操作回路说明(4)

南京国电南自电网自动化有限公司-----工程服务部KO失电返回，自保持回路也同时返回，然后接通合闸回路，就可以再次合闸了。而跳闸回路和常规是一样的，所以开关在跳位时，只有跳位灯亮，合位灯是不会亮的。对于这种开关，如果用户要求保留开关自身防跳，则除了要把保护的TBJV接点短接，去除保护防跳功能外，还要把TWJ负端同合闸回路分开，单独接开关的一付常闭辅助触点，以取得开关跳位，防止产生不该有的寄生回路。不过为简便起见，现场最好建议用户去掉开关的防跳，操作起来也很简单，只要拆除开关常开辅助接点QF2到R2电阻的连线即可（见图7）。3.5同各种类型的开关操作机构配合应注意事项

3.5.1开关操作机构的分类

我们在现场碰到的开关一般分为多油（比较老的型号，现在几乎见不到了）、少油（一些用户站还有）、SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次保护来说，更密切相关的是开关的操作机构，按机构类型可分为电磁式操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；以及最近国外有些厂家比如施耐德、ABB等推出的永磁操作机构等。3.5.2电磁式操作机构

电磁式操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸，合闸的同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培，变电站直流系统要专门给合闸回路设一个合闸母线用来给开关合闸用，即合母提供合闸电源，控母给控制回路供电。合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬间提供大电流，同时合闸时电压瞬间下降的很厉害。而控制母线是通过充电机模块硅链降压后和合母连在一起（一般控制在220V），以保证合闸时不会影响到控制母线电压的稳定。但是对于一些老站由于蓄电池用久了容量变小，还是会出现合闸瞬间造成全站直流控制电压下降严重的问题。例如宜昌秭归建东110kV变，在10kV远动遥控合闸时，经常出现合不上情况，现场查看发现后台里全站的遥信位置会闪（调度侧画面也闪），表示曾经变过位置，历史记录也可以查到变位，但并无通讯中断报文，而分合110kV开关无此问题。经查10kV开关是电磁式-16-南京国电南自电网自动化有限公司-----工程服务部操作机构，合闸时合母电流达120A，造成全站直流电压下降。判断该问题是由于直流电压下降造成通讯交换机复位引起，由于时间很短（大约150ms）左右，通讯中断报文还来不及发出。因为电磁式操作机构合闸电流非常大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合闸接触器，跳闸回路直接接通跳闸线圈。合闸接触器线圈一般块头比较大，是电压型的，阻值较大（一般几KΩ）。保护同这种回路配合时，应注意合闸保持继电器HBJ一般启动不了，但这问题也不大，跳闸保持TBJ一般能启动，所以保护装置的防跳功能还存在。该类型机构合闸时间较长（120ms~200ms），分闸时间较短（60~80ms），后台在需要遥控合闸时需要把保护或测控装置上的合闸输出脉冲时间改长点，否则会合不上开关。3.5.3弹簧操作机构

该类型机构是目前最常用的机构，其合闸分闸都依靠弹簧来提供能量，跳合闸线圈只是提供能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。开关合闸时，弹簧通过储能电机压紧弹簧来进行储能。对弹簧操作机构，合闸时直流母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以对于直流系统来说合母控母区别不太大。和保护之间的配合，一般也没什么特别需要注意的地方。3.5.4永磁操作机构

永磁操作机构是国外有些厂家最近才应用到国内市场的一种新型机构，应用于真空断路器上。它原理同电磁型大体有点类似，主动轴为永磁材料制成，永磁体周围有电磁线圈。正常情况下电磁线圈不带电，当开关要分闸或合闸时，通过改变线圈的极性利用磁力相吸或排斥的原理，驱动分闸或合闸。虽然这个电流也不小，但开关是通过一个大容量电容来“储能”，动作时通过电容放电来提供大电流。这种机构优点是体积小，传动机械部件少，所以可靠性较弹簧操作机构要好。和我们保护装置配合来说，我们跳合闸回路驱动的是一个高阻固态继电器，它实际上只需要我们给它提供一个动作脉冲即可，所以对该开关，保持回路肯定启动不了，保护的防跳也不会启动（该机构本身带有防跳）。但是要注意一点，因为固态继电器的动作电压较高，常规设计的TWJ负端和合闸回路接在一起这种情况，对固态继电器的动作并无影响，但有可能因为分压太多造成TWJ继电器不能启动。这种情况在现场碰到过，具体分析处理过程可见本文的调试案例部分，有详细描述。国内也有永磁操作机构的产品，-17-南京国电南自电网自动化有限公司-----工程服务部因为考虑到成本，国内永磁机构一般不配电容，直接由合闸母线提供电流。我们操作机构驱动的是分合闸接触器（一般选电流型的），保持及防跳一般可启动。例如武汉澳门路110kV变，电容86间隔保护PSC641U，控制二分支ABB开关，合闸时开关位置指示正常，手跳或遥跳开关后保护装置上跳位灯不亮，但开关实际已经分开，断开操作回路电源一会再给上，保护装置上的跳位灯就亮了，其原因就是开关操作回路用的是电力电子可控硅永磁操作机构，通过脉冲方式来实现分合。用万用表测量合闸回路电阻330K欧。对于此种回路，解决方法是把TWJ回路和合闸回路短接线分开，在TWJ回路串入开关的常闭辅助接点后单独接到操作负电源，合闸回路不变。3.5.5其它特殊类型机构

