关于变电所中高压断路器控制回路的探讨

介绍了断路器之控制方式及选择，叙述了断路器控制回路之基本要求，并根据双重化之要求，探讨压力闭锁回路存在之不足，提出了改进措施[阳光电子学校维修专家友情提示]。 关键字：变电所 断路器 控制回路 　　1 控制方式及选择
　　
　　断路器之控制方式选择与变电所之控制方式、变电所之规模等因素有关[阳光电子学校维修专家友情提示]。变电所之控制方式不同、规模不同，断路器之控制方式也相应而异[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　按控制回路之工作电压，断路器之控制方式可分为强电控制和弱电控制两种[阳光电子学校维修专家友情提示]。按操作方式，可分为一对一控制和选线控制两种[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　所谓强电控制，就是从发出操作命令之控制设备到断路器之操动机构，整个控制回路之工作电压均为直流110V或220V[阳光电子学校维修专家友情提示]。根据控制地点，分为集中控制与就地控制两种；按跳、合闸回路监视，分为灯光监视和音响监视两种；按控制回路接线分为控制开关具有固定位置之不对应接线与控制开关触点自动复位之接线[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　弱电控制分为以下两种情况[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(1)断路器控制回路之工作电压分成弱电和强电两部分，发出操作命令之控制设备工作电压是弱电一般是48V)[阳光电子学校维修专家友情提示]。命令发出后，再经过中间强弱电转换环节把弱电命令信号转换成强电信号，送至断路器之操动机构[阳光电子学校维修专家友情提示]。中间转换环节和断路器之间之回路结构与强电控制相同[阳光电子学校维修专家友情提示]。这种弱电控制，实质上只是把布置在控制屏(台)上之控制设备弱电化了[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(2)从控制设备到断路器之操动机构全部回路之工作电压均为弱电[阳光电子学校维修专家友情提示]。这种方式之命令信号传输距离较近，断路器之操动功率又比较大，它不适用于220500kV变电所[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　弱电选线控制之接线比较复杂，操作步骤较多，其可靠性难以保证[阳光电子学校维修专家友情提示]。220－500kV变电所之断路器，不推荐采用弱电选线控制[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　弱电控制之共同特点是由于在控制屏(台)上采用了小型化之弱电控制设备，控制屏(台)上单位面积内可布置之控制回路多[阳光电子学校维修专家友情提示]。在相同数量之被控对象情况下，与强电控制相比，可以减少控制屏(台)之面积，方便运行人员监视和操作；减少了主控制室之建筑面积，降低土建工程投资[阳光电子学校维修专家友情提示]。这是采用弱电控制之主要优点[阳光电子学校维修专家友情提示]。但是弱电设备也存在着不足，弱电端子和弱电设备中之电气绝缘距离较小，怕积灰尘，特别是灰尘中含有导电物质之情况下更危险；弱电设备之端子和屏后之弱电连接端子与软线之连接多采用焊接，由于端子间距离较近，在查线和清扫时特别注意防止端子间之短路；另外，还有机械强度低，触点断开之容量小，抗干扰性能差等缺点[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　强电控制分为强电一对一直接控制和强电选线控制[阳光电子学校维修专家友情提示]。后者在实际工程中应用之很少[阳光电子学校维修专家友情提示]。强电一对一直接控制方式具有控制回路简单，操作电源电压单一，运行人员容易掌握，维护方便，可靠性较高等优点，是国内投入运行之各类变电所中采用之一种主要之控制方式[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　强电控制，因控制设备之工作电压比较高，为满足绝缘距离之要求，控制设备、接线端子排等设备体积都比较大，而在控制屏(台)上单位面积内可布置之控制回路数却较少[阳光电子学校维修专家友情提示]。在变电所规模大，被控对象多之情况下，所需之控制屏数量多[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　这不仅加大了主控制室之面积，增加了土建工程之费用，同时，由于监视面过大，也不利于正常之监视和操作[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　目前，采用之控制方式是：强电一对一直接控制，站内不设常规之控制屏，通过独立之测控装置实现控制[阳光电子学校维修专家友情提示]。老站也逐步按该方式进行改造[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　2 断路器控制回路设计之基本要求
　　
