10kV高壓開(kāi)關(guān)柜防跳回路問(wèn)題分析與防治策略探究

李向軍

（泉州億興電力有限公司，福建 泉州 362000）

10kV高壓開(kāi)關(guān)柜防跳回路問(wèn)題分析與防治策略探究

李向軍

（泉州億興電力有限公司，福建 泉州 362000）

在10kV配電系統(tǒng)中，高壓開(kāi)關(guān)柜事故是影響系統(tǒng)性能的一個(gè)重要因素，事故不僅增加了系統(tǒng)運(yùn)行的成本，還對(duì)操作人員的生命安全造成了巨大的威脅。因此，需要結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜采取有效的安全防護(hù)措施，從而降低故障的發(fā)生頻率。本文介紹了10kV配電系統(tǒng)中高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)防跳回路的問(wèn)題，并對(duì)其產(chǎn)生的故障進(jìn)行了分析，提出相對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施。

高壓開(kāi)關(guān)柜；防跳回路；防治策略

在成套的電器裝置中，開(kāi)關(guān)柜是其中重要的一個(gè)部分，可以應(yīng)用于配電系統(tǒng)中進(jìn)行電能的接收和分配，并且還可以對(duì)線路進(jìn)行有效地控制、測(cè)量、保護(hù)以及相關(guān)調(diào)整。在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的斷路器是可以對(duì)電能進(jìn)行有效分配和接收的。而綜合繼電保護(hù)裝置則是對(duì)斷路器中的主要工作元件進(jìn)行控制、測(cè)量以及保護(hù)等，從而保證在各種故障狀態(tài)下可以進(jìn)行斷開(kāi)，保證了設(shè)備以及操作人員的人身安全。

一、導(dǎo)致10kV高壓開(kāi)關(guān)柜產(chǎn)生故障的具體因素

1.絕緣因素

在影響高壓開(kāi)關(guān)柜性能的因素中，絕緣能力是其中的一個(gè)重要因素。市場(chǎng)上電力產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，如果使用了低質(zhì)量的產(chǎn)品，就很有可能降低設(shè)備的絕緣性能。

2.安裝檢修維護(hù)隱患

高壓開(kāi)關(guān)柜在安裝和檢修時(shí)，如果安裝和檢修的工藝水平存在問(wèn)題，也會(huì)給設(shè)備的安全運(yùn)行留下隱患。例如，在檢修和安裝的工作中，母線以及各出線的安裝工程量是相對(duì)較大的，因此，在個(gè)別的母排連接處容易出現(xiàn)螺栓的固定不夠緊，在運(yùn)行會(huì)后就會(huì)形成發(fā)熱的現(xiàn)象，造成整段母線以及各出線的停電現(xiàn)象。

3.斷路器的內(nèi)部防跳

在傳統(tǒng)的10kV斷路器當(dāng)中對(duì)于防跳回路裝置都是沒(méi)有的，在回路中利用電流起動(dòng)以及電壓保持的雙線圈繼電器來(lái)進(jìn)行運(yùn)作。在整個(gè)回路裝置中，電流線圈需要對(duì)分閘回路進(jìn)行連接，以此來(lái)作為起動(dòng)線圈。將電壓線圈并聯(lián)在合閘回路中，形成自保持線圈。當(dāng)繼電器保護(hù)動(dòng)作于跳閘時(shí)，由于電流線圈串聯(lián)在跳閘回路中使得防跳繼電器可靠的啟動(dòng)；而將電壓線圈并聯(lián)在合閘回路中，目的是在保護(hù)動(dòng)作后可靠切斷合閘回路，防止斷路器再次合上。

在現(xiàn)在的大部分電力系統(tǒng)中，在斷路器當(dāng)中通常都有相對(duì)應(yīng)的防跳回路，如圖1所示。

在圖1中FJ為防跳繼電器，2WK代表的是斷路器手車位置的輔助開(kāi)關(guān)，如果斷路器的手車在試驗(yàn)位置或者工作位置的時(shí)候，2WK將處于閉合的狀態(tài)。1WK2代表的斷路器儲(chǔ)能的輔助開(kāi)關(guān)，如果處于合位，就表示已經(jīng)儲(chǔ)能。b代表斷路器輔助開(kāi)關(guān)，如果處于合位的狀態(tài)就表示斷路器處于分閘的狀態(tài)下。KJ代表的是繼電器的觸點(diǎn)，在斷路器進(jìn)行儲(chǔ)能之后，狀態(tài)就會(huì)自動(dòng)成為閉合的狀態(tài)，HQ為合閘線圈。

一般情況下如果在電機(jī)已經(jīng)進(jìn)行儲(chǔ)能的狀態(tài)中，輔助開(kāi)關(guān)和繼電器的觸點(diǎn)就會(huì)由機(jī)械設(shè)備和電氣結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行控制，這個(gè)時(shí)候的狀態(tài)是閉合的，并且還有合閘脈沖產(chǎn)生。

