| 常见国产微机保护与进口断路器的接点配合问题 |
| http://www.qckw.com 2003年04月30日 15:40:15 |
| 南京供电公司变电检修管理所 胡啸 电力系统中，断路器与保护分属一次和二次设备，一般由不同的厂家设计、制造，而在实际运行中二者却又必须紧密联系、配合得当才能发挥各自的作用。这就有一个如何合理配合的问题。下面我们就常见问题进行一些分析： 下文所述国产微机保护和进口断路器配合的问题是具有通用性的，但是为了阐述的方便，我们仅以在220KV、110KV线路中广泛应用的南自厂WXB-11微机保护和德国西门子高压断路器3AQ1-EE为例进行说明。 一、防跳回路 按照传统的设计思想，也为了使自己的产品在现场具有更广泛的通用性，一般保护厂家在产品设计中都考虑了保护防跳功能的设计。 而随着技术的进步，在110KV及以上电压等级的线路上，断路器生产厂家、尤其是国外厂家在设计上也更多地考虑了防跳、压力闭锁等控制功能。二者配合使用时，就牵涉到一个如何有效解除保护防跳，采用断路器防跳的接口配合问题。 图2是WXB-11控制回路部分原理图。其保护防跳原理为一旦合闸回路有接点粘死的情形，始终存在合闸脉冲的话，那么当分闸时，分闸回路电流启动防跳继电器，合闸回路常闭接点断开合闸回路，合闸回路常开接点闭合接通自保持回路，使防跳继电器电压线圈得电自保持，起到闭锁断路器再次恶性合闸的防跳功能。 图1是西门子断路器操作回路部分原理图，其断路器防跳原理为当始终存在合闸脉冲时，合闸脉冲在合闸瞬间经断路器辅助接点启动防跳继电器，防跳继电器启动合闸总闭锁中间继电器K12断开合闸回路，同时通过其自保持接点接通回路实现自保持。 经过上面分析，可见二者的实现原理是不同的。保护防跳的设计原则是跳闸回路利用跳闸瞬间电流启动，合闸回路实现防跳的自保持。而断路器防跳的设计原则是合闸脉冲启动，合闸回路实现防跳自保持。在现场实际中，我们南京供电公司按照生运部门的意见，对于进口断路器，凡自身具备防跳功能的，均优先采用断路器防跳，这就牵涉到一个如何取消保护防跳的问题。 根据我们变检公司在现场多台断路器与保护的调试经验，以及与厂家技术人员的多次探讨后，特别是经过现场设备的长期运行考验后，我们认为保护防跳的正确取消方案应该如下文所述，此方案已得到生运部门认可并在我们南京供电公司220KV线路保护上得到了推广。为阐述方便，我们仍以WXB-11保护为例，如图2所示，仅短接合闸回路常闭接点，而保留跳闸回路防跳继电器电流线圈以及其重动接点。原因在于当跳闸脉冲接通防跳继电器电流线圈时，其重动接点闭合，此时跳闸脉冲消失，跳闸接点打开，如果没有此重动接点，那么当保护跳闸接点先于断路器辅助接点返回时，保护跳闸接点或手跳继电器接点必须承担断开跳闸回路电流灭弧的任务，极易烧坏保护跳闸接点，而有了此防跳继电器重动接点，就可以起到保持跳闸回路沟通，当断路器确实处于分闸位置时，由断路器辅助接点断开跳闸回路，承担灭弧任务，也同时保护了保护的跳闸接点。 二、跳闸位置监视回路 除了解除保护防跳功能以外，图2中厂方原始设计跳位继电器9与合闸接点7是并接至断路器合闸回路的，其设计思想是用跳位继电器监视合闸回路是否准备完好。但在与进口断路器配合时，由于其断路器内部自控装置的复杂性，必须将9与7断开，串接入断路器跳位辅助接点和断路器防跳常闭接点。 为了阐述方便，我们仍以南自厂WXB-11微机保护和德国西门子高压断路器3AQ1-EE为例进行说明。其他进口高压断路器如ABB、AEG等厂家的产品与国产微机保护配合时也有同样的问题，原因如下： （一）．串接入断路器辅助接点的必要性 当断路器在合闸位置时，如果跳闸位置继电器线圈电阻以及线圈附加电阻与断路器防跳继电器的线圈电阻不匹配，防跳继电器线圈的分压满足其自保持电压的话，将会使防跳继电器在合闸位置一直错误地自保持动作。而且，此时跳位继电器也是得电的，从而使断路器在正常的合闸位置出现红、绿灯同时点亮、防跳继电器始终在自保持动作状态的错误现象，串接入断路器辅助接点以后，在断路器处于合闸位置时，其常闭辅助接点打开，断开跳位继电器与防跳继电器的连通回路，消除了这一现象。 （二）．串接入防跳继电器常闭接点的作用 从值班运行人员的角度而言，其判断设备运行情况的主要观察依据之一为控制室的各种光字牌、信号灯。当断路器合闸回路有接点粘死现象，防跳继电器动作启动合闸总闭锁继电器断开合闸回路，此时设备已经处于非健康运行状态。但是我们分析图（1），在不接入防跳继电器常闭接点的情况下，跳闸位置信号9至负电的回路依然沟通，分闸位置信号灯将得电。光字牌也不会有异常信号发出。如果此时运行人员进行手合断路器的操作，将是无法成功的，因为防跳继电器已经动作，合闸回路已断开。 为了解决这一问题，我们串接入防跳继电器常闭接点，这样在防跳继电器动作时，其 常闭接点断开跳闸位置信号9的回路，分闸位置信号灯将失电，控制室有控制回路断线信号发出，同时红绿信号灯也将熄灭。便于运行人员及时发现设备问题，从而提高电网安全运行水平。 |
