關于變電所中高壓斷路器控制回路的探討

介紹了斷路器之控制方式及選擇，敘述了斷路器控制回路之基本要求，并根據雙重化之要求，探討壓力閉鎖回路存在之不足，提出了改進措施[陽光電子學校維修專家友情提示]。 關鍵字：變電所 斷路器 控制回路 　　1 控制方式及選擇
　　
　　斷路器之控制方式選擇與變電所之控制方式、變電所之規模等因素有關[陽光電子學校維修專家友情提示]。變電所之控制方式不同、規模不同，斷路器之控制方式也相應而異[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　按控制回路之工作電壓，斷路器之控制方式可分為強電控制和弱電控制兩種[陽光電子學校維修專家友情提示]。按操作方式，可分為一對一控制和選線控制兩種[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　所謂強電控制，就是從發出操作命令之控制設備到斷路器之操動機構，整個控制回路之工作電壓均為直流110V或220V[陽光電子學校維修專家友情提示]。根據控制地點，分為集中控制與就地控制兩種；按跳、合閘回路監視，分為燈光監視和音響監視兩種；按控制回路接線分為控制開關具有固定位置之不對應接線與控制開關觸點自動復位之接線[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　弱電控制分為以下兩種情況[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(1)斷路器控制回路之工作電壓分成弱電和強電兩部分，發出操作命令之控制設備工作電壓是弱電一般是48V)[陽光電子學校維修專家友情提示]。命令發出后，再經過中間強弱電轉換環節把弱電命令信號轉換成強電信號，送至斷路器之操動機構[陽光電子學校維修專家友情提示]。中間轉換環節和斷路器之間之回路結構與強電控制相同[陽光電子學校維修專家友情提示]。這種弱電控制，實質上只是把布置在控制屏(臺)上之控制設備弱電化了[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(2)從控制設備到斷路器之操動機構全部回路之工作電壓均為弱電[陽光電子學校維修專家友情提示]。這種方式之命令信號傳輸距離較近，斷路器之操動功率又比較大，它不適用于220500kV變電所[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　弱電選線控制之接線比較復雜，操作步驟較多，其可靠性難以保證[陽光電子學校維修專家友情提示]。220－500kV變電所之斷路器，不推薦采用弱電選線控制[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　弱電控制之共同特點是由于在控制屏(臺)上采用了小型化之弱電控制設備，控制屏(臺)上單位面積內可布置之控制回路多[陽光電子學校維修專家友情提示]。在相同數量之被控對象情況下，與強電控制相比，可以減少控制屏(臺)之面積，方便運行人員監視和操作；減少了主控制室之建筑面積，降低土建工程投資[陽光電子學校維修專家友情提示]。這是采用弱電控制之主要優點[陽光電子學校維修專家友情提示]。但是弱電設備也存在著不足，弱電端子和弱電設備中之電氣絕緣距離較小，怕積灰塵，特別是灰塵中含有導電物質之情況下更危險；弱電設備之端子和屏后之弱電連接端子與軟線之連接多采用焊接，由于端子間距離較近，在查線和清掃時特別注意防止端子間之短路；另外，還有機械強度低，觸點斷開之容量小，抗干擾性能差等缺點[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　強電控制分為強電一對一直接控制和強電選線控制[陽光電子學校維修專家友情提示]。后者在實際工程中應用之很少[陽光電子學校維修專家友情提示]。強電一對一直接控制方式具有控制回路簡單，操作電源電壓單一，運行人員容易掌握，維護方便，可靠性較高等優點，是國內投入運行之各類變電所中采用之一種主要之控制方式[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　強電控制，因控制設備之工作電壓比較高，為滿足絕緣距離之要求，控制設備、接線端子排等設備體積都比較大，而在控制屏(臺)上單位面積內可布置之控制回路數卻較少[陽光電子學校維修專家友情提示]。在變電所規模大，被控對象多之情況下，所需之控制屏數量多[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　這不僅加大了主控制室之面積，增加了土建工程之費用，同時，由于監視面過大，也不利于正常之監視和操作[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　目前，采用之控制方式是：強電一對一直接控制，站內不設常規之控制屏，通過獨立之測控裝置實現控制[陽光電子學校維修專家友情提示]。老站也逐步按該方式進行改造[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　2 斷路器控制回路設計之基本要求
　　
