高压断路器控制回路常见问题及改进路径探究

曹旭速 苏希 张峰

摘要:首先,对高压断路器控制电路中常见问题的分析和改进进行了深入研究,发现其根本原因是由于控制电路的设计问题导致合闸线圈烧损,最后提出了在合闸回路中及时增设超时时间继电器,同时还要合理选择继电器的改进措施,改进后可有效避免分合闸线圈烧损,保证电网正常运行。

关键词:高压断路器;分闸线圈;合闸线圈;控制回路;问题;路径

断路器是电力系统中重要的一次设备。在正常的运行操作和事故跳闸时,断路器能否正常动作,对电网的稳定有着至关重要的作用。而断路器能否正常动作,除了与本身的机械机构性能有关系外,还跟二次控制回路有着密切的关系。然而,目前变电站综合自动化系统中仍不时发生断路器分、合闸线圈烧毁的事故。

1 高压断路器控制回路常见问题分析

1.1跳闸操作箱误发跳闸信号

针对跳闸操作箱误发跳闸信号问题,值班人员必须要明确断路器跳闸的原因是因为正常操作跳闸导致的,还是事故跳闸导致的。针对这一问题,相关工作人员必须进行深入的分析和探讨。某厂生产的分相操作箱原理接线在220kV 和以上断路器的控制回路中得到了广泛的应用,但是在手动正常操作断路器跳闸过程中,极容易误发保护动作出口跳闸信号。比如:以A相为例,在手动操作断路器跳闸过程中,手动继电器STJa励磁,其接点STJa闭合,如果接通了跳闸回路,极容易导致断路器出现跳闸。在这个过程中,对于“防跳”继电器的自保护回路来说,接通了保护动作出口跳闸信号继电器 TXIJa 电流线圈回路,导致其励磁动作,进而不利于运行人员的正常操作和运行。对于手动继电器 STJa的接点,如果在TXIJa电流线圈两端进行了并接,在 STJa发生动作时,会大大增加 TXIJa电流线圈短路问题的发生概率,但是,针对TXIJa动作 电流这一问题,要对断路器跳闸电流进行全方位、多角度的分析,以此来为设计提供可行的参考依据,其动作具有高度的灵活性,而且线圈直流电阻也不大。此时,STJa接点已经将其电流线圈短路,但是仍然会流经一些跳闸电流,进而存在于TXIJa电流线圈,进而使其动作。因此,结合现场实际调试经验,在TXIJa继电器选择和调试过程中,要将这种动作的灵活性保持在合理范围内,而且在保护动作出口过程中,还要确保电路器能够跳闸,并发出信号。

1.2断路器拒动不能及时断开回路

对于进线为220kV等级牵引变电所的高压断路器,大都设置了两组跳闸线圈,在手动跳闸时,所接通的跳闸线圈仅有一组,而要想满足自动装置动作跳闸的保护要求,要将两组跳闸线圈进行接通处理,旨在确保断路器动作跳闸的稳定性和可靠性,及时将故障点切除掉,避免事故范围的扩大,将电力系统故障的危害降至最低,从而促进电力系统的健康运行。以330kV牵引变电所为例,在电气调试施工过程中,对于进线保护带断路器联动试验工作的开展,必须予以高度重视。在试验过程中,断路器拒动现象较为常见,也就是说,针对手动操作断路器分合闸,其运作状态是非正常的,而保护装置动作出口以后,断路器没有出现跳闸现象。基于此,反复校对和分析断路器控制回路和保护回路接线,但是并没有发现异常问题。要想充分掌握拒动的成因,相关工作人员在试验时,可以任意采用一组跳闸线圈回路断开,这时,断路器拒动现象便消失不见,如果两组跳闸线圈同时接入断路器,便会出现拒动现象。经过查找和分析发现,两组跳闸线圈套在了同一铁芯上 ,在这两组线圈中,其匝数是相同的,保护装置在发出跳闸指示以后,流经两线圈的电流也是相同的,进而产生的磁通为 Ф1=Ф2。铁芯 中的合成磁通 Ф=Ф1+Ф2=2Ф1,其中,产生了诸多电磁力,这远远比一组跳闸线圈工作效率要高,很难使断路器出现跳闸现象,但是针对两组跳闸线圈的实际接线,仍然需要进一步改进。两组跳闸线圈产生的磁通Ф1 和 Ф2 数值是相同的,但是方向上是不相同的,所以,铁芯中合成磁通Ф=Ф1-Ф2=0,所产生的电磁力也是0,进而造成保护装置动作出口跳闸,断路器拒动。对于这种错误的接线方 式,必须要予以高度重视。

2 改进路径

2.1 合闸回路中增设超时时间继电器

在断路器分、合闸回路中,对于分、合闸超时时间继电器SJ的增设是至关重要的。在断路器合闸过程中,在开启合闸线圈以后,要启动超时时间继电器 SJ,其正常合闸时间并不长,极容易导致超时返回继电器SJ延时触点动作出现滞缓现象。

在合闸回路中,如果存在故障问题,如果合闸保持时间与断路 器正常操作时间存有差异,则开关辅助接点出现断开现象的概率较高。超时闭合触点SJ-1 动作将中间继电器ZJ开启,开启以后,其闭合触点 ZJ-1 断开合闸回路,ZJ-2 断开超时继电器SJ启动回路,避免在控制回路中烧坏各个元件,其保护作用十分显著。在 SJ 启动过程中,开入量回路中ZJ继电器的一对常开触点的运作状态是闭合的,借助硬接点信号向监控后台发送故障信号。

2.2 合理选择继电器

对于时间继电器来说,继电器必须要保证较高的精准度,而且也要避免由于时间继电器的接入,进而使分、合闸回路参数的准确性难以保证,从而导致分、合闸线圈的动作电压和功率降低,要结合控制回路电压等级來确定时间继电器的电压等级。

结束语:

综上所述,针对高压断路器控制回路的常见问题要予以高度重视,并制定配套可行的改进措施,最大程度地避免分、合闸回路电器元件和保护装置元器件出现烧坏现象,将变电所维护费用控制在合理范围内,落实好节约化原则,并为设备的安全运行创造良好的条件,以满足变电所的内在需求。其中,对于保护装置生产厂家,还要合理化设计断路器控制回路,进而满足用户需求。

参考文献

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