在近些年的高壓開(kāi)關(guān)柜中，都采用了微機(jī)保護(hù)裝置和斷路器配合的方式來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量、控制以及通信等。在現(xiàn)階段的大部分的10kV的綜合繼電保護(hù)裝置中，都會(huì)在保護(hù)裝置內(nèi)進(jìn)行防跳回路的設(shè)計(jì)。比如某公司生產(chǎn)的綜合繼電保護(hù)的原理圖如圖2所示。

在圖2中，如果出現(xiàn)了某種故障，綜合繼電器中的BTJ就會(huì)處于常開(kāi)的狀態(tài)，之后就會(huì)在416，409之后達(dá)到TBJ的線圈中，之后經(jīng)過(guò)405之后斷路器中的跳閘線圈，就會(huì)使得斷路器產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象。與此同時(shí)在TBJ線圈當(dāng)中就會(huì)產(chǎn)生電流，其狀態(tài)是處于常開(kāi)閉合的現(xiàn)象。

二、故障解決的措施

1.材料選型

防范開(kāi)關(guān)柜故障的措施，首先需要對(duì)開(kāi)關(guān)柜的關(guān)鍵元器件進(jìn)行嚴(yán)格科學(xué)地控制，比如柜體、斷路器等等一次元器件。將元器件的穩(wěn)定性以及可靠性等方面的性能進(jìn)行全方面地優(yōu)化，比如對(duì)柜體內(nèi)部的各種元器件的分布位置進(jìn)行優(yōu)化，從而使得設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境可以得到良好的凈化和優(yōu)化。與此同時(shí)，還要根據(jù)客戶本身的實(shí)際需求，對(duì)材料進(jìn)行高性能的選擇，比如在開(kāi)閉所就需要選用較好的材料來(lái)保持設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

2.設(shè)備系統(tǒng)

在10kV配電系統(tǒng)中運(yùn)行的設(shè)備，需要對(duì)其可靠性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，在本文當(dāng)中主要對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜防跳回路的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。在開(kāi)關(guān)柜的主要元件中，斷路器和綜合繼電器是最重要的元器件，由于兩者均帶有防跳功能，如果對(duì)其中的元件線路不做任何改動(dòng)的情況下，在開(kāi)關(guān)柜的系統(tǒng)內(nèi)就會(huì)形成兩個(gè)防跳系統(tǒng)同時(shí)存在的現(xiàn)象，導(dǎo)致在斷路器分閘之后不能合閘的現(xiàn)象。

為了防止系統(tǒng)中防跳矛盾的產(chǎn)生，就需要對(duì)綜合繼電器中的防跳功能先進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，也就是對(duì)綜合繼電器的型號(hào)進(jìn)行確定之后，還要對(duì)綜合繼電器是否帶防跳進(jìn)行確定，如果有的話就需要進(jìn)行取消，此種方式在取消了防跳回路的同時(shí)，也取消了斷路器操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部的防跳功能，是相對(duì)不合理的，在很大程度上影響了斷路器的安全運(yùn)行。因此在斷路器操作箱中跳閘位置繼電器（TWJ）監(jiān)視回路應(yīng)串接防跳繼電器常閉接點(diǎn)和斷路器（DL）輔助常閉接點(diǎn)，以防止TWJ與防跳繼電器分壓造成防跳繼電器自保持而無(wú)法復(fù)歸和操作箱中紅綠燈同時(shí)點(diǎn)亮的現(xiàn)象。在此種情況下，可以將斷路器的輔助開(kāi)關(guān)的跳位監(jiān)視繼電器以及斷路器的防跳繼電器在進(jìn)行合閘之后進(jìn)行斷開(kāi)，從而保證了線路的防跳完整性能。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高壓開(kāi)關(guān)控制回路應(yīng)該進(jìn)行防跳回路的設(shè)計(jì)，在合閘處于永久性故障的狀態(tài)時(shí)，繼電器可以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，進(jìn)行斷路器的分閘，但如果此時(shí)合閘沒(méi)有解除或者產(chǎn)生了誤操作的現(xiàn)象，就會(huì)引起設(shè)備的損失或者其他方面的損失。因此，充分解決保護(hù)裝置以及開(kāi)關(guān)防跳設(shè)備的接口問(wèn)題，可以有效保障電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。

［1］廖小平. 10kV高壓開(kāi)關(guān)柜防跳回路應(yīng)用問(wèn)題分析與防止［J］.機(jī)電工程技術(shù)，2006，35（7）：95-97.

［2］楊拯，劉平香，楊勇，等.配電網(wǎng)高壓開(kāi)關(guān)防跳回路常見(jiàn)故障分析［C］.第三屆配電自動(dòng)化新技術(shù)及其應(yīng)用高峰論壇論文集，2012：302-304.

［3］韋科迪.淺析10kV高壓開(kāi)關(guān)柜故障原因及防范措施［J］.機(jī)電信息，2012（15）：92-93.

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