吴跃明 浙江省富阳供电局 (311400)
随着微机保护的广泛运用，具有综合自动化功能的变电所设计已成为今后发展的方向。但由于微机保护装置的核心是由各种芯片及电阻、电容等元器件组成的弱电回路，极易受到外界谐波、雷电流等因素的影响，因此，其抗干扰性能则显得尤为重要。近年来，由于微机受到外界强干扰而出现程序出格、装置死机，甚至误动等现象时有发生，严重影响电网的安全稳定运行。因此，微机保护的抗干扰性能，已成为评价该装置能否可靠运行的重要条件。综合自动化变电所，二次设备的施工质量对抗干扰性能有着重要的影响，为此，变电所二次设备的验收工作必须认真做好。
1 变电所二次设备验收
1.1 微机保护屏的验收
根据《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》(以下简称《反措要点》)的要求，新投运的变电所在施工设计中的通常做法是：在电缆层用截面大于100mm2的铜排做一环形接地铜网，将所有控制屏、保护屏的接地铜排用4mm2的导线与此接地铜网连接，再将此铜网接地。
在验收时要注意：接地铜网要有一个牢固、可靠的接地点，最好选在电缆层，在其地网的引出处连接，以保证地铜网的接地电阻最小。
1.2 电压互感器二次回路的验收
根据《反措要点》规定，将电压互感器二次的4根开关场引入线和三次的2根开关场引入线分开，避免YMA、YMB、YMC三条带交流电压的引入线在YML引入线中产生感应电压而影响YML的数值。而N600的接地问题，以前的一贯设计均在开关场接地。
在验收工作中，重点查验电压互感器二次的4根开关场引入线和互感器三次的2根开关场引入线是否分别用2根电缆引到控制室，再将二次和三次绕组的N600并联后，在控制室一点接地；同时，要保证在开关场无接地点，严禁两点接地。
1.3 交直流回路验收
在历次验收工作中，发现施工中存在交、直流回路共用1条电缆的问题，违反了《反措要点》中"严禁交、直流回路共用一条电缆"的规定。这是因为交、直流系统都是系统，直流回路是绝缘系统，而交流系统是接地系统。若共用1条电缆，两者之间一旦发生短路就会造成直流接地，同时影响交、直流2个系统。平时也容易互相干扰，还有可能降低直流回路的绝缘电阻。在验收工作中，对这一问题一定要严格把关。
根据以往的经验，从主变保护屏到主变本体端子箱的电缆，最容易出现此问题，因为在交流控制回路中，主变有载调压控制回路和风冷控制回路中，开关过载闭锁调压接点和过负荷启动风冷接点由保护屏引出，极易和其它直流回路共用1条电缆。因此，在验收中，要重点抽查，既要审核设计图纸，又要在现场检查核对。确保交、直流回路电缆分开铺设。
1.4 直流熔断器与相关回路配置的验收
《反措要点》规定："信号回路由专用熔断器供电，不得与其它回路混用"；"每一断路器的操作回路应分别由专用的直流熔断器供电，而保护装置的直流回路由另一组直流熔断器供电"。
在验收中，可采用分别拉开每一断路器的控制、信号回路及保护装置的熔断器的方法，然后根据图纸，在熔断器之后的回路中量电位，确保无寄生回路或与另一断路器的控制、信号回路及保护回路有电的联系。
2 保护装置的验收程序
保护装置的验收一般按以下程序进行。
2.1 绝缘阻值验收
摇测绝缘的项目有：电流回路对地；控制、信号及保护回路对地等。摇测时要注意：先取下控制、信号及保护回路的熔断器，静态保护要将保护屏上所有插件拔出(可保留电源插件和VFC模数转换插件)，严禁带保护插件摇绝缘；摇电流回路的绝缘时，要解开TA回路在开关端子箱的接地点，这一方法既可检测TA回路的绝缘(包括TA二次绕组和电缆)，又可发现回路有无其它接地点，保证一点接地。根据规程规定，摇二次回路绝缘要用1000V的摇表，其绝缘标准：新投入的回路，室内不低于20MΩ，室外不低于10MΩ。
2.2 保护屏插件与插座插接状况验收
将保护屏的插件插回底座中，要保证插接可靠牢固，并根据定值单整定值的要求，输入定值，并在保护端子排上加入模拟量，检验保护定值，同时在出口压板测量电位，保证每一项保护(差动、过流、零序、非电量等)动作后，跳闸正电源经出口接点到达压板处；根据断路器的控制、信号回路图纸，对每一回路进行传动和试验，同时确保远动，信号的正确性；用保护传动开关，检查防跳回路、闭锁回路的正确性。
2.3 检验回路接线的正确性
在电流互感器二次输出端升流，用钳形电流表在控制屏、保护屏的相应回路测量，保证TA回路无开路，且回路接线正确。此外，要注意TA回路必须使用屏蔽电缆，接地点应选在开关场，还要特别注意对TA回路的紧线，确保TA回路无开路隐患。
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