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对断路器控制回路断线故障的几点思考

作者:杨艳玲 付硕 来源:神州·下旬刊


  摘要:断路器控制回路是变电站二次回路的重要部分,该回路正常与否直接影响到断路器的正常分合闸。本文主要针对重合闸误动作的原因、预防重合闸不对应启动误动措施、控制回路断线以及改进及防范措施进行分析与介绍。
  关键词:断路器控制回路断线重合闸误动改进措施
  
  一.引言
  控制回路中串有多个转换开关和闭锁接点,在进行断路器分合闸操作时会连动控制回路转换开关以及闭锁接点状态的改变,故容易出现节点异常从而导致控制回路断线。目前,微机线路保护在电力系统中得到了广泛应用,重合闸功能在保证输电线路在发生瞬时性故障时快速恢复正常供电发挥了重要作用。
  二.重合闸误动作的原因
  继电保护发出控制回路断线告警信号的回路由操作箱中反映断路器合闸位置的合闸位置继电器(HWJ)常闭触点和反映断路器跳闸位置的跳闸位置继电器(TWJ)的常闭触点串连构成。其中HWJ常闭触点在断路器处于跳闸位置时导通,而TWJ常闭触点在断路器处于合闸位置时导通。当两个触点均导通时则意味着操作回路所反映的断路器位置既不在合位也不在跳位,也就是说断路器控制回路处在断线状态。
  断路器连锁回路设置的目的是防止出现断路器误合闸的情况。当母线侧刀闸以及线路侧刀闸均断开时,这些刀闸的常闭辅助触点闭合,此时连锁回路导通。这种情况对应于一次设备的停电状态,在这种情况下我们是可以进行断路器合闸操作的。当母线侧刀闸有任何一个在合位且线路侧刀闸在合位时,连锁回路也将导通。这种情况对应于一次设备由停电转运行的过程,我们合上了母线刀闸以及线路刀闸后的状态。这时连锁回路导通,也允许断路器合闸操作。
  三.预防重合闸不对应启动误动措施
  由于断路器机构中,已将低气压闭锁接入了跳合闸回路,在设计时不再使用保护操作箱的低气压闭锁元件,因而气压降低时操作箱中的压力低闭锁重合闸的动断触点不会闭合;三跳位置动合触点断开,装置收不到三跳位置开入,满足重合闸充电条件,重合闸充满电;控制电源消失,造成控制回路断线。以上三种情况均可以引起重合闸误判断路器偷跳造成重合闸误动,针对不同的情况和生产厂家,解决问题的措施主要有:
  ⑴控制回路断线动断触点串联延时回路用来闭锁重合闸,延时通常为 5-10 s。
  ⑵采用操作回路中的低气压闭锁动断触点回路;在压力低造成控制回路断线时保证重合闸可靠放电。
  ⑶采用操作回路中的模拟KK继电器的动断触点实现手跳后断路器重合闸可靠放电。
  ⑷对于110KV 具有不对应启动开入的重合闸装置,可以采用跳位动合触点串合后动断触点的方式解决方案;合后动断触点可以是控制把手或操作箱中模拟KK动断触点。
  四.控制回路断线初步处理
  控制回路分3种情况:①开关分合闸信号灯均不亮,测控装置发控制回路断线信号;②开关分合闸信号灯正常显示,测控装置未报警,开关不能进行分合闸操作;③开关分合闸信号灯正常显示,测控装置未报警,后台告警。
  针对第一种情况:①到现场查看,如果开关处于分闸位置,则判断合闸回路公共部分出现异常,应检查合闸回路是否未储能,转换开关是否处于分断闭锁位置,远方就地开关是否打在就地位置。②到现场查看,如果开关处于合闸位置,则判断分闸回路公共部分出现异常,应检查分闸回路转换开关是否处于分断闭锁位置,远方就地开关是否打在就地位置。
  针对第二种情况:分不行查分闸回路,合不行查合闸回路。查看主控室远方就地转换开关是否出于就地位置,如果设计的开关不能进行合闸还应检查弹簧是否未储能。
  针对第三种情况:初步判断开关控制回路没问题,故障处于控制回路信号回路中。
  以上处理首先均要确保控制电源开关处于导通位置。在这里只在运行班组层面提出初步的判断方法,而对于实质性的断线、松线、接触不良,短路的查找不做进一步的探讨,根据维护经验,只要能做好以上三步判断,绝大部分控制回路异常情况均能够得到快速解决。
  五.改进及防范措施
  1.控制回路故障危险点分析
  ①控制回路故障后,如不及时处理,将造成断路器的拒合或者拒分,进而会进一步扩大事故范围。②在控制回路故障后,“控制回路断线”告警信号不能及时报警,对于110KV桥接线的变电所来说,会造成更大的影响。对运行方式一(备线方式)的影响:在110KV内桥接线的变电所内,如正常运行方式是110KV备自投是备进线运行,当进线线路故障110KV备自投动作准备合进线开关,而此时由于进线开关“控制回路断线”,后台监控又没有提前告警的情况下,就会造成进线开关拒合,从而会造成110KV变电所全所失电的扩大事故。对运行方式二(备桥方式)的影响:在110KV内桥接线的变电所内,如正常运行方式是110KV备自投采用备桥运行,当进线线路故障110KV备自投动作准备合110KV桥开关,而此时由于110KV桥开关“控制回路断线”,后台监控又没有提前告警的情况下,就会造成110KV桥开关拒合,从而会进一步造成110KV变电所半所失电的扩大事故。
  2.改进与防范措施
  ⑴对于远方/就地切换开关故障后“控制回路断线”不能正常发告警信号问题,要从源头解决问题,消除隐患,对合闸监视回路进行改进.将合闸监视回路接线解开,接至其他元件的端子,当远方/就地切换开关接点故障断开时,合闸监视回路断开,操作箱内跳位继电器TWJ失电,就能发出“控制回路断线”信号,及时告知变电所监控人员,便于检修人员对此类故障进行及时处理.
  ⑵在常见的断路器拒合故障中,远方/就地切换开关故障引起的开关拒合的异常处理所占比例不高,但随个别变电所开关运行年限的增加,此类故障也时有发生。但是也应引起电力工作者的重视。在进行间隔检修时,在接线回路没有改进的前提下应重点对该回路中的远方/就地切换开关的接点进行测量和检查,以便能及时发现设备隐患。
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