6 kV開關柜操作回路的分析與改進

章恩科

（浙江省電力建設有限公司，浙江寧波315012）

6 kV開關柜操作回路的分析與改進

章恩科

（浙江省電力建設有限公司，浙江寧波315012）

針對燃煤電廠在建設過程中6 kV開關柜防跳繼電器觸點拉弧、跳閘監視回路不完善、高壓電機就地緊急按鈕回饋缺陷等問題，提出改接6 kV開關柜內的控制回路和更換為雙觸點型就地緊急按鈕的解決辦法，實現6 kV開關柜的可靠運行。

6 kV開關柜；防跳回路；觸點拉??；跳閘監視；按鈕直流回路

0 引言

6 kV開關柜是廠用電中壓系統的重要電氣設備，為機組和200 kW及以上高壓電動機、6 kV干式變壓器等負載提供電源。

本文主要針對燃煤機組6 kV F+C（Fuse+Contactor）開關柜在調試期間出現防跳繼電器觸點拉弧、跳閘回路監視回路不完善以及高壓電動機6 kV真空斷路器饋線柜就地緊急按鈕回路缺陷等問題進行分析與改進，消除了二次回路存在的隱患，確保電氣設備的安全、可靠運行。

16 kV開關柜防跳回路改進

1.1 防跳回路工作原理及動作過程

6 kV開關柜正常合閘時，防跳繼電器不起作用。當真空斷路器合于故障且保護動作信號聯通到跳閘回路時，防跳繼電器的電流線圈帶電使其觸點的狀態發生轉換。接于防跳繼電器電壓線圈的常開觸點轉換到常閉，使其觸點自保持，此時即使合閘按鈕不松開或DCS（集散控制系統）遙控合閘信號一直存在，真空斷路器也不會再次合閘。

6 kV F+C開關柜的防跳回路二次接線如圖1所示。圖中，K11為就地合閘按鈕或DCS遙控合閘的重動中間繼電器；K13-U為防跳繼電器的電壓線圈；K21為雙位置繼電器的觸點；Kfx為3TL6真空主接觸器的輔助接觸器線圈；K1M為3TL6真空主接觸器的合閘線圈；R為限流電阻；Sjs為6 kV F+C接觸器手車鎖定觸點（手車在試驗或工作位置觸點閉合，在搖進、搖出過程中觸點打開）；Sjw為6 kV F+C接觸器手車的位置指示觸點（手車在工作位置Sjw的C15和D15常開閉合，在試驗位置Sjw的A15和B15常閉閉合）。

在對開關柜二次回路作防跳傳動試驗時（K11繼電器處于勵磁狀態），發現合閘回路中防跳繼電器的常閉觸點在狀態轉換時出現拉弧現象，觸點有發黑的痕跡。

防跳回路在一次設備故障時的動作過程是：

（1）合閘回路DCS遙控合閘或S11就地合閘按鈕發出合閘指令。

（2）回路通過K11常開觸點、K13常閉觸點、K1M輔助常閉觸點。

安長英(1986-)，女，漢族，籍貫：山東臨沂，碩士研究生，注冊會計師、稅務師、會計師，主要從事國企財務工作等。

（3）Kfx線圈勵磁，Kfx的常開觸點閉合并將電阻R短接。

（4）K1M合閘線圈帶電使真空接觸器合閘，合閘成功K1M分閘信號繼電器帶電。

圖1 防跳回路二次接線

（5）使K2S跳閘線圈帶電，同時K13電流線圈也帶電（回路見圖2）。由于K13防跳繼電器電流線圈和K2S跳閘線圈動作時間欠配合，K2S跳閘線圈帶電后，其觸點先于K13防跳繼電器動作，K1M真空接觸器先分閘，接于Kfx線圈的K1M輔助常閉觸點返回到閉合狀態。

