SF6開關(guān)改造相關(guān)問題及處理方法

馮宜煥

(大唐景泰發(fā)電廠，甘肅 白銀 730408)

1 SF6開關(guān)改造的問題

某發(fā)電廠對一條線路開關(guān)進行更換，將運行多年的少油開關(guān)更換為某種SF6開關(guān)，在改造前發(fā)現(xiàn)開關(guān)控制回路與操作箱連接有一些問題。

SF6開關(guān)本身具有防止開關(guān)跳躍和三相不一致保護功能，而少油開關(guān)上則是通過開關(guān)操作箱來實現(xiàn)這些功能，這就導(dǎo)致改造后與開關(guān)操作箱的配合與使用存在問題。此外，需要注意在解決此問題時，首先要保證開關(guān)的分、合閘回路能正確操作，避免開關(guān)出現(xiàn)分合跳躍，同時還要方便運行人員正常監(jiān)視及故障判斷。

2 防跳回路

2.1 2種防跳回路的工作原理

操作箱防跳與開關(guān)本體防跳回路的工作原理是不同的。操作箱防跳的設(shè)計原則是采用串聯(lián)防跳，其跳閘回路利用跳閘瞬間電流啟動，合閘回路實現(xiàn)防跳的自保持，其原理如圖1所示。開關(guān)本體防跳的設(shè)計原則是采用并聯(lián)防跳，是利用合閘脈沖啟動，合閘回路實現(xiàn)防跳自保持，其原理如圖2所示。所以二者不能同時使用，只能保留其中之一，以免造成邏輯混亂。

2.2 2種防跳回路的比較

《電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點》中要求，對于進口或引進技術(shù)制造的開關(guān)采用開關(guān)本體的防跳回路。開關(guān)本體的防跳回路有其獨特的優(yōu)勢。

圖1 操作箱防跳原理

圖2 開關(guān)本體防跳回路與操作箱連接

(1)從原理上看，開關(guān)本體的防跳回路比操作箱的回路簡潔，僅與合閘回路有關(guān)系，與分閘回路無關(guān)，這就大大提高了防跳回路的可靠性。

(2)開關(guān)的分合閘命令是通過開關(guān)回路與操作箱之間的長電纜連接的，在該電纜發(fā)生絕緣損壞引起和分合命令同時存在的情況下，操作箱的防跳失效，而開關(guān)的防跳此時依然能發(fā)揮作用。

2.3 解決辦法

經(jīng)過利弊分析以及執(zhí)行反措要求，在開關(guān)更換中采用開關(guān)本體防跳，取消操作箱的防跳回路。

根據(jù)繼電保護人員對現(xiàn)場2臺斷路器與保護的調(diào)試經(jīng)驗，以及與廠家技術(shù)人員的多次交流，特別是經(jīng)過現(xiàn)場設(shè)備的長期運行及多次試驗考驗后，認(rèn)為操作箱防跳的正確取消方案應(yīng)該是，僅短接圖1中合閘回路常閉接點TBJ3，而保留跳閘回路防跳繼電器電流線圈以及其電壓保持回路。這樣做的主要原因在于，當(dāng)跳閘脈沖接通防跳繼電器電流線圈時，其重動接點閉合，此時跳閘脈沖消失，跳閘接點打開。如果沒有此重動接點，當(dāng)保護跳閘接點先于斷路器輔助接點返回時，保護跳閘接點或手跳繼電器接點必須承擔(dān)斷開跳閘回路電流滅弧的任務(wù)，極易燒壞保護跳閘接點。而有了此防跳繼電器重動接點，就可以起到保護跳閘回路溝通，當(dāng)斷路器確實處于分閘位置時，由斷路器輔助接點斷開跳閘回路，承擔(dān)滅弧任務(wù)，也同時保護了跳閘線圈。

另外，當(dāng)斷路器在合閘位置時，如果跳閘位置繼電器線圈電阻以及線圈附加電阻與開關(guān)本體防跳繼電器的線圈電阻不匹配，防跳繼電器線圈的分壓滿足其自保持電壓的話，將會使防跳繼電器在合閘位置一直錯誤地自保持動作，而且此時跳位繼電器也是帶電。這樣就使斷路器在正常的合閘位置時，出現(xiàn)保護裝置合位繼電器與跳位繼電器同時帶電動作的現(xiàn)象，其后果是：

