會有控制回路斷線信號和跳閘線圈故障信號;二是跳閘回路中開關(guān)常開輔助節(jié)點損壞,TQJ仍然勵磁,HWJ不勵磁,僅僅發(fā)出控制回路斷線信號;三是跳閘回路中跳閘線圈燒壞,HWJ和TQJ都不勵磁,發(fā)出控制回路斷線和跳閘線圈故障信號[3]。從監(jiān)控信息角度分析,具體異常信號分析見表1。

        表1 故障信息表

        3 控制回路改進后的優(yōu)缺點

        經(jīng)過改進后的控制回路具有以下優(yōu)點:一是跳閘線圈和合閘線圈的狀態(tài)一直處于被監(jiān)視狀態(tài),可以有效防止因合閘線圈燒壞導(dǎo)致的重合閘不成功情況發(fā)生,增強了繼電保護裝置動作的可靠性。二是不改變原來的跳合閘回路,僅僅在跳閘線圈和合閘線圈前增加監(jiān)視繼電器,與其他改進方法相比減少了回路部分的工作量,減少了寄生的風(fēng)險,如果監(jiān)視繼電器參數(shù)選擇得當(dāng),長期帶電也不會影響跳合閘線圈的使用壽命,就如同開關(guān)長期在合位,跳閘回路中的HWJ長期在勵磁狀態(tài)一樣。三是根據(jù)監(jiān)控后臺的故障信號,可準(zhǔn)確判斷故障位置,例如開關(guān)在合位,后臺報出控制回路斷線和合閘線圈故障兩個異常信號,可以很快判斷是合閘線圈燒壞和跳閘回路開關(guān)常開節(jié)點損壞導(dǎo)致,有效減少缺陷查找時間。

        但是改進后的控制回路具有的缺點是:一是在控制回路中增加了直接接通開關(guān)跳合閘線圈的回路,增加了保護誤動作的風(fēng)險性。二是需要增加的信號數(shù)量較多,增加了監(jiān)控和巡視的工作量。例如:保護裝置面板的跳合閘線圈故障監(jiān)視信號、監(jiān)控后臺的跳合閘線圈故障監(jiān)視信號、調(diào)度端的跳合閘線圈故障監(jiān)視信號等。

        4 結(jié)束語

        在控制回路中增加跳合閘線圈的監(jiān)視繼電器,可以有效地監(jiān)視其完整性,保證重合閘動作的有效性,與此同時,在查找故障時可以快速定位故障點,方便了運行維護人員,增加了電網(wǎng)的安全運行穩(wěn)定性,提高了繼電保護控制回路部分的動作可靠性。

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