（6）K13常閉觸點在轉換到常開時需切斷通流回路，由于K13常閉觸點兩端電壓降大、觸點斷流容量小，導致出現拉弧。而K1M真空接觸器的動作信號并未發出，說明K1M合閘線圈由勵磁到動作滯后于K13常閉觸點打開時間，K1M合閘線圈在真空接觸器合閘前失電。

1.2 改進措施

由于防跳回路在正常情況下是不動作的，只有在合閘回路上的2副K11中間繼電器合閘觸點發生故障時才動作。改進措施有：

（1）根據K13，K2S中間繼電器觸點動作時間的匹配度來選擇設備，在設備廠家有合適型號繼電器前提下及時選擇替換。

本次臨時改進措施采用K13防跳繼電器的2副常閉觸點串聯方式。改接后，對6 kV饋線柜進行回路傳動試驗時，K13防跳繼電器的常閉觸點在狀態轉換時沒出現拉弧現象，其觸點表面沒再有燒傷痕跡。要根本解決該問題，可在機組大修期間選用合適的中間繼電器作技術改造。

26 kV開關柜跳閘監視回路改進

在高壓設備故障時，6 kV開關柜通過保護裝置的跳閘指令，迅速執行對真空接觸器的跳閘。因此必須實時監視6 kV開關柜跳閘回路的完整性和導通性，使跳閘回路處于待命狀態，在故障時迅速由接觸器切斷電源。跳閘回路的監視可分半監視和全監視，半監視是指在合閘狀態下對跳閘回路的導通性進行監視，而全監視是在合閘、分閘狀態下都對跳閘回路的導通性進行監視。跳閘回路中設有跳閘監視繼電器，用以監視6 kV開關柜跳閘回路的導通狀態。

2.1 跳閘回路的半監視

6 kV開關柜跳閘監視回路二次接線如圖2所示。其中：K17為跳閘監視繼電器，由電磁型輔助繼電器和提供返回延時的RC回路（電容器電阻器電路）組成；K2S為跳閘線圈；K13-I為防跳繼電器的電流線圈；K12為柜面分閘按鈕或DCS遙控分閘重動的中間繼電器觸點；A6和B6，C8和D8為6 kV真空接觸器K1M常開輔助觸點的端點；A9，B9為6 kV真空接觸器K1M常閉輔助觸點的端點。

圖26 kV開關跳閘監視回路

根據圖2，6 kV真空接觸器處于合閘狀態時，回路跳閘路徑為：K12跳閘繼電器的觸點或高壓熔絲變熔斷狀態的觸點Srd或故障聯跳6 kV真空接觸器的保護觸點Blt動作，信號經由K1M常開觸點至K2S跳閘線圈，使6 kV真空接觸器分閘。所以在6 kV真空接觸器合閘狀態，半監視回路的電流信號由K17跳閘監視繼電器的輔助繼電器線圈經K1M接觸器輔助常開觸點（A6和B6，C8和D8），至K2S跳閘線圈構成回路。當監視回路的元件發生輔助觸點拒合、回路斷線或直流操作電源消失等情況時，K17跳閘監視繼電器失電，其輔助繼電器RC回路經延時后返回，并通過輔助繼電器的觸點給出跳閘回路斷線的報警信號，實現對跳閘回路的監視功能。

2.2 跳閘監視回路改進

在6 kV真空接觸器處于分閘狀態時，原監視回路由跳閘監視繼電器的4端子至K1M接觸器常閉觸點（A9，B9）的端點c，再經端點d通過K1M接觸器的常開觸點，至K2S跳閘線圈構成回路。但按此跳閘監視回路接線，僅在6 kV真空接觸器處于分閘狀態時能給出跳閘回路是斷線的信號，而在保護動作跳閘后到下次6 kV真空接觸器合閘前的時間段，將對跳閘回路失去監視。

