220kV斷路器分合閘控制回路的培訓探討

摘要：變電運行向變電運檢工作性質的轉變，對變電站值班員運檢技能水平提出了更高的要求。然而220kV斷路器分、合閘控制回路比較復雜，變電站現場又同時存在傳統設計控制回路和國網典設控制回路兩種，學習難度大。通過研究斷路器控制回路這兩種設計的異同，建立了相關的分、合閘控制回路全圖；探索了利用此模型圖來進行斷路器分、合閘控制回路的學習技巧和培訓方法。

關鍵詞：斷路器；控制回路；國網典設；培訓

作者簡介：李衍（1983-），男，江西贛州人，浙江省電力公司檢修分公司甌海運維站，工程師。（浙江 溫州 325014）劉天祥（1981-），男，河南新鄉人，河南省電力公司檢修分公司靈寶換流站，工程師。（河南 靈寶 472500）

中圖分類號：G726 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0153-02

隨著電力體制改革的持續深入，國家電網公司“三集五大”改革思路的提出，“大檢修”改革在國家電網公司下屬各省公司快速推進。自2012年6月浙江省電力公司檢修分公司成立以來，在不到一年的時間里，從變電運行快速向變電運維轉變，且變電運檢修也被提上了計劃日程。變電站值班員的工作內容除了運行監控、倒閘操作、工作票許可、定期試驗等工作，還增加了運行維護工作，今后還會增加檢修和消缺工作。

變電站值班員工作中需要面對變電所內的所有設備，一次設備、保護設備、測控自動化設備、通信設備和輔助設備，而這五大類設備在檢修部門至少分為七個專業，為此常說變電站值班員是“全才”，但絕大部分變電站值班員都“全而不?！?。由于變電運檢工作內容增加，技術難度加大，職工技能水平還達不到技能要求，所以急需研究培訓維護、檢修技能的“專才”方法。

220kV及以上線路保護雙重化配置，控制回路復雜；隨著近幾年新投運的220kV線路采用國家電網典型設計（以下簡稱“國網典設”），其保護及斷路器控制回路與傳統設計有較大區別。經過對變電站值班員一個多月220kV斷路器（斷路器簡稱開關）控制回路的培訓，總結了一些學習和培訓的技巧與經驗。

一、220kV線路保護配置

浙江省電力公司220kV線路保護配置主要有兩種情況，即傳統設計配置和國網典設配置。傳統設計配置：兩套線路保護裝置、一套斷路器保護裝置（俗稱開關保護）、一個操作箱和一個測控裝置，其中第一套線路保護裝置與斷路器保護裝置組成第一套線路保護屏，而第二套線路保護裝置和操作箱組成第二套線路保護屏；國網典設配置：兩套線路保護裝置、兩個操作箱和一個測控裝置，其中第一套線路保護裝置與第一個操作箱組成第一套線路保護屏，而第二套線路保護裝置和第二個操作箱組成第二套線路保護屏。

傳統設計中，斷路器保護裝置包含斷路器失靈保護和重合閘功能，線路保護中的重合閘功能未使用；而國網典設中無獨立的斷路器保護裝置，斷路失靈保護功能在母差保護中實現，而重合閘功能則利用線路保護中的重合閘來實現。文中用于培訓的兩種線路保護相關配置如表1所示。

傳統設計中，220kV線路保護的雙重化配置要求兩條獨立的線路保護，兩套保護的跳閘回路與斷路器的兩個跳圈分別一一對應，兩條保護的直流電源取自不同的直流母線，兩套保護的電壓回路宜分別接入電壓互感器的不同二次繞組，電流回路應分別取自電流互感器互相獨立的繞組。[1]

而國網典設中，除了需要滿足傳統設計中保護雙重化的要求，還需要配置兩個獨立的操作箱，每個操作箱中各自有獨立的分閘、合閘控制回路。[2]而傳統設計中只有一個操作箱，一個操作箱中有兩個分閘和一個合閘控制回路。

二、斷路器控制回路圖紙識圖技巧

每套線路保護圖紙一般有20多張A1版式的藍圖（設計院設計圖），1本線路保護裝置白圖（廠家圖）、1本操作箱白圖、1本斷路器白圖和1本測控裝置白圖等。一條220kV線路保護雙重合配置有兩套線路保護圖，藍圖圖紙40張左右，白圖至少有4本，圖紙數量多，圖紙之間又相互聯系。這些圖紙涉及的設備有斷路器、開關端子箱、開關機構箱、電流互感器、電壓互感器、壓變端子箱、線路保護裝置、操作箱、測控裝置等。這些設備的外部連接電纜涉及50多條（每條電纜4～12根連線），有些裝置由幾個插件組成，各個插口、端子、空開、切換開關、壓變之間的內部連接線更加繁多。對于技術水平不高的職工而言，圖紙很難讀懂。通過分析總結，圖紙識圖除了需要有電氣二次圖紙識圖基礎外，還要有許多技巧。

一是要理解“自動”和“手動”方式、“遙控（或遠方）”與“就地”、繼電器與節點、開關與輔助節點等相關概念。

二是要了解端子排的名稱和編號，端子排上的端子名稱一般為對側端子名稱或是回路名稱；要了解設計院藍圖中電纜去向牌指的是對側屏的名稱；還要了解二次回路圖中一些常用回路的編號，如直流回路正為奇數編號，如101、201等，直流回路負為偶數編號，如102、202，交流電壓回路為6開頭的三位數，交流電流回路為4開頭的三位數，信號為回路為9開頭的三位數等。

