繼保10kV 電容保護開關實驗室模式的設計

曾少華，雷宇*

（廣東電網有限責任公司肇慶供電局，廣東肇慶，526020）

繼保10kV 電容保護開關實驗室模式的設計

曾少華，雷宇*

（廣東電網有限責任公司肇慶供電局，廣東肇慶，526020）

本文立足于10kV電容保護NSR621RF和開關KYN44A-127裝置，深入淺出地講述了把110kV及以上電壓等級將開關本體與保護裝置分開設計的變電站現場模式引用到10kV保護和開關單獨組建屏柜的形式來設計的實驗室模式。這種新型的模式，對于班組在繼保實驗室內進行日常回路故障查找、回路操作和裝置實驗等培訓及考評工作有著更加直觀明了的指導作用。

10kV電容保護（NSR621RF）；10kV電容開關（KYN44A-127）；控制信號；端子排；實驗室模式

引言

在現實的電網中，區域與區域間電力系統的聯系由一次設備和二次設備完成。其中，一次設備主要指發電機、變壓器、斷路器（變電站現場統稱“開關”）、隔離開關（變電站現場統稱“刀閘”）、輸電高壓線路、電壓互感器、電流互感器、線路TYD、避雷器、消弧線圈、電容器等重要電力設備，而二次設備則是指對一次設備進行保護、監視、控制和調節等電氣設備，它對整個電網的安全與穩定運行起著舉足輕重的作用。不管是一次設備或是二次設備，我們都有相關的圖紙資料配以進行相關的操作和工作。對于電力系統繼電保護的二次設備，我們常運用繼電保護（以下簡稱繼保）設備的二次回路圖來進行二次設備的日常工作與維護。在眾多的二次回路圖當中，我們繼保常用的有繼保設備原理圖（電流電壓回路圖）、展開圖（控制信號回路圖）和安裝接線圖（屏柜箱端子排圖）等二次回路圖紙。本文所闡述的繼保實驗室10kV電容保護和開關控制回路圖、信號回路圖和端子排圖，就是指繼保設備的原理圖和安裝接線圖，它們是分析區域電網變電站中變電場、主控室、高壓室的屏體與屏體之間、屏體與柜體之間、屏體與箱體之間、柜體與柜體之間、 柜體與箱體之間、箱體與箱體之間相互聯系的重要紙面依據。

電力系統繼電保護（簡稱“繼保”）設備的控制回路圖、信號回路圖和端子排圖是用于繼保設備運行與維護的重要電氣“三大”二次回路圖。它們把微型斷路器、切換開關、控制開關、按鈕、連接片、繼電器、線圈和接點等物件用規范的線路連接起來，共同形成一個個目標功能回路，不僅讓目標回路有章可循，并且讓目標回路可視化和功能化，從而能更直觀地分析回路中的走向與功能。

1 10kV電容保護開關控制回路圖

以下圖1是繼保實驗室10kV電容保護裝置NSR621RF與開關裝置 KYN44A-127配合組成的開關控制回路圖，對于圖中的每一個回路，只要控制電源投入，然后有對應的接點閉合，那么該回路就會導通，從而實現回路的功能。下面，以10kV保護開關控制回路圖中的防跳回路為例，說說其功能的實現過程。