將監視回路從端點c到端點d的連線改接到端點f處與K2S跳閘線圈連通，即跳閘監視回路在6 kV真空接觸器分閘后，由跳閘監視繼電器的4端子經K1M接觸器輔助常閉觸點（A9，B9）后，至K2S跳閘線圈構成全監視回路。6 kV F+C開關柜跳閘回路的全監視方式在回路各元件異常時能及時報警，確保一次設備故障時跳閘回路處于導通狀態。

36 kV高壓電機緊急按鈕回路缺陷分析及改進

在高壓廠用/備用變壓器設有分裂變壓器和雙圈變壓器時，電動給水泵電機電源分別從2臺高壓變壓器低壓側不同繞組的6 kV母線段引接，2臺饋線柜作1臺運行、另1臺熱備用方式。為滿足高壓電機現場巡檢需要，在電動給水泵就地設有1只緊急按鈕，發現安全隱患時，無論是在哪臺6 kV電動給水泵電機饋線柜運行都必須同時切斷電源。原回路就地緊急按鈕的觸點分別與2臺6 kV饋線柜的跳閘控制回路相連，而2段不同母線6 kV的直流控制電源是獨立的，用同1只緊急按鈕勢必會產生直流寄生回路。

6 kV電動給水泵電機就地緊急按鈕直流回路接線如圖3所示，其中：Y11，Y21為斷路器跳閘線圈；YS11，YS21為斷路器輔助觸點；AN為就地緊急按鈕；X11，X12，X13為AN按鈕與直流回路相連的保護壓板。當就地緊急按鈕只有1副觸點時（編號為h，m及其擴接的h′，m′觸點），跳6 kV母線B段電動給水泵電源DL1斷路器的緊急按鈕直流回路由按鈕觸點h和m采用實線連接到其跳閘線圈Y11，跳6 kV母線C段電動給水泵電源DL2斷路器的緊急按鈕直流回路由按鈕觸點h′和m′采用虛線連接到其跳閘線圈Y21。

圖3 緊急按鈕回路接線

單只緊急按鈕只有1副觸點的緊急按鈕直流回路，在AN按鈕處于動作狀態時，雖能確保2臺電動給水泵饋線柜的Y11和Y21跳閘線圈回路同時導通，但2組獨立110 V直流系統通過AN緊急按鈕回路也被連通，存在安全隱患。

為此，對上述回路進行改進：單只就地緊急按鈕采用2副有效隔離的觸點，即雙觸點型按鈕（h，m和云線部分v，w），跳電源DL1開關的按鈕觸點為h和m，跳電源DL2開關的按鈕觸點為v和w。改進后，當就地緊急按鈕操作時，發電機組的2組110 V直流系統仍相互獨立，確保110 V控制電源的穩定。

4 結語

本文針對某燃煤電廠在建設過程中6 kV開關柜防跳繼電器觸點拉弧、跳閘監視回路不完善以及高壓電機就地緊急按鈕回路缺陷等問題，提出通過并聯防跳接點、改接跳閘監視回路和更換雙觸點型就地緊急按鈕的解決辦法，可供相關技術部門參考。

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（本文編輯：趙曉明）

Analysis and Improvement of Operation Circuit of 6 kV Switch Cabinet

ZHANG Enke
（Zhejiang Electric Power Construction Co.，Ltd.，Ningbo Zhejiang 315012，China）

Aiming at imperfect contact arc of anti-tripping relay and tripping monitoring circuit of 6 kV switch cabinet as well as feedback failure of local emergency button of high voltage motor in the construction of coalfired power plant，the paper presents a solution of rewiring control circuit in 6 kV switch cabinet and adopting double-contact local emergency button to ensure operation reliability of 6 kV switch cabinet.

6 kV switch cabinet；anti-tripping circuit；contact arc；tripping monitoring；button DC circuit

TM591

B

1007-1881（2015）06-0048-04

2015-04-17

章恩科（1978），男，工程師，從事火電廠建設電氣技術管理工作。