淺談高壓開關(guān)柜二次回路設(shè)計(jì)

范壽忠

國(guó)網(wǎng)蘭州供電公司

從工程驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)角度出發(fā)，對(duì)影響高壓開關(guān)柜安全運(yùn)行的問題進(jìn)行深入剖析，提出了高壓開關(guān)柜二次回路設(shè)計(jì)方面的一些建議及注意事項(xiàng)，以期引起相關(guān)制造企業(yè)的重視，提高開關(guān)柜產(chǎn)品質(zhì)量。

概述

高壓開關(guān)柜廣泛應(yīng)用在變電站、工礦企業(yè)、居民小區(qū)配電室等場(chǎng)所，其二次回路的設(shè)計(jì)是否正確合理，安裝是否可靠，對(duì)開關(guān)柜的安全運(yùn)行有著十分密切的關(guān)系。通過對(duì)高壓開關(guān)柜二次回路工程驗(yàn)收及運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)一些二次回路的缺陷，在安裝調(diào)試階段要花費(fèi)很大的精力去整改，甚至?xí)z留先天性缺陷，而這些問題可以在制造階段通過優(yōu)化設(shè)計(jì)而避免。

電流回路常見問題及解決措施

電流互感器二次繞組不得開路，二次繞組必須一點(diǎn)接地，其變比、極性應(yīng)符合相關(guān)要求，二次回路連接可靠，易于進(jìn)行相關(guān)檢查、調(diào)整，利于后期運(yùn)行維護(hù)。

電流互感器二次回路反措執(zhí)行存在問題及解決措施

常見問題

電流互感器二次繞組不得開路，二次繞組必須一點(diǎn)接地。常見的問題是由于配件、材料選型及接線問題造成二次回路開路，部分繞組失去接地點(diǎn)等問題。

解決措施

在防止電流互感器二次繞組開路方面，一是電流回路一般采用試驗(yàn)端子，檢修時(shí)需要打開連片，接線端子必須使用質(zhì)量較好的試驗(yàn)端子；二是所有電流互感器二次繞組都接到開關(guān)柜端子排，便于帶負(fù)荷進(jìn)行回路相量測(cè)試，備用繞組不宜在互感器接線盒端子處短接；三是由于開關(guān)柜內(nèi)配線一般采用多股軟銅線，接線壓接線鼻子，互感器側(cè)及保護(hù)裝置背板接線端子采用圓形端子，不采用叉形端子，防止螺絲松動(dòng)時(shí)二次線脫落。

在二次繞組一點(diǎn)接地方面，一是每個(gè)開關(guān)柜設(shè)置專用的接地銅排，確保接地點(diǎn)良好；二是每一組二次繞組用4平方毫米黃綠接地線單獨(dú)接到開關(guān)柜專用的接地銅排上，不得將多個(gè)接地點(diǎn)短接后用一根接地線接到接地銅排上，防止短接線接觸不良，造成部分二次繞組失去接地點(diǎn)。

電流互感器極性調(diào)整引發(fā)的問題及解決措施

常見問題

電流互感器的極性一般要求為從母線到出線為正方向，由于一次接線不同，二次不能簡(jiǎn)單的從K1 或K2 引出，要根據(jù)電流互感器一次接線確定。

調(diào)整極性需要改變二次接線，由于二次回路編號(hào)一般采用相對(duì)編號(hào)法，就是在每個(gè)接線端子處標(biāo)明它所連結(jié)對(duì)象的編號(hào)，以表明二者之間相互連接關(guān)系。改變極性需要調(diào)整端子接線，接線調(diào)整后回路編號(hào)發(fā)生變化，相應(yīng)的標(biāo)號(hào)頭就不正確了。如果更換標(biāo)號(hào)頭需要將原先壓接的線鼻子剪掉，更換標(biāo)號(hào)頭后重新壓接線鼻子，而如果手工涂改標(biāo)號(hào)頭不僅影響美觀，而且容易時(shí)間久了字跡不容易辨認(rèn)，以上兩種解決方式給現(xiàn)場(chǎng)帶來很大的工作量。同時(shí)由于調(diào)整接線需要改變短接線，可能會(huì)出現(xiàn)二次回路編號(hào)混亂、相序不正確等問題。

解決措施

電流互感器到端子排接線標(biāo)號(hào)頭采用“相別+接線端子標(biāo)識(shí)”方法，同一根二次線兩頭標(biāo)號(hào)一致，調(diào)整接線不需要修改標(biāo)號(hào)，而且標(biāo)號(hào)比較直觀。

接線方面，電流互感器二次繞組頭尾全部引到端子排，便于進(jìn)行接線調(diào)整，同時(shí)可以采用彩色線，以明確區(qū)分相序，避免接線錯(cuò)誤。

電流互感器變比調(diào)整存在的問題及解決措施

常見問題

繼電保護(hù)對(duì)電流互感器的要求為故障情況下不飽和，能正確反應(yīng)一次電流的大小；而計(jì)量對(duì)電流互感器的要求為故障情況下飽和，正常情況二次電流不能太小，以保證計(jì)量精度要求。

解決措施

為兼顧保護(hù)和計(jì)量需求，電流互感器計(jì)量繞組一般帶中間抽頭，有兩個(gè)變比。在設(shè)計(jì)時(shí)因注意將電流互感器繞組所有端子都接到端子排，改變電流互感器變比只需調(diào)整端子排接線，而不需要打開開關(guān)柜后柜門，在電流互感器本體二次接線端子處調(diào)整接線。