假設開關（又稱“斷路器”，變電站現場常稱“開關”）的初始位置在合位，則開關常開接點閉合、常閉接點打開，跳閘壓力繼電器TYJ和合閘壓力繼電器HYJ的常閉接點均閉合。首先，將控制電源1KC投入，保護跳閘出口壓板1LP1投上，用繼保試驗儀給裝置模擬加入一個外部故障電量，則對應的接點 BTJ閉合，跳閘線圈回路（跳閘壓力繼電器 TYJ常閉接點、跳閘保持繼電器TBJ線圈、開關常開接點S和跳閘線圈TQ組成的回路）導通，瞬間使TBJ和TQ帶電，由于TBJ的動作時間比TQ的動作時間短，故TBJ的接點（圖下）先閉合，縱使TYJ的常閉接點也可能同時打開，但此時由1KC4、1DZ1、1n4P25、TBJ接點（圖下）、TBJ、1n4P22、1DZ9、X1-30、開關常開接點S、TQ、X1-31、1DZ13和1KC2組成的回路接通，使TBJ和TQ不斷電，直至達到TQ的動作時間，TQ動作使開關跳閘，其常閉接點閉合、常開接點打開；需要強調的是，在TQ動作的瞬時要給開關一個持續的合閘開入脈沖，因 TBJ還沒有返回故其另一個接點（圖上）仍處于閉合狀態，此時回路 1KC4、1DZ1、1WF1-2、1QK7-8、1KK1-2、1DZ7、1n4P19、HYJ常閉接點、防跳繼電器TB2J線圈、TBJ另一個接點（圖上）、1n4P23、1DZ13和1KC2導通，使 TB2J帶電，其常開接點閉合、常閉接點打開，TB2J常閉接點斷開將使由合閘保持繼電器HBJ接點、TB2J常閉接點、HBJ線圈、S8（S9）、SQ2、開關常閉接點和合閘線圈HQ組成的合閘線圈回路不能接通，即不能進行正常合閘；此時即使TBJ返回致其另一個接點（圖上）打開，然而由1KC4、1DZ1、1WF1-2、1QK7-8、1KK1-2、1DZ7、1n4P19、HYJ常閉接點、防跳繼電器TB2J線圈、TB2J常開接點、1n4P23、1DZ13和1KC2組成的防跳回路已接通，使TB2J線圈持續帶電，從而使其常開接點閉合、常閉接點打開兩狀態保持，而合閘線圈回路就將一直處于開路狀態不能導通，導致開關不能合閘，即使此時有持續的合閘脈沖開入亦不能合閘，亦即開關跳閘后不會再合上，杜絕了開關跳閘后再合上、再跳閘、再合上的反復“跳躍”現象的出現，這樣就實現了防跳回路的功能。

圖1 10kV電宯保護、開關的控制回路圖

2 10kV電容保護開關信號開入回路圖

圖2就是10kV電容保護、開關的信號開入回路圖。

圖2 10kV電宯保護、開關的信號開入回路圖

所謂信號開入回路，對10kV電容保護NSR621RF裝置和開關KYN44A-127裝置組成的信號開入回路而言，就是指把10kV電容保護NSR621RF裝置外的如復歸按鈕接點、連接片接點、切換開關接點及開關 KYN44A-127裝置內的各種接點等外部接點接入到10kV電容保護NSR621RF裝置所形成的各個回路。

3 10kV電容保護端子排圖

如果說控制回路圖、信號回路圖和電流電壓回路圖等原理圖和展開圖是驅向成功彼岸的指路航燈，那么端子排圖則是通向成功彼岸海路上的一個個細小的航印，它是集各種原理圖與展開圖于一身的安裝接線圖。列舉10kV電容保護側的端子排圖為例，如圖3設計所示。

為了方便閱讀和分析的需要，10kV電容保護側的端子排圖由外側配線、端子定義、端子號和內側配線四部分組成，它主要圍繞10kV電容保護NSR621RF裝置所形成的電力系統繼電保護專業的二次回路圖。一般來說，外側配線不與10kV電容保護NSR621RF裝置直接相連（如其他特殊情況，外側配線也可與保護裝置直連），它是連接10kV電容保護NSR621RF裝置以外的裝置、器件和接點的端子；端子定義則是對該端子與其它器件所形成回路的功能進行定義和詮釋；而端子號，就是對一個個排列下來的端子進行編碼排序；最后是內側配線，它們是直接連接10kV電容保護NSR621RF裝置并與外側配線接連的接孔點。外側配線、端子定義、端子號和內側配線四個環節相輔相成，共同構成了10kV電容保護側的端子排圖，對電力系統繼電保護的二次回路的認識和分析、對排除和解決電力系統中的二次回路故障起到了承前啟后的關鍵作用。

