楊令

（國投云南大朝山水電有限公司，云南 昆明 650213）

500 kV斷路器操作回路兼容問題的實(shí)際解決

楊令

（國投云南大朝山水電有限公司，云南 昆明 650213）

云南大朝山水電廠在500 kV斷路器保護(hù)改造工程中，遇到操作箱與現(xiàn)地控制柜內(nèi)控制回路不匹配的實(shí)際應(yīng)用問題。主要涉及到斷路器跳閘回路和合閘回路的監(jiān)視回路、位置指示、防跳回路，在設(shè)備初次上電后出現(xiàn)了指示燈異常點(diǎn)亮、TWJ、HWJ不正確勵(lì)磁的現(xiàn)象。本文描述了實(shí)際分析過程，提出了解決方案，并對運(yùn)行情況進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：防跳回路；操作箱；跳閘回路；合閘回路；大朝山水電站

1 引言

云南大朝山水電站是跨21世紀(jì)投入運(yùn)行的一座100萬kW級水電站，500 kV斷路器接線方式為3串一個(gè)半接線。所有斷路器操作箱目前已經(jīng)全部更換完成，部分操作箱已投入運(yùn)行超過3年。操作箱更換工作隨斷路器保護(hù)技術(shù)改造工程一起實(shí)施，包括500 kV、220 kV以及機(jī)組出口斷路器操作箱，在工程實(shí)施中操作箱與現(xiàn)地控制回路或多或少都會出現(xiàn)匹配問題。主要就是防跳回路、跳合閘監(jiān)視回路、控制方式切換、指示異常等問題。作為一個(gè)運(yùn)營15年的老水電站，保護(hù)設(shè)備的技術(shù)改造工作要先于大多數(shù)同行，本文就500 kV斷路器操作箱在技術(shù)改造過程中所遇到的匹配問題，分享分析過程，提出解決方案，以供參考。

2 背景介紹

大朝山500 kV斷路器及現(xiàn)地控制柜采用ABB公司生產(chǎn)設(shè)備，在現(xiàn)地控制柜中合閘回路分相配置防跳回路，兩路跳閘回路分相配置跳閘回路監(jiān)視回路。其中跳閘監(jiān)視回路設(shè)置有告警信號。

斷路器新操作箱選擇南瑞繼保設(shè)備CZX-22G型操作箱，裝置同樣配置有帶防跳功能的合閘回路、不帶防跳功能的合閘回路、跳閘回路監(jiān)視回路、合閘回路監(jiān)視回路。

大朝山電廠500 kV斷路器操作箱更換工作隨500 kV系統(tǒng)斷路器保護(hù)技術(shù)更新改造項(xiàng)目實(shí)施。新設(shè)備投入運(yùn)行前，在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)斷路器操作箱與現(xiàn)地控制柜內(nèi)相同功能的防跳回路、監(jiān)視回路出現(xiàn)匹配異常。針對此異常現(xiàn)象所做的電路回路分析、解決方法可舉一反三，對斷路器保護(hù)改造工作有參考意義。

3 操作箱異常發(fā)現(xiàn)

以最先實(shí)施技術(shù)改造的5031斷路器為例。5031斷路器保護(hù)裝置更新后，上電調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)操作箱3種狀態(tài)下的3種異?，F(xiàn)象：

（1）第一次裝置上電，5031斷路器處于斷開位置。發(fā)現(xiàn)新5031斷路器保護(hù)裝置操作箱“跳閘回路監(jiān)視Ⅰ”A、B、C三相指示燈、“跳閘回路監(jiān)視Ⅱ”A、B、C三相指示燈狀態(tài)異常，處于半亮狀態(tài)。而正常狀態(tài)應(yīng)為，當(dāng)5031斷路器本體處于斷開位時(shí)，跳閘回路不通，操作箱兩路合位監(jiān)視回路指示燈不點(diǎn)亮。

（2）斷路器合閘狀態(tài)時(shí)，兩路跳閘回路監(jiān)視指示燈變得更亮。經(jīng)安全分析，且安全可控條件下，合閘5031斷路器，“跳閘回路監(jiān)視Ⅰ”指示燈、“跳閘回路監(jiān)視Ⅱ”指示燈變?yōu)檎｜c(diǎn)亮，比斷開狀態(tài)變亮。

（3）斷路器在合閘狀態(tài)，“合閘回路監(jiān)視”三相指示燈異常點(diǎn)亮。正常狀態(tài)下，合閘回路不通，“合閘回路監(jiān)視”指示燈應(yīng)當(dāng)在斷路器合閘時(shí)熄滅。

4 問題歸納

經(jīng)過現(xiàn)場檢查，控制回路分析，歸納為斷路器操作箱與現(xiàn)地控制柜控制回路匹配的兩個(gè)問題。

（1）斷路器分閘狀態(tài)，“跳閘回路監(jiān)視指示Ⅰ”指示燈、“跳閘回路監(jiān)視指示Ⅱ”指示燈異常點(diǎn)亮；

（2）斷路器合閘狀態(tài)，“合閘回路監(jiān)視”指示燈異常點(diǎn)亮。

5 問題分析

對斷路器操作回路分析，指示異常、回路中HWJ、TWJ誤動作帶來不同的風(fēng)險(xiǎn)和隱患。

（1）指示燈異常指示，使得設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不明確，斷路器跳閘合閘狀態(tài)不明確。給正常巡檢帶來錯(cuò)誤指示，無法辨別設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