電壓互感器常見問題及解決措施

電壓互感器相關(guān)反措執(zhí)行

常見問題

電壓互感器二次繞組不得短路，二次繞組必須一點(diǎn)接地。

為防止電壓二次回路短路時(shí)損壞電壓互感器，一般在電壓二次回路裝設(shè)空開，常見的問題是空開不滿足級(jí)差配合關(guān)系，空開和保險(xiǎn)混用。

對(duì)于變電站而言，高低壓側(cè)電壓互感器二次回路接地點(diǎn)一般設(shè)置在控制室公用屏，常見的問題是開關(guān)柜和主控室同時(shí)接地，造成電壓回路兩點(diǎn)接地。

解決措施

電壓互感器二次回路裝設(shè)空開，且PT 柜空開和出線開關(guān)柜空開必須滿足級(jí)差配合關(guān)系。一般PT 柜二次空開使用單相6A 的空開，且配置OFF 接點(diǎn)，將接點(diǎn)接入綜自系統(tǒng)，在PT 柜空開跳開后發(fā)告警信號(hào)；出線間隔保護(hù)電壓回路可使用三相1A 的空開，計(jì)量電壓回路不再安裝空開。

電壓二次回路接地點(diǎn)應(yīng)根據(jù)開關(guān)柜的應(yīng)用場(chǎng)合確定，變電站開關(guān)柜一般接地點(diǎn)設(shè)置在控制室，開關(guān)柜不設(shè)置接地點(diǎn)，而單獨(dú)安裝在配電室的開關(guān)柜，則需要在開關(guān)柜設(shè)置電壓回路接地點(diǎn)。

電壓切換回路

常見問題

為保證一、二次電壓同步，電壓二次回路中串入PT隔離開關(guān)位置節(jié)點(diǎn)，由于PT 隔離開關(guān)位置節(jié)點(diǎn)數(shù)量不夠，一般采用重動(dòng)繼電器，有些開關(guān)柜在設(shè)計(jì)時(shí)選用交流繼電器，一旦站用電源失電，將造成電壓二次回路斷電。

解決措施

重動(dòng)繼電器一般采用直流繼電器，直流電源取自PT柜控制電源。

控制、信號(hào)回路常見問題及解決措施

控制回路常見問題及解決措施

常見問題

開關(guān)柜控制回路常見的問題是斷路器防跳回路及閉鎖回路設(shè)置不合理。

斷路器防跳就是防止斷路器在合閘過程中，發(fā)生連續(xù)跳閘、合閘的跳躍現(xiàn)象。部分?jǐn)嗦菲鳠o防跳回路，遠(yuǎn)控操作時(shí)可以用保護(hù)裝置防跳回路，而在就地操作時(shí)無防跳功能，或者斷路器防跳和保護(hù)裝置防跳回路同時(shí)存在，相互影響。

開關(guān)小車在進(jìn)車時(shí)進(jìn)行合閘，相當(dāng)于用開關(guān)觸頭去接通電氣回路，此時(shí)將產(chǎn)生電弧，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒傷設(shè)備，部分開關(guān)柜沒有設(shè)置閉鎖回路，僅靠操作人員判斷設(shè)備是否操作到位，存在一定的安全隱患。

解決措施

開關(guān)柜斷路器應(yīng)選用帶防跳功能得產(chǎn)品，保護(hù)裝置跳位監(jiān)視TWJ-單獨(dú)接斷路器常閉接點(diǎn)，優(yōu)先選用斷路器防跳回路，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)防跳回路進(jìn)行試驗(yàn)，確保斷路器防跳回路正常、可靠。

開關(guān)柜應(yīng)合理設(shè)置電氣閉鎖回路，在設(shè)備操作不到位或操作錯(cuò)誤時(shí)閉鎖相關(guān)回路，從技術(shù)上減少設(shè)備隱患，提高反措能力。

信號(hào)回路常見問題及解決措施

常見問題

開關(guān)柜信號(hào)回路常見問題主要有信號(hào)設(shè)置不全，給運(yùn)行維護(hù)帶來一定的困難，信號(hào)接入錯(cuò)誤，使保護(hù)裝置頻繁告警。

遙信設(shè)置不全，如保護(hù)裝置失電和交換機(jī)故障都會(huì)報(bào)裝置通信異常，無法快速分析判斷設(shè)備異常原因；就地信號(hào)不全，給操作帶來一定的困難，如斷路器小車的工作位置沒有設(shè)置就地指示燈，無法判斷操作后的位置，如果操作不到位，斷路器無法合閘，造成運(yùn)行人員誤判斷。

保護(hù)裝置預(yù)定義遙信接入普通信號(hào)，造成裝置運(yùn)行時(shí)告警，如閉鎖重合閘、彈簧未儲(chǔ)能、遠(yuǎn)方位置等廠家預(yù)定義的遙信，一旦接入開關(guān)位置等

普通遙信，裝置正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生告警信息。

解決措施

信號(hào)回路的設(shè)置應(yīng)滿足實(shí)際運(yùn)行操作需求，設(shè)備操作后的位置判斷必須設(shè)置就地信號(hào)，裝置斷電告警信息必須接入公用測(cè)控，防止裝置失電或交換機(jī)故障時(shí)通信中斷。

設(shè)計(jì)遙信回路時(shí)要對(duì)保護(hù)裝置說明書進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)，廠家預(yù)定義遙信必須接入專用信號(hào)，不得接入普通信號(hào)。

結(jié)語

高壓開關(guān)柜二次回路的設(shè)計(jì)對(duì)開關(guān)柜后期運(yùn)行維護(hù)起著關(guān)鍵性作用，只有加強(qiáng)二次回路設(shè)計(jì)，從制造環(huán)節(jié)入手，提高產(chǎn)品質(zhì)量和適應(yīng)性，才能在工程驗(yàn)收及運(yùn)行中不出問題，保障設(shè)備及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。