圖3 10kV電宯保護端子排圖

4 10kV電容開關端子排圖

“鴻鵠高飛，一舉千里。羽翼已就，橫絕四海。”按照10kV電容保護開關的控制回路圖、信號回路圖及電流電壓回路圖所設置出來的10kV電容保護側端子排圖，再加上如圖4所示的、以10kV電容開關KYN44A-127裝置所設計的端子排圖，就完成了整個10電容部分的端子排圖的設計。這樣，一種運用在繼保實驗室的、新型的、按10kV等級保護和開關單獨組建屏柜的形式來設計的端子圖就出來了。它的出現，開啟了繼保10kV電容保護開關實驗室模式的新篇章，為班組日后在實驗室進行10kV電容保護開關的維護工作和培評工作提供了有力的理論依據。

圖4 10kV電宯開關端子排圖

5 電纜配置表

根據本文設計的控制回路圖、信號回路圖和端子排圖，來選定所需要的電纜數量、芯數、規格及走向,現羅列于表1中，如表1設計所示。

表1 電纜配置表

6 結束語

本文基于 10kV電容保護NSR621RF和開關 KYN44A-127裝置，設計了一種將10kV電容保護部分接線與開關部分接線分開的繼保實驗室模式。這種新型的模式有著眾多的優點，它讓我們的操作更加的形象化和模塊化，對于我們班組日常在繼保實驗室里進行回路故障查找、回路操作、裝置實驗和裝置維護等培評工作有著更加直觀明了的導向作用。這種10kV電容保護裝置與開關裝置分離設計的實驗室模式是合理的，同時也是符合繼保實驗室的發展需要的。

[1]雷銘. 肇慶220kV四會變電站A16柜配屏圖[G]. 肇慶220kV四會變電站綜合自動化系統圖集.南京： 國電南瑞科技股份有限公司,2009,A16： 77-81.

[2]黃英志,楊專龍. KYN44A-12Z-12改出線柜電氣原理圖及二次接線圖[G]. KYN44A-12Z-12改出線柜電氣圖. 佛山： 廣東必達電器有限公司,2017,1705D095： E1001-E1002.

[3]陳鋒. 10kV設備保護及二次接線部分竣工圖[G]. 220kV四會擴建#3主變工程竣工圖. 佛山： 佛山電力設計院有限公司,2009,B2151S-R0303： 08-12.

[4]張保會,尹項根. 電力系統繼電保護[M]. 第2版. 北京： 中國電力出版社,2009.

[5]楊正理,黃其新,王仕政. 電力系統繼電保護原理及應用[M]. 北京：機械工業出版社,2010.

The Designing for 10kV Capacitor Protection and Switch Cabinet in Protective Relaying Laboratory

ZENG Shaohua,LEI Yu*
(Zhaoqing Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corporation,Guangdong Zhaoqing,526020,China)

In this text,the topic which based on the protector of NSR621RF and the cabinet of KYN44A-127,explains profound theories in simple language that designs a Laboratory Mode for 10kV protection and switch quoting from the design for 110kV above protection and switch of a separate switch cabinet form which is based on substation mode. This new designing will be the intuitive and clear guidance for the teams to check the loop fault,operate and have a laboratory experiment of training and evaluation.

10kV Capacitor Protection(NSR621RF); 10kV Capacitor Switch(KYN44A-127); control and signal; terminal board; Laboratory Mode

TP113

A

1672-9129(2017)06-0150-04

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.06.053

曾少華,雷宇. 繼保10kV電容保護開關實驗室模式的設計[J]. 數碼設計,2017,6(6)： 150-152.

Cite：ZENG Shaohua,LEI Yu. The Designing for 10kV Capacitor Protection and Switch Cabinet in Protective Relaying Laboratory[J]. Peak Data Science,2017,6(6)： 150-152.

2017-02-16；

2017-03-21。

曾少華(1987-)，男，廣東人，工學學士，主要從事電力系統繼電保護及自動化方面的工作。雷宇(1980-)，男，湖北人，碩士研究生，主要從事電力系統繼電保護及自動化方面的工作。

Email：kdzp001@163.com