高压开关控制二次回路存在的问题分析

２００７年第９期　《贵州电力技术》　（总第９９期）　高压开关控Ｎ－－次回路存在的问题分析　贵州电力试验研究院赵健［５５０００２］　摘要本文阐述了高压开关控制二次回路一般要求，针对在“防跳”措施及跳、合闸回路监视等方面的问题进行　了分析，并对工程实施提出措施及建议。　１　引言　高压开关控制二次回路的完好性对于电网安全　运行有着重大影响。由于其回路相对简单相关人员　往往不重视，电网中仍有运行的主变、母联开关“防　跳”功能无法实现等情况。为避免此类事件及开关　其它控制回路隐患造成事故的发生，有必要对开关　二次回路控制作全面阐述，对存在的问题进行原因　分析，对有关问题进行探讨，提出建议及整改措施。　２开关控制一般要求　２．１发电机、变压器、线路等的投入和切除，都要用　开关进行操作，其二次控制回路必须完整、可靠，应　满足下面一些要求。　（１）开关的合闸和跳闸回路是按短时通电来设　计的，操作完成后，应迅速自动　断开合闸或跳闸回路防损坏线圈。为此，在合、　跳闸回路中接人开关的辅助触点，既可切断回路，同　时为下一步操作作好准备。　（２）开关既能在远方自动、就地手动操作，又能　在保护作用下自动合闸或跳闸。　（３）控制回路应具有反映开关位置状态的　信号。　（４）具有防止开关多次合、跳闸的“防跳”　装置。　（５）对控制回路及其电源是否完好，应能进行　监视。　２．２“防跳”措施　３５ｋＶ及以上开关均采用“电气防跳”。ＴＢＪ为　防跳继电器具有两个线圈，一个供启动用电流线圈，　接在跳闸回路中；另一个自保持用电压线圈，通过其　常开触点接人合闸回路。当合闸过程中，如正遇永　久性故障，出口接点闭合开关跳闸，并启动ＴＢＪ。若　合闸命令一直发出时，由于常开触点ＴＢＪ１已闭合，　其电压线圈带电起自保持作用。另外常闭触点　ＴＢＪ２已断开，能避免合闸回路导通防止开关发生　“跳跃”。常开触点ＴＢＪ３与出口触点并联的作用，　考虑到出口触点可能较开关辅助接点先断开，为防　止出口触点被电弧烧坏。　３　开关二次控制回路存在问题分析　２２０ｋＶ及以上电压等级开关基本上采用ＳＦ６作　为灭弧和绝缘介质，操作机构大致可分为弹簧机构、　液压机构（含弹簧液压机构）、气动机构。主要是　ＡＢＢ、西门子、阿尔斯通、平顶山、西安开关厂等生产　提供。目前出台的规程、反措等文件对开关操作控　制无法进行详细描述，因此就存在一些不完善的实　施工程。以下就开关控制二次回路（分相操作与三　相操作原理相同如图１）问题展开分析讨论。　图１　３．１开关合闸控制回路　在操作箱与机构“防跳”均使用下，如图将操作　箱　ｒⅣＪ与合闸命令端在保护　屏上并接一起引至机构箱的合闸命令端。在开　关合上后机构箱ＴＢＪ经相关接点和　线圈形成　串联回路，ＴＢＪ为一直流中间继电器，只要机构箱　・６３・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７年第９期　《贵州电力技术》　（总第９９期）　ＴＢＪ分压达到５％Ｕｎ就可能起动不返回，分压达到　１５％ｕｎ基本不返回从而切断合闸回路。若　Ｊ分　压后达到启动值会产生同时启动现象。由于此异常　情况现场大多采用解开机构“防跳”回路的方式。　我们进一步分析此方式仍存在重大安全隐患。　首先，操作箱“防跳”只能切断来自操作箱合闸　命令，当就地操作时不起作用。其二，开关合闸运行　中机构箱合闸命令端误带正电（误操作控制开关在　就地或直流接地等情况，且分相操作机构危险点更　多）后，如遇操作或保护动作跳闸开关就会发生“跳　跃”现象，造成故障无法切除的后果。　为保证开关合闸控制回路的安全、可靠性，有以　下两种方案选择（如图２）。第一种方案将操作箱　ＴＷＪ与合闸命令端在保护屏分开分别引至机构箱，　ＴＷＪ串接开关辅助接点后与合闸命令端并联使用。　此方式较完善，保留两套“防跳”装置同时保证合闸　回路监视性。由于网内存在一些机构内无“防跳”　回路，建议增设一套“防跳”装置。第二种方案将操　作箱　串接开关辅助接点后引至负电源端。不　足之处是无法保证合闸回路监视性。　第＝方宴　图２　３．２二次回路接线问题　目前电网所有运行开关机构箱防跳接点接线方　式均串联在合闸线圈与合闸命令端之间，建议应接　合闸线圈与负电源之间，因为如遇线圈正极性端误　带电时，防跳接点可切断合闸线圈回路。　开关机构箱内控制电源空气开关设置近期一些　工程中都取消了，原因是担心空气开关跳闸后检查　・６４・　不方便。其实机构箱内还有电机、照明开关同样需　要运行维　护。取消电源空气开关认真分析它对于就地安　装调试、运行检修形成一定安全隐患，因户外机构事　故应急需通过操作室内操作箱电源断电。　３．３主变、母联开关开关“防跳”无法实现问题　开关“防跳”功能无法实现是由于操作箱与开　关机构继电器参数不匹配，用单相操作板去执行分　相开关机构电气操作任务，这是异常运行工况存在　较大安全隐患。有以下两种方法选择，一是不影响　开关跳、合闸及监视正常原则下，匹配电阻或更换继　电器提高合闸回路电流，解决无法启动“防跳”继电　器问题；二是配置分相操作箱且完善相应开关二次　控制回路。　３．４跳、合闸回路监视问题　在ＤＬ４００—９１继电保护和安全自动装置技术　规程和ＮＤＧＪ８—８９火力发电厂、变电所二次接线设　计技术规定中都明确要求开关合闸、跳闸回路均应　装设监视回路完整性的装置。电网内运行的开关合　闸、跳闸回路监视方法有四种：一是采用简单直观的　红绿灯回路监视；二是将操作箱　删、ＨｗＪ串接开　关辅助接点，由中央信号“控制回路断线”实现间接　监视；三是操作箱上氖灯显示合闸下跳闸回路完整　性；四是串接高内阻继电器或电阻于跳、合闸回路。　因此针对平顶山开关目前的解决方法是将高内　阻继电器或电阻分别引至机构箱，串接开关辅助接　点——合闸、跳闸电磁铁——负电源端。同时需要　校验此电阻或高内阻继电器的接人不影响电磁铁的　正常动作和热稳定性。　４　总结　作为电力系统重要电气元件，高压开关接受跳、　合闸命令要避免事故发生与　蔓延，对电网安全运行有着重大影响，各级管理　机构应引起高度重视。对于运行中开关二次控制回　路开展安全隐患排查治理工作，存在和发现的问题　相互交流进一步完善解决。通过各专业人员共同努　力将公司“一切事故都可以预防”的安全理念真正　落到实处。　（收稿日期：２００７０７２５）