500kV變電站500kV斷路器合閘回路完善方案的研究與應用

宋凱

【摘 要】500kV斷路器合閘回路存在不足，給電網安全運行帶來嚴重隱患，需研究分析一種全新方法來杜絕隱患。從二次回路入手，改進接線，完善斷路器合閘回路，滿足南方電網公司最新的反措要求，更進一步的完善監視回路的完整性，加強高壓電網安全穩定運行的可靠性。

1.引言

500kV合閘回路及其監視回路存在漏洞，對電網安全穩定運行意義重大的500kV線路來說無論是開關運行中發生拒動或者誤動，其造成的后果及影響都是巨大的，為了減少事件發生的概率，最大限度地保證電網安全穩定運行，對500kV監視合閘回路重新設計，使其監視合閘回路全長，在回路上任何一點斷線均可發出“控制回路斷線報警”。

2.研究實施過程

2.1 背景

南方電網反事故措施要求：《TWJ監視應能監視到中控箱“遠方就地”把手、斷路器輔助接點、合閘線圈等完整的合閘回路；HWJ監視應能監視到“遠方＼就地”切換把手、斷路器輔助接點、跳閘線圈等完整的跳閘回路》。由于多數開關廠家在出圖是沒有考慮到這個反事故措施，所以二次回路和圖紙等相關信息均需重新設計調整。

2.1 提出新方案及遇到具體問題的分析解決

為了順利完成上級部門安排的工作任務，我局繼保班組積極思考，集思廣益，研究一種全新方案，安全可靠執行反措。

首先要考慮到本站正在使用的防跳回路的情況，分為兩種情況：

第一種：廠站內斷路器使用把手遠方用操作箱防跳，把手就地采用開關機構防跳回路的情況，這種情況下的把手遠方時，按照2017版500kV變電站二次接線標準設計，監視回路（109）與合閘回路（107）、監視回路（139）與跳閘回路（137）均在保護屏直接短接，取消回路編號109與139的兩條保護屏到開關本體機構箱的電纜。把手就地時按照廠家白圖指引保留本體就地防跳即可，但是按照南方電網反事故措施對防跳賄賂的要求（每個斷路器應且只應使用一套方跳回路，宜優先選用開關本體防跳回路），雖然這種情況符合反措要求，但是在斷路器本體機構具備防跳能力的情況下我們盡量選擇下面介紹的這種把手遠方和就地均使用斷路器機構箱防跳的情況。

第二種：廠站內斷路器使用遠方或就地均使用斷路器本體機構箱防跳的情況，這種情況下合位監視HWJ回路編號為139的電纜依然可以與第一種情況一樣，在保護屏短接137即可無需單獨配置即可滿足監視跳閘回路全長的要求；但跳位監視TWJ就要求必須要獨立的跳位監視保護屏到斷路器匯控箱回路編號為109的獨立電纜，因為操作箱（保護）防跳與機構箱（本體）防跳的區別是前者是跳閘回路啟動防跳繼電器，后者是合閘回路啟動防跳繼電器，保護防跳在跳閘回路啟動的防跳繼電器不存在與TWJ的配合問題，機構箱（本體）防跳在合閘回路啟動防跳繼電器就會發生與跳位繼電器TWJ的配合問題（TWJ監視合閘回路、HWJ監視跳閘回路），斷路器合閘時防跳繼電器啟動。TWJ內阻分壓導致防跳繼電器無法返回永久斷開合閘回路的問題，因為TWJ的內阻遠大于防跳繼電器的內阻，加上防跳繼電器的啟動電壓低，為了解決這一問題，監視回路改造的第一個問題就是要在監視回路（109）與合閘回路（107）之間增加一對防跳繼電器的常閉接點，這樣就可以解決在斷路器合閘后防跳繼電器無法返回的問題；另一個問題時保護屏操作箱跳位燈在斷路器合位的時候與合位燈共同亮起的問題，這樣顯然是不可以的，出現這種情況的原因是在斷路器合位后，斷路器的常開接點閉合，負電會通過防跳繼電器-斷路器已閉合的常開接點-跳位燈-TWJ-正電源，這樣有正負電位的情況下即使斷路器合閘跳位燈依然會亮的情況，但上面的第一種情況已經在109與107之間串入防跳繼電器的常閉接點會阻止負電位串到跳位燈及TWJ去，因為防跳繼電器接點的斷開與閉合帶有一定的延時性，與斷路器輔助接點不同，斷路器輔助接點變位是瞬時的，也會同樣的出現斷路器輔助接點與防跳繼電器輔助接點配合不好導致操作箱分位燈顯示異常的問題；解決這個問題就需要在（109）與（107）之間在多串入一個斷路器常閉接點。

分析結論：把手“遠方＼就地”均采用機構箱（本體）防跳的情況下，跳位監視回路需要單獨配置保護屏到匯控箱回路編號為109的電纜，且需要在監視回路（109）與合閘回路（107）之間分別串聯一對斷路器常閉接點和防跳繼電器的常閉接點。

針對上述現象，結合多年的現場經驗，秉承繼保人嚴勤細實的工作作風，卯著一股干勁，開展了一系列工作。經研究分析，結合現場實際，提出以下方法，主要分為兩個步驟（以ABB開關為例）：

步驟一：拆除原有回路，將500kV線路或者變高開關保護屏至匯控箱106A（A相）、106B（B相）、106C（C相）回路拆除，并將匯控箱至各相機構箱XA：A612至X1：612（A相）、XB：B612至X1：612（B相）、XC：C612至X1：612（C相）回路拆除。