我们在电厂施工时可能会碰到用户称为FS开关的情况，FS开关实际上是负荷开关+快速熔断器的简称。因为开关比较昂贵，为了节省成本采用这种FS回路。正常电流由负荷开关来开断回路，故障时由快速熔断器切除电流，这种回路一般在一些电厂6KV厂用电系统经常见到。保护同这种回路配合，往往被要求当故障电流大于负荷开关所能允许的开断电流后，要禁止跳闸或靠延时来躲过，让快速熔丝熔断来切除故障电流。还有些电厂用户可能不希望保护有保持回路。因为开关质量不好，可能导致辅助触点不到位，而保持回路一旦启动后，必须要靠断路器辅助触点打开才能返回，否则跳合闸电流会一直加在跳合闸线圈上，直到线圈烧毁。而跳合闸线圈是按短时通电设计的，电流加的时间一长，则很容易烧毁。而我们肯定希望有保持回路，否则很容易造成保护接点拉弧而烧保护接点。当然如果现场用户坚持，也可去掉保持回路，这个就需要割断电路板上保持继电器常开接点同控制母线正电源之间的连线。重要提醒：在调试现场一定要注意，如果开关分合操作后，位置指示灯全灭。（排除因弹簧未储能造成，这种情况会在开关柜上显示弹簧未储能告警指示灯的）必须马上关掉控制电源，防止烧毁开关线圈。这是一个基本原则，现场应切记！！-18-南京国电南自电网自动化有限公司-----工程服务部4、单装置事故总信号的生成机制及全站事故总

4.1事故总的由来

目前，变电站综合自动化一般都需要实现无人值守，传统的灯光音响、信号回路已全部取消，开关的控制操作回路和重合闸功能都已集成到保护测控单元内部，大部分变电站已经取消了KK把手，仅保留一个简易的分合操作把手。这种情况下对于如何判断开关偷跳和实现事故总的就产生了一个难题，以前公司的低压产品PS640系列保护仅利用TWJ触点来监视断路器位置判定是否是开关偷跳，直接采用保护动作来生成事故总信号。单用TWJ触点来判定偷跳，容易误判；用保护动作来合成事故总，优点是全站事故总可以自动复归，但致命缺点是偷跳不能发出事故总。合成事故总信号参与逻辑运算的量也较多，容易遗漏某个元件动作信号，同时如果现场某个元件只投信号不跳闸，也会造成开关并没有跳开但误发事故总。4.2事故总的生成机制

而操作回路里通过增加KKJ继电器，解决了以上的问题，保护本身带有操作回路的保护装置，都可以准确产生事故总信号。KKJ有两副接点：一副常开用于形成事故总信号输出至端子,一副常闭返回开入CPU模件。通过增加了合后继电器KKJ，位置不对应判定方法是KKJ+TWJ，确保了开关偷跳判定的准确性；装置的事故总信号是根据KKJ和TWJ状态产生的，保护动作+开关跳开（也是TWJ+KKJ）才会生成事故总。所以从这个角度来说单个装置的事故总是和开关“对应”的而不是和保护“对应”的（因为偷跳也要启动事故总）。故“保护启动”虽然算是事故报文，却不会产生事故总信号，所以单有过流I段等报文如果未投出口压板也不会产生事故总。如果事故总是采用的硬接点合成的方式，则就是一个简单的TWJ+KKJ的串联，开关跳闸后，虽然开关已在分位，还要手动或遥控开关分闸，以使KKJ=0，此时事故总信号才会复归。用保护信号遥控复归或手动按复归按钮只是把装置上的跳闸指示信号灯给复归掉，但这个事故总信号是消除不掉的。考虑到无人值守的需要，保护的事故总信号可以选择产生后持续一段时间自动复归，这个对硬接点开出还是通过内部合成遥信上送的事故总信号处理是一样的。这样处理主要是防止无人值守站的某个间隔发生一次事故后，如果不自动复归，该装置或其它装置再发生事故，全站事故总无法再次告警推图。事故总形成的逻辑图如下：-19-南京国电南自电网自动化有限公司-----工程服务部断路器位置由合闸变为分闸

断路器

断路器遥控分闸执行命令

T=80ms&&事故总信号

间隔“远方/就地”开关在远方位置

手动分闸命令

&（图10）4.3全站事故总信号及合成的方式

不论是传统的中央信号系统还是现在的综自系统和调度主站，都需要一个全站事故总的信号。调度主站和当地监控系统都需要这个信号来实现启动事故音响、自动推事故画面、判断开关是事故跳闸还是人工分闸等功能。我们在做远动信号时，全站事故总信号习惯上都是排列在遥信信息表的第一位。全站事故总是根据站内数据库里的各个装置的事故总采用“或门”逻辑运算产生的合成信号，在具体合成时，哪些量参与全站事故总信号的合成是有区别的，应注意下面三点：a)全站事故总的合成一定要全。装置的事故总信号是根据KKJ和TWJ状态产生的，所以从这个角度来说单个装置的事故总是和开关“对应”的而不是和保护“对应”的（因为偷跳也要启动事故总）。所以合成时按开关来，就能保证全站所有的事故总信号都参与合成。对低压的640U等线路保护好说，装置本身可以通过通讯送上本身的事故总，但对于主变、高压线路、内桥等开关，可通过测控或保护测控装置开入采集该开关操作回路提供的事故总硬接点信号,把通讯上送的640U等低压装置的事故总和采集其他开关事故总信号的开入量，合成信号时都参与或逻辑就行了。b)全站事故总的合成信号不能重复。如果某个开关的事故总信号合进去了，就不要再把该线路的保护动作信号合进去；同样合了保护信号就不要再合开关的事故总。比如一台-20-

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库操作回路说明(4)在线全文阅读。