　　在断路器控制回路设计时应注意以下基本要求[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(1)应有对控制电源之监视回路[阳光电子学校维修专家友情提示]。断路器之控制电源 为重要，一旦失去电源，断路器便无法操作[阳光电子学校维修专家友情提示]。因此，无论何种原因，当断路器控制电源消失时，应发出声、光信号，提示值班人员及时处理[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(2)应经常监视断路器跳、合闸回路之完好性，当跳闸或合闸回路故障时，应发出断路器控制回路断线信号[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(3)应有防止断路器“跳跃”之电气闭锁装置，发生“跳跃”对断路器是非常危险之，容易引起机构损伤，甚至引起断路器爆炸，故必须采取闭锁措施[阳光电子学校维修专家友情提示]。目前，微机保护装置和断路器之操作回路之默认配置中，均有防止断路器“跳跃”之电气回路[阳光电子学校维修专家友情提示]。实际运用时，用且只能用其中一处之防止断路器“跳跃”之电气回路[阳光电子学校维修专家友情提示]。设计和运行时，应严格对厂家设计之该部分回路把关[阳光电子学校维修专家友情提示]。1997年2月2日，某电厂220kV出线A相故障，线路两侧保护装置正确动作，但在重合时两侧断路器均产生“跳跃”现象[阳光电子学校维修专家友情提示]。其中，该电厂侧之断路器连续开断后，液压急剧下降，断路器停留在合位后拒分[阳光电子学校维修专家友情提示]。由于故障点未切除，该厂220kV断路器失灵保护动作将母联断路器及一条母线上之所有元件切除，一条母线停电[阳光电子学校维修专家友情提示]。事故检查发现：故障线路之该电厂侧分相操作箱中，防跳继电器电压保持线圈极性接反，防跳回路未能起到作用，致使断路器产生“跳跃”现象：对端则由于其防跳继电器中之电流线圈短路，而导致防跳回路未能起到作用[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　断路器之“跳跃”现象一般是跳闸、合闸回路同时接通时才发生[阳光电子学校维修专家友情提示]。“防跳”回路之设计应使得断路器出现“跳跃”时，将断路器闭锁到跳闸位置[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(4)跳、合闸命令应保持足够长之时间，并当跳闸或合闸完成后，命令脉冲应能自动解除[阳光电子学校维修专家友情提示]。通常由断路器之辅助触点自动断开跳、合闸回路[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(5)对于断路器之跳、合闸状态，应有明显之位置信号，故障自动跳闸、自动合闸时，应有明显之动作信号[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(6)断路器之操作动力消失或不足时，例如，弹簧机构之弹簧未拉紧，液压或气压机构之压力降低等，应闭锁断路器之动作，并发出信号；SF6气体绝缘之断路器，当SF6气体压力降低而断路器不能可靠运行时，也应闭锁断路器之动作，并发出信号[阳光电子学校维修专家友情提示]。请登陆:高压开关网浏览更多信息
　　
　　在线路或变压器无故障情况下，压力降低时应闭锁跳闸回路[阳光电子学校维修专家友情提示]。如果此时不闭锁，一旦线路或变压器发生故障，由于断路器压力已降低，主触头已无消弧能力，湖南阳光电子学校维修专家认为：也许引起断路器爆炸，其后果不堪设想[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　(7)在满足上述要求之条件下，力求控制回路接线简单，采用之设备和使用之电缆 少[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　3 双重化配置
　　
　　根据《“防止电力生产重大事故之二十五项重点要求”继电保护实施细则》(国电调[2002]138号)之要求，220kV及以上电压等级之微机型线路保护、主变压器微机保护应遵循相互独立之原则按双重化配置[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　继电保护双重化配置是防止因保护装置拒动而导致系统事故之有效措施，同时又可大大减少由于保护装置异常、检修等原因造成之一次设备停运现象[阳光电子学校维修专家友情提示]。与保护装置双重化配置相适应，应优先选用具备双跳闸线圈机构之断路器[阳光电子学校维修专家友情提示]。根据文献介绍，在187kV以上系统中，断路器之拒动率为1.8×10-3，其中72％是由控制回路不良引起之[阳光电子学校维修专家友情提示]。控制电缆和断路器之跳闸线圈采用双重化措施以后，拒动率降低到5×10-4，即采用双重化后拒动率降到原来之1／3.6[阳光电子学校维修专家友情提示]。
　　
　　4 压力闭锁回路
　　

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