步驟二：定義和連接新回路，選取500kV線路及變高開關保護屏至匯控箱備用芯，分別定義為109A、109B、109C，500kV線路及變高開關保護屏4D113、4D116、4D119 分別連接至匯控箱XA：A281、XB：B281、XC：C281。選取匯控箱至各相機構箱備用芯，連接XA：A281至X1：281（A相）、XB：B281至X1：281（B相）、XC：C281至X1：281（C相）及XA：A922至X1：922（A相）、XB：B922至X1：922（B相）、XC：C922至X1：922（C相）。再分別在各相機構箱短接X1：282至X1：921，最后，在500kV線路及變高開關匯控箱分別將XA：A922、XB：B922、XC：C922分別短接至X1：610A、X1：610B、X1：610C并定義為J107A、J107B、J107C。將 500kV線路及變高開關保護屏4D114、4D117、4D120至開關匯控箱XA：A610、XB：B610、XC：C610回路編號由103A、103B、103C改為107A、107B、107C；如此，即可實現500kV線路及變高開關監視合閘回路的完善。

2.2 實施準備

首先結合現場停電，花費1天時間進行圖紙修改，緊接著花費3天時間進行圖紙審批，然后耗用3天時間走方案審批流程，接著1天時間來設備停電、回路更改及試驗，最后更改運行規程并投運。

具體實施工作要求不僅要求實施人員熟悉現場，還要求二次接線技能嫻熟。施工人員必須由熟悉二次的電工進行，并嚴格按圖施工。而且該項作業涉及500kV電壓等級的設備，要求施工前應做的安全措施要詳細。現場需要做足以下安全措施：

1）將500kV線路或者變高轉為冷備用狀態：即開關分位刀閘拉開。

2）斷開開關控制電源和儲能電源。

3）斷開刀閘控制電源和電機電源。

4）退出并隔離以下壓板：啟動相關母差失靈壓板。

5）繼保室500kV線路及變高開關保護屏門前后掛“在此工作”標示牌在相鄰屏掛紅布。

6）在開關四周設置圍欄，并在圍欄上面向內掛“止步，高壓危險”標示牌，在圍欄入口處掛“在此工作”標示牌。

7）在開關的測控屏操作把手和刀閘操作按鈕上懸掛“禁止合閘，有人工作”標示牌。

2.3 具體實施

施工時嚴格按照以下步驟，有序開展，避免出現安全事故。

1）將500kV線路及變高開關保護屏4D113、4D116、4D119至500kV #3變高5033開關匯控箱XA：A612、XB：B612、XC：C612、106A（A相）、106B（B相）、106C（C相）回路拆除，剪去導線裸露部分并固定好導線。

2）在500kV線路及變高開關保護屏及500kV線路及變高開關匯控箱中，選取合適的備用芯，測試完好后，將備用芯編號為109 的電纜500kV線路及變高保護屏接入操作箱相應端子，在 500kV線路及變高開關匯控箱分別接入XA：A281、XB：B281、XC：C281。

3）在 500kV線路及變高開關匯控箱至 500kV線路及變高開關各相機構箱電纜中，選取合適的備用芯，經測試完好并對線后，連接 XA：A281至X1：281（A相）、XB：B281至X1：281（B相）、XC：C281至X1：281（C相）

4）在 500kV線路及變高開關各相機構箱中，將X1：282和X1：921進行短接。

5）在500kV線路及變高開關各相機構箱中，找到防跳繼電器的常閉節點，用合適的連接線將31連接至X1：921，將32連接至X1：922。

6）在 500kV線路及變高開關匯控箱至 500kV線路及變高開關各相機構箱電纜中，選取合適的備用芯，經測試完好并對線后，連接 XA：A922至X1：922（A相）、XB：B922至X1：922（B相）、XC：C922至X1：922（C相）。

7）在 500kV線路及變高開關匯控箱中，用合適的連接線將XA：A922與X1：610A、XB：B922與X1：610B、XC：C922與X1：610C進行短接，并編號為J107A、J107B、J107C。

8）將 500kV線路及變高開關保護屏4D114、4D117、4D120至 500kV線路及變高開關匯控箱XA：A610、XB：B610、XC：C610回路編號由103A、103B、103C改為107A、107B、107C。

9）合上 500kV線路及變高開關控制電源，在500kV線路及變高開關分位時，監視合閘回路。

10）將 500kV線路及變高開關匯控箱遠方/就地把手切換至就地位置，后臺 “控制回路斷線”光字牌應亮，并有控制回路斷線報文。

11）最后進行防跳回路試驗，保證防跳回路正常工作。

12）恢復現場，更改運行規程。

2.2總結分析

收集整理 500kV線路及變高開關合閘回路完善圖紙資料。

3.結束語

在現代電網中，500kV變電站是一個城市的重要樞紐站。在現在和未來的電力系統中，確保500kV變電站設備安全運行，尤其是500kV斷路器，提高輸配電可靠性和穩定性具有十分重大的意義。一旦500kV斷路器因合閘回路存在隱患沒有及時消除而發生開關拒動或者誤動，會造成十分嚴重的后果。如果沒有繼保人員的工作嚴謹和發現問題后敢于較真，一旦發生故障，后果不堪設想。

參考文獻：

[1].《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規程》.2015-07-03發布.

[2].楊岳斌，李日龍，張路，秦文忠，王國悅.500KV斷路器保護和500KV神神線后備保護改進

[3].《中國南方電網電力調度管理規程》2017版.2017-05-10發布

（作者單位：廣東電網有限責任公司揭陽供電局）