（2）繼電器處于不正確的勵(lì)磁狀態(tài)，會開出錯(cuò)誤的信號，可能導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備誤判設(shè)備運(yùn)行方式，導(dǎo)致裝置誤動、拒動，如故障錄波、安全穩(wěn)定控制裝置等。5.1跳閘回路檢查分析

將南瑞設(shè)備CZX-22G型操作箱與大朝山電廠ABB設(shè)備斷路器現(xiàn)地控制柜的操作回路接線圖合并為圖1，并體現(xiàn)現(xiàn)地控制柜的跳閘回路監(jiān)視回路。斷路器一跳、二跳回路相同，圖1以一跳為例。

圖1 斷路器與控制柜操作回路接線圖

檢查跳閘回路中繼電器狀態(tài)：5031斷路器本體在斷開位時(shí)，操作箱兩路合閘位置監(jiān)視回路指示燈點(diǎn)亮，測量兩路合位監(jiān)視回路“HWJA”繼電器，繼電器處于動作狀態(tài)。而正常狀態(tài)是當(dāng)5031斷路器本體處于斷開位時(shí)，操作箱兩路合位監(jiān)視回路指示燈不點(diǎn)亮，兩路合位監(jiān)視回路“HWJA”繼電器不動作。

測量回路中各節(jié)點(diǎn)直流電壓：整個(gè)回路正負(fù)極電壓為220 V，正常；操作箱與現(xiàn)地控制柜之間連接端子（4C1D1或4C2D2）電壓值為100 V左右。施加在3個(gè)HWJA電壓繼電器上的電壓使其誤勵(lì)磁。

從圖1中不難看出，跳閘控制回路中操作箱部分與現(xiàn)地控制柜內(nèi)跳閘監(jiān)視回路有串聯(lián)電阻。跳閘監(jiān)視回路的使用使得整個(gè)回路電流走通，形成了串聯(lián)電阻分壓回路。操作箱的匹配電阻大小不合適，造成了3個(gè)“HWJA”較高電壓，使其呈勵(lì)磁狀態(tài)，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。同時(shí)，這種情況可能會造成防跳回路繼電器勵(lì)磁，在操作箱使用帶防跳功能的回路時(shí)，會造成合閘回路拒動的風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 改造后合閘回路合并圖

在斷路器由分閘位置變?yōu)楹祥l位置時(shí)，監(jiān)視回路失去作用，相當(dāng)于現(xiàn)地控制柜電阻綜合值變小，才導(dǎo)致發(fā)光二極管變得更亮。這一現(xiàn)象也印證了，跳閘監(jiān)視回路中電阻與操作箱內(nèi)電阻不匹配是導(dǎo)致這一異?，F(xiàn)象的原因。

解決方案：為保證5031操作箱正常工作，解除斷路器現(xiàn)地控制柜兩路跳閘線圈監(jiān)視回路，同時(shí)需解除現(xiàn)地控制柜兩路跳閘線圈監(jiān)視告警回路。解決了指示燈不準(zhǔn)確、HWJ誤動作的問題，本體跳閘回路監(jiān)視回路拆除后，其功能由指示燈正確指示。

5.2 合閘回路檢查分析

根據(jù)規(guī)范，當(dāng)操作箱與現(xiàn)地控制柜同時(shí)存在防跳回路時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用現(xiàn)地控制柜內(nèi)防跳回路。于是按照要求，我廠使用的南瑞設(shè)備CZX-22G型操作箱中帶防跳功能的合閘回路開出端子懸空。將操作箱和現(xiàn)地控制柜的合閘回路合并如圖2。

正是由于防跳回路的存在，合閘狀態(tài)下，5031斷路器CB開節(jié)點(diǎn)導(dǎo)通，信號指示燈通過合閘回路監(jiān)視回路正負(fù)極電源導(dǎo)通和防跳回路導(dǎo)通電源正負(fù)極，指示燈點(diǎn)亮。幾個(gè)TWJ在開關(guān)處于合閘位置時(shí)，有可能處于誤勵(lì)磁狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致其他相關(guān)設(shè)備誤判斷路器運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，防跳繼電器同樣有可能處于誤勵(lì)磁的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致合閘回路不能正常合閘。

解決方案：根據(jù)操作箱電路布置，合閘回路監(jiān)視回路與合閘操作回路分別上端子，即解開如圖4C1D11、4C1D8兩處端子連接片連接。考慮在兩個(gè)端子之間加一副斷路器位置常閉接點(diǎn)。于是從5031現(xiàn)地控制柜分別引出斷路器A、B、C三相輔助觸點(diǎn)的常閉接點(diǎn)，跨接在三組端子之間，使得合閘位置時(shí)常閉接點(diǎn)打開，指示燈熄滅，TWJ返回。

6 運(yùn)行效果

大朝山電廠500 kV斷路器共3串，其保護(hù)裝置改造項(xiàng)目按照一次設(shè)備停電計(jì)劃分步進(jìn)行。2013年完成第3串?dāng)嗦菲鞅Ｗo(hù)部分，運(yùn)行已滿3年，無異常發(fā)生；第1串、第2串各斷路器部分已于2015、2016年陸續(xù)完成，均無異常發(fā)生；靠線路側(cè)斷路器動作次數(shù)最多，單瞬故障重合閘成功，單永故障重合故障加速三跳，手動分合閘，均無異常。

TM561

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1672-5387（2017）06-0028-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.06.010

2017-03-19

楊 令（1986-），男，從事設(shè)備檢修維護(hù)工作。