(1)開關(guān)合閘后，操作盤上出現(xiàn)紅綠燈都亮的現(xiàn)象；

(2)開關(guān)合閘后，由于操作開關(guān)在合位，而TWJ又帶電動作，使事故音響回路錯誤接通。

為了處理這一問題，查閱了類似回路的相關(guān)接線，有些是采用將TWJ線圈與合閘線圈回路斷開后串聯(lián)斷路器的常閉接點的方法解決，但這種方法會失去TWJ監(jiān)視合閘回路完好性的功能。因為TWJ除了正確地反映跳閘狀態(tài)外，還有一個重要作用就是反映合閘回路的完好性，而合閘回路異常將使重合閘失效，這對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行是一大威脅。為解決上述問題，提出圖2中所示的改進措施：在TWJ線圈上串?dāng)嗦菲鞯某ｉ]接點DL1，再和開關(guān)合閘回路連接。這樣就確保TWJ只有在開關(guān)跳閘狀態(tài)時得電，有效地解決了上述問題。

3 斷路器三相不一致保護回路

3.1 開關(guān)本體三相不一致保護的優(yōu)點

SF6開關(guān)本身具有三相不一致保護功能，其優(yōu)點在于省去了長電纜連接的中間環(huán)節(jié)，簡化了保護回路的接線。《電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點》中要求，對于進口或引進技術(shù)制造的開關(guān)三相不一致保護采用開關(guān)本體的，其接線如圖3所示。

圖3 開關(guān)本體三相不一致保護接線

3.2 解決方法

對于三相不一致保護信號回路，既有常規(guī)信號監(jiān)視回路也有NCS監(jiān)控系統(tǒng)的信號監(jiān)視回路，信號回路的選擇需要考慮。從圖3可知，用出口繼電器的一對接點去發(fā)三相不一致動作信號，則信號監(jiān)視回路必須具有信號保持功能，否則保護動作后無法記錄，會給故障分析帶來不便。但常規(guī)信號監(jiān)視回路中，該接點直接接入不具備此功能，故選擇接入具有信號保持功能的NCS監(jiān)控系統(tǒng)。

在斷路器本體操作機構(gòu)中裝設(shè)的各種接觸器檢驗時，需要考慮這些元件的動作定值按保護專業(yè)要求還是按斷路器專業(yè)要求。這些接觸器在回路中的作用來看和操作箱中的相應(yīng)繼電器相同，而且三相不一致保護中的47T，47TX的誤動或拒動將會造成電網(wǎng)的嚴(yán)重后果，和保護操作箱中的出口中間繼電器同等重要。因此，對于這些接觸器有必要參照繼電保護中繼電器的相關(guān)規(guī)定進行管理和檢驗。

繼電保護規(guī)程中規(guī)定：跳閘出口繼電器的起動電壓不宜低于直流額定電壓的50%，以防止在繼電器線圈正電源側(cè)接地時因直流回路過大的電容放電引起的誤動作；但該值也不應(yīng)過高，以保證直流電源降低時的可靠動作和正常情況下的快速動作，不宜大于額定電壓的70%。

這些機構(gòu)中的接觸器常年暴露在外，工作環(huán)境惡劣，在運行中存在被誤碰的可能，所以在運行維護時要多加注意。以前的少油開關(guān)機構(gòu)箱中誤碰繼電器或接觸器最多是誤發(fā)信號，而SF6斷路器則不同，誤碰將會直接造成開關(guān)誤跳的嚴(yán)重后果。

4 結(jié)束語

隨著國產(chǎn)微機保護與進口或引進技術(shù)制造的SF6斷路器的廣泛應(yīng)用，其與操作箱之間接口控制的合理性問題日顯突出，尤其是隨著斷路器自身功能的逐步完善，過去由保護裝置完成的一些功能，逐漸被斷路器自身功能所取代。因此，對繼電保護人員來說，掌握斷路器自身功能的原理與接線方式，對保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行有著重要的意義。

1甘景福.斷路器本體非全相保護技術(shù)[J].電工技術(shù)，2006(8).