JFZ斷路器操作箱位置監視及信號異常處理

（中國能源建設集團華中電力試驗研究院有限公司，湖南長沙 410015）

0.引言

斷路器操作回路是斷路器重要控制，保護、監視回路、在斷路器切斷一次回路的過程中起到重要的作用，它是斷路器順利切斷一次電流而且在異常情況下不損壞設備的重要保證。

1.設備介紹

JFZ系列操作箱是保護與控制裝置的配套產品，兼容國內外其他保護控制產品的配合使用，按照四統一的原則設計，滿足系統反事故措施的要求，在功能上具有可靠、快速、適應性好、電路成熟簡單、功能完備、參數自適應、抗干擾能力強等特點。斷路器跳閘位置監視繼電器與合閘位置監視繼電器均有獨立端子，使用時將這些端子分別于合閘、跳閘回路一起接到斷路器的合分閘線圈，可以在反映斷路器位置狀態的同時監視斷路器合閘、分閘線圈的完好性，裝置面板有位置燈光顯示，簡單明了，便于運行人員監視。

2.工作原理

發電機出口斷路器合閘回路有就地/遠方轉換開關、同期裝置合閘指令或者保護裝置分閘指令、斷路器位置輔助接點，斷路器分合閘線圈、閉鎖接點、控制電纜線芯等組成。

當同期裝置檢測系統側電壓和發電機定子繞組電壓幅值、相位角差、頻率差滿足要求后，給斷路器操作箱發合閘指令，201和203接點導通，SHJ中間繼電器動作，SHJ中間繼電器輔助接點導通，HBJ繼電器動作，斷路器合閘線圈帶電，斷路器實現合閘。當斷路器合閘完成后，斷路器位置輔助常閉接點打開，常開接點閉合，分閘回路做好分閘準備。

操作箱中的TWJ和HWJ直接與斷路器輔助位置接點、分合閘線圈串聯，當斷路器在分閘位置時，斷路器常閉位置輔助接點閉合，TWJ動作，斷路器操作箱亮綠燈，表明合閘回路完好；當斷路器在合閘位置時，斷路器常開位置輔助接點閉合，HWJ動作，斷路器操作箱亮紅燈，表明分閘回路完好。操作箱控制回路監視原理圖1所示。

圖1 操作箱控制回路監視原理圖

TWJ—跳閘位置繼電器；HWJ—合閘位置繼電器；210-203同期裝置合閘指令，SHJ—合閘中間繼電器；HBJ—合閘保持繼電器。

當斷路器處于分閘位置時，TWJ動作，HWJ不動作，若合閘回路發生斷線，則TWJ返回。當斷路器處于合閘位置時，HWJ動作，TWJ不動作。若跳閘回路發生斷線，則HWJ返回。根據此圖可知，TWJ和HWJ繼電器本身就具備監視跳合閘回路的特性，因此將TWJ和HWJ常閉觸點串聯可構成控制回路總報警回路，由于TWJ和HWJ為高內阻電壓繼電器，其內阻遠遠高于分合閘線圈內阻，因此在TWJ和HWJ正常帶電時，跳合閘線圈不會誤動作。

3.異常簡述

在調試過程中發現，當斷路器處于分閘位置時，TWJ動作正常，綠色位置燈亮，合閘回路正確，反饋正確。當斷路器處于合閘位置時，操作箱合閘位置指示燈不亮，同時發控制回路斷線報警信息。將斷路器小車轉試驗位置后，對斷路器進行了多次分、合閘試驗，發現斷路器合閘位置及跳閘回路監視指示燈有時正確，有時不正確。

4.故障分析

異常問題出現后，我們先對操作箱和斷路器本體的二次線進行了幾點檢查[1-2]：（1）是否有二次寄生回路或者是否有直流接地現象，造成HWJ線圈因為電壓低而不動作。（2）斷路器本身接點輸出是否正確。根據圖1可知，如果斷路器輔助接點接觸不良或者跳閘回路有斷線問題，HWJ不會動作。（3）跳閘回路有斷線。（4）檢查結果：1）直流電源檢查。KM+對地電壓118V；KM-對地電壓116V；KM+對地絕緣21M；KM-對地絕緣23M；KM+KM-之間絕緣78M；通過檢查：直流系統正常。2）用萬用筆檢測斷路器本體輔助接點。常開常閉接點輸出均正常。3）寄生回路問題。通過檢查斷路器本體及外部控制回路，無多余線芯。

上述問題排除后我們通過初步分析，合閘位置繼電器HWJ線圈電阻與斷路器合閘線圈電阻、串聯電阻不匹配，HWJ繼電器動作電壓處于臨屆位置，造成HWJ有時動作，有時拒動。

5.故障處理方法

通過分析，認為處理此問題的辦法有2個：方法一：在分閘線圈上并合適的電阻，降低分閘線圈的電壓，提高位置繼電器TWJ線圈上的電壓，保證HWJ能可靠動作。方法二：拆除4CD4與4CD5之間的連接線，在TWJ和負電源之間串接斷路器合閘位置節點，從而實現指示燈的正確顯示。

6.兩種方案的比較

上述兩種方案都可以解決指示燈異常問題，但各有利弊：方法一：此種方法需要準確測量合閘位置繼電器TWJ的線圈電阻、串聯電阻、斷路器本體跳閘線圈電阻及匹配的電阻。由于操作箱出廠時電路板已焊接好，上述電阻不容易測量，加上需要焊接，工作量較大，還需操作箱和斷路器廠家分別確認，用時較長，但優點是可以徹底解決問題。方法二：拆除4CD4與4CD5之間的連接線，增加兩芯控制電纜，一般現場都有備心芯。此種方法可以快速解決問題，有時少。但此種方法也有弊端就是分閘回路完整性不能監測，假如分閘線圈已燒毀或者斷路器合閘位置接點壞，不能可靠監視，容易造成開關拒絕動作。

7.問題處理

考慮現場的實際情況，現場先采取第二種方案臨時解決問題，待停機后再徹底處理。

8.結語

雖然斷路器操作回路已經很成熟，但由于要實現的功能復雜，特別是與斷路器本體廠家的配合使用，因此，在設計的時候應加強溝通，盡量避免問題留到施工現場。同時也提醒調試著，在調試過程中應特別重視二次回路的正確性，避免留有隱患到運行中，后期造成更大隱患。