三是要了解繼電器節點的分合方向，即左開右閉，逆時針；要理解圖紙中各繼電器和節點的初態，如繼電器和接觸器在非勵磁的狀態；斷路器、負荷開關和隔離開關在斷開位置；帶零位的手動控制開關在零位位置；不帶零位的手動控制開關在圖中規定的位置；機械操作開關，例如行程開關在非工作時的狀態或位置，即擱置時的情況等。

三、斷路器分、合閘控制回路分析

斷路器操作箱的主要作用是實現斷路器分、合閘控制功能和電壓切換功能。測控裝置的主要作用為測量、控制，即遙測、遙信、遙調和遙控。開關端子箱的主要功能為實現本間隔開關、隔離開關、電壓、電流相關量的匯集、轉接和分配作用。開關機構箱則實現斷路器（開關）的控制功能的部分回路。

斷路器遠方遙控分、合閘控制命令的流程簡述為：在控制室操作員站發出斷路器分、合閘命令后，經過總控、通信網絡或總線把分、合閘命令發送到測控裝置中；再由測控裝置中“轉發”命令或稱為開出一副節點給操作箱中，由操作箱的分、合閘控制回路“轉發”命令或開出節點到開關端子箱中，開關端子箱把命令分發給開關機構箱中的分、合閘繼電器，控制開關的分、合閘操作。

1.傳統設計斷路器分、合閘控制圖分析

通過研讀表1中傳統設計示例中的斷路器控制回路圖、線路保護端子排圖、測控裝置端子排圖、開關端子箱端子排圖、開關機構箱端子排圖等設計藍圖和線路保護裝置、測控裝置、操作箱、西門子開關等廠家白圖，按照上述識圖技巧，即可總結斷路器分、合閘控制回路圖。表1中示例的220kV西門子斷路器A相第一組手分分閘控制回路如圖1所示。

圖1中，上部分虛線框中為CSI-200EA測控裝置手分控制簡圖，遠方就地切換開關1KSH切至“1遠方”位置，操作員站后臺發出斷路器分閘命令后，測控裝置端子ln7-21與ln7-22之間為內部開出分閘命令。該遠方分閘命令經過1E-135A電纜傳送給斷路器操作箱中斷路器第一組分閘控制回路中（4D2與4D108端子）。A相手跳（手分）繼電器STJa勵磁后，對應節點閉合，電流型跳閘保持繼電器TBIJa勵磁，通過自身節點自保持至斷路器觸頭完全分閘為止。斷路器第一組分閘回路137A由操作箱的4D107端子接出，通過1E-106電纜實現操作箱與開關端子箱（99、108端子）的連接。通過1E-199電纜實現開關端子箱與開關機構箱的連接，開關機構箱的連接端子為X1的632與646端子。

一般來說，斷路器操作箱只有一組分閘控制回路和一組合閘控制回路。傳統設計中，表1中操作箱的手分啟動回路與手合啟動回路都在操作箱的第一組控制回路，即斷路器的第二組手分控制回路利用第一組手分控制回路的手跳繼電器（圖1中的STJa）的節點。第二組手分控制回路圖比第一組稍簡單，而斷路器的手合控制回路與手分控制回路類似，因篇幅關系本文不再給出。

2.國網典設斷路器分、合閘控制圖分析

國網典設配置了兩個操作箱，兩組手合與手分控制回路相類似。按照前述相同方法，通過研讀表1中國網典設示例中的相關圖紙，得出斷路器第一組手合控制回路圖如圖2所示。

3.關鍵問題分析

在220kV斷路器控制回路的識圖過程中，需要了解相關設計、規范、管理和反措的規定，這樣有助于快速理解圖紙中的回路。防跳回路：浙江省電力公司要求220kV及以上電壓等級的斷路器防跳采用斷路器本體防跳功能，而不采用操作箱中的防跳功能，所以操作箱中合閘回路中的防跳回路短接（短接操作箱的4n181與4n6端子），即把合閘回路中的電壓型跳閘保持繼電器TBUJ的節點短接。壓力低閉鎖回路：浙江省電力公司要求220kV及以上電壓等級的斷路器壓力低閉鎖回路采用斷路器本體的閉鎖控制回路，取消操作箱相關壓力低閉鎖回路，即需要把操作箱中的YJJ節點短接，如操作箱4n35和4n23端子。

四、培訓效果及展望

在甌海運維站四個500kV變電所進行220kV斷路器手分、手合控制回路的培訓中，從數量繁多的設計藍圖和廠家白圖中把端子、繼電器、節點、電纜和切換開關通過連接線在一張圖紙上標示出來。在一張簡圖中，職工能很清晰地看出斷路器手分、手合操作命令經過了哪些設備和哪些節點，能較快地掌握斷路器手分、手合控制回路。利用這種整合圖紙學習法，在一個多月的培訓中，新職工能快速了解斷路器控制回路的基本功能；老職工不僅能快速掌握斷路器控制回路，并能分析斷路器手分、手合操作失敗的原因。

參考文獻：

[1]國家電力調度通信中心.國家電網公司十八項電網重大反事故措施[Z].2005：2.

[2]牛四清，余小平，等.Q/GDW161-2007線路保護及輔助裝置標準化設計規范[S].

（責任編輯：孫晴）