　　在斷路器控制回路設計時應注意以下基本要求[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(1)應有對控制電源之監視回路[陽光電子學校維修專家友情提示]。斷路器之控制電源 為重要，一旦失去電源，斷路器便無法操作[陽光電子學校維修專家友情提示]。因此，無論何種原因，當斷路器控制電源消失時，應發出聲、光信號，提示值班人員及時處理[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(2)應經常監視斷路器跳、合閘回路之完好性，當跳閘或合閘回路故障時，應發出斷路器控制回路斷線信號[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(3)應有防止斷路器“跳躍”之電氣閉鎖裝置，發生“跳躍”對斷路器是非常危險之，容易引起機構損傷，甚至引起斷路器爆炸，故必須采取閉鎖措施[陽光電子學校維修專家友情提示]。目前，微機保護裝置和斷路器之操作回路之默認配置中，均有防止斷路器“跳躍”之電氣回路[陽光電子學校維修專家友情提示]。實際運用時，用且只能用其中一處之防止斷路器“跳躍”之電氣回路[陽光電子學校維修專家友情提示]。設計和運行時，應嚴格對廠家設計之該部分回路把關[陽光電子學校維修專家友情提示]。1997年2月2日，某電廠220kV出線A相故障，線路兩側保護裝置正確動作，但在重合時兩側斷路器均產生“跳躍”現象[陽光電子學校維修專家友情提示]。其中，該電廠側之斷路器連續開斷后，液壓急劇下降，斷路器停留在合位后拒分[陽光電子學校維修專家友情提示]。由于故障點未切除，該廠220kV斷路器失靈保護動作將母聯斷路器及一條母線上之所有元件切除，一條母線停電[陽光電子學校維修專家友情提示]。事故檢查發現：故障線路之該電廠側分相操作箱中，防跳繼電器電壓保持線圈極性接反，防跳回路未能起到作用，致使斷路器產生“跳躍”現象：對端則由于其防跳繼電器中之電流線圈短路，而導致防跳回路未能起到作用[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　斷路器之“跳躍”現象一般是跳閘、合閘回路同時接通時才發生[陽光電子學校維修專家友情提示]。“防跳”回路之設計應使得斷路器出現“跳躍”時，將斷路器閉鎖到跳閘位置[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(4)跳、合閘命令應保持足夠長之時間，并當跳閘或合閘完成后，命令脈沖應能自動解除[陽光電子學校維修專家友情提示]。通常由斷路器之輔助觸點自動斷開跳、合閘回路[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(5)對于斷路器之跳、合閘狀態，應有明顯之位置信號，故障自動跳閘、自動合閘時，應有明顯之動作信號[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(6)斷路器之操作動力消失或不足時，例如，彈簧機構之彈簧未拉緊，液壓或氣壓機構之壓力降低等，應閉鎖斷路器之動作，并發出信號；SF6氣體絕緣之斷路器，當SF6氣體壓力降低而斷路器不能可靠運行時，也應閉鎖斷路器之動作，并發出信號[陽光電子學校維修專家友情提示]。請登陸:高壓開關網瀏覽更多信息
　　
　　在線路或變壓器無故障情況下，壓力降低時應閉鎖跳閘回路[陽光電子學校維修專家友情提示]。如果此時不閉鎖，一旦線路或變壓器發生故障，由于斷路器壓力已降低，主觸頭已無消弧能力，湖南陽光電子學校維修專家認為：也許引起斷路器爆炸，其后果不堪設想[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　(7)在滿足上述要求之條件下，力求控制回路接線簡單，采用之設備和使用之電纜 少[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　3 雙重化配置
　　
　　根據《“防止電力生產重大事故之二十五項重點要求”繼電保護實施細則》(國電調[2002]138號)之要求，220kV及以上電壓等級之微機型線路保護、主變壓器微機保護應遵循相互獨立之原則按雙重化配置[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　繼電保護雙重化配置是防止因保護裝置拒動而導致系統事故之有效措施，同時又可大大減少由于保護裝置異常、檢修等原因造成之一次設備停運現象[陽光電子學校維修專家友情提示]。與保護裝置雙重化配置相適應，應優先選用具備雙跳閘線圈機構之斷路器[陽光電子學校維修專家友情提示]。根據文獻介紹，在187kV以上系統中，斷路器之拒動率為1.8×10-3，其中72％是由控制回路不良引起之[陽光電子學校維修專家友情提示]。控制電纜和斷路器之跳閘線圈采用雙重化措施以后，拒動率降低到5×10-4，即采用雙重化后拒動率降到原來之1／3.6[陽光電子學校維修專家友情提示]。
　　
　　4 壓力閉鎖回路
　　

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