1000kVGIS 斷路器控制回路的原理及典型異常淺析

陳超

（國網江蘇省電力有限公司檢修分公司，江蘇 南京210000）

1000kVGIS 斷路器是特高壓變電站的主要設備，對其進行巡視、操作、檢修必不可少，加強對1000kVGIS 斷路器控制回路的學習和理解有助于日常運維及檢修工作的順利開展。

1 1000kVGIS 斷路器分、合閘回路控制原理

1.1 合閘控制回路

圖1 合閘控制回路

合閘過程：

在監控后臺、測控屏以及就地LCC 柜上合閘（1SHJ 常開接點動作或SA2 常開接點動作）或者重合閘裝置合閘（ZHJ 常開接點動作）時，合閘回路接通，合閘線圈得電，啟動斷路器操動機構進行合閘操作，斷路器合上后，串于合閘回路的斷路器常閉輔助接點打開，斷開合閘回路。

1.2 分閘控制回路

圖2 第一組分閘控制回路

分閘過程：

在監控后臺、測控屏以及就地LCC 柜上分閘（STJ 常開接點動作或SA2 常開接點動作）或保護跳閘時，分閘回路接通，分閘線圈得電，啟動斷路器操動機構進行分閘，斷路器分開后，串于分閘回路的斷路器常開輔助接點打開，斷開分閘回路。

1.3 防跳功能

有時由于斷路器本體輔助接點或保護裝置內部繼電器接點黏連等原因，在斷路器合閘后，啟動回路接點實際未分開，合閘脈沖始終存在，若此時繼電保護動作跳開斷路器，但由于合閘脈沖始終存在，斷路器會再次合閘。如果線路故障為永久性故障，保護跳開斷路器后，持續存在的合閘脈沖將會使斷路器再次合閘，將會重復發生“跳- 合”現象，此種現象被稱為“跳躍”。斷路器短時間內多次分合，會導致斷路器毀壞，甚至造成事故擴大。在實際工程中，通過在斷路器合閘控制回路中增設“防跳”繼電器來防止“跳躍”現象的發生。

防跳回路基本原理如下（以A 相說明）：

當斷路器合上后，斷路器常開輔助接點即處于閉合狀態，防跳繼電器KFA（B 相為KFB，C 相為KFC）立即得電，使得串于合閘線圈回路中（見圖1）的KFA 繼電器的常閉接點打開，斷開合閘回路，致使斷路器無法再次合閘，也就不會發生“跳躍”現象。

1.4 閉鎖功能

斷路器運行過程中，當斷路器狀態不滿足相關條件時則不允許斷路器分合閘。目前1000kVGIS 斷路器多為液壓操動機構，只有當斷路器氣室SF6 壓力以及機構液壓油壓力達到規定數值時才能進行斷路器分合閘操作，機構油油壓低或者SF6 氣壓低都將會閉鎖操作。

如圖1 所示，斷路器合閘回路中串聯有KH1 和KS1 兩個常閉輔助接點；如圖2 所示，斷路器分閘回路中串聯有KH2 和KS1 兩個常閉輔助接點。

如圖3 所示，當斷路器油壓監視模塊SP1 檢測到斷路器任何一相機構油壓降低到合閘閉鎖值時，其常開接點閉合，KH1繼電器會得電，串接在合閘回路中的常閉輔助接點（見圖1）會打開，合閘回路不通，斷路器無法合閘。當斷路器油壓監視模塊SP2 檢測到斷路器任何一相機構油壓降低到分閘閉鎖值時，KH2 繼電器會得電，串接在分閘回路中的常閉輔助接點（見圖2）會打開，分閘回路不通，斷路器無法分閘。

如圖3 所示，當斷路器氣室SF6 壓力監視模塊MDJ01 檢測到斷路器任何一相氣室SF6 壓力降低到閉鎖值時，KS1 繼電器會得電，串接在分、合閘回路（見圖1、圖2）中的常閉輔助接點均會打開，斷路器無法進行分合閘操作。

圖3 油壓及SF6 壓力監視回路

2 1000kVGIS 斷路器控制回路典型異常及原理

2.1 控制回路斷線

如圖1、2 所示，跳位繼電器3TWJ 串于合閘回路中，監視合閘控制回路的完好性；合位繼電器11HWJ 串于第一組分閘回路中，合位繼電器21HWJ 串于第二組分閘回路中，分別監視兩組分閘控制回路的完好性。

如圖4 所示，控制回路正常時，無論斷路器處在合位還是分位，3TWJ 常閉接點和11HWJ（或21HWJ）常閉接點總有一個是打開狀態，控制回路斷線發信回路不通。只有當3TWJ 常閉接點和11HWJ（或21HWJ）常閉接點同時閉合時，控制回路斷線發信回路接通，發“控制回路斷線”信號。因此，不論什么原因引起跳位繼電器與合位繼電器同時失磁，控制回路斷線信號都將報出。

圖4 控制回路斷線發信回路

2.2 控制回路接地

斷路器控制回路如果僅僅是一點接地，不會造成事故，如果有兩點接地，就可能發生斷路器誤動或拒動。

2.2.1 正接地導致斷路器誤跳閘

由于斷路器跳閘線圈均接負極電源，故當發生正接地時可能導致斷路器誤跳閘，如圖5 所示，當a 點與b 點同時接地時，就會使保護誤動作而造成斷路器跳閘。

2.2.2 負接地導致斷路器拒跳閘

如圖5 所示，當b 點與c 點或b 點與d 點同時有接地出現時，等于將跳閘線圈短路，即使保護正常動作，跳閘線圈短路，跳閘線圈也不會起動，斷路器就不會跳閘，因此在有故障的情況下就會越級跳閘擴大停電范圍。

圖5 控制回路接地示意圖

當變電站直流系統監測回路發出絕緣降低或接地信號報警，顯示斷路器控制回路存在接地，應立即排除隱患。

結束語

本文對1000kVGIS 斷路器分、合閘控制、防跳躍及閉鎖功能實現進行了簡要的二次回路分析，并對控制回路斷線及接地兩種典型異常的發生原理進行了簡單講解，對特高壓站1000kVGIS 設備的運維檢修工作有一定的學習指導意義。