断路器操作回路中切换开关部分设计对比及改进措施.doc

断路器操作回路中切换开关部分设计对比及改进措施 李倩 （中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局，广东广州510670） 摘要：断路器是电力系统中的重要元件，相关操作回路起到了重要的保护作用。现阐述断路器操作回路中“远方/就地”切换回路的重要性，分析回路接线方式不当造成的安全隐患，对部分不同型号断路器相关操作回路进行对比分析，并结合现场工程实际进行一定的探讨，以给出对应的整改措施。 关键词：断路器；操作回路；“远方/就地”切换开关 0引言 断路器，俗称开关，是电力系统的重要元件，正常状况下能关合、承载、开断运行回路正常电流，系统故障时，应与保护控制系统配合，在规定时间内关合、承载及开断规定过载电流（包括短路电流）。断路器的分闸、合闸通过相应控制回路和操作机构实现。控制回路的设计规范对于断路器能否在各种情况下均正确动作影响很大，因此断路器一次设备与二次系统之间的控制回路应当稳定、可靠。当前国内变电站内应用了大量进口断路器、合资断路器，断路器操作回路作为一个整体，可满足正常操作及检修等各种工况的要求，但仍存在一些接线方式的差异。下面以为德国西门子、杭州西门子、西安西电开关电气有限公司（以下简称西电）生产的500kV3/2接线断路器为例，对“远方/就地”切换开关相关回路部分的设计进行对比说明，并提出相应改进措施。 1国内断路器相关标准对控制回路的规定 电力行业标准已经对断路器控制回路做出要求，主要为以下几点：应有电源监视，并宜监视跳、合闸绕组回路的完整性；应能指示断路器合闸与跳闸的位置状态，自动合闸或跳闸时应能发出报警信号；合闸或跳闸完成后应使命令脉冲自动解除；有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置，宜使用断路器机构内的防跳回路；接线应简单可靠，使用电缆芯最少；对断路器及远方控制的隔离开关，宜在就地设置“远方/就地”切换开关。 2“远方/就地”切换开关回路差异及影响 操作回路中“远方/就地”切换开关设置断路器的操作方式。对切换开关相关回路的要求如图1所示，即保护和监控系统分、合断路器，应经“远方/就地”切换开关控制，并对保护分、合闸回路完好性进行有效监视。当“远方/就地”切换开关置于“远方”位置时，保护和监控系统才能对断路器进行操作；当断路器检修，切换开关置于“就地”位置时，断开相关保护、监控系统的操作回路。 若合闸回路、跳闸回路不经“远方/就地”切换开关，接入图1中点处，则当开关处于“就地”状态进行检修工作时，保护监控系统监测到故障电流将对断路器发出操作命令，可能造成设备损坏，甚至威胁现场工作人员的人身安全。 若合闸位置监视继电器（TWJ）、跳闸位置监视继电器（HWJ）回路中未串接“远方/就地”切换开关，则当断路器处于“就地”状态进行分断时，保护无法判断断路器位置，可能误启动失灵回路，跳开相邻线路、变压器甚至母线，造成负荷损失。南方电网xx年曾因此类回路误跳相邻中开关，此后发布了相关跳闸回路需串入刀闸位置节点的反措。 3“远方/就地”切换开关回路设计对比 上述情况说明，“远方/就地”切换开关是否接入监视回路、跳闸回路、合闸回路关系到断路器操作回路能否与监控保护系统正确配合，据此对800kV穗东换流站、500kV宝安换流站交流场断路器的图纸进行排查，发现“远方/就地”切换开关回路并不完全符合要求，具体情况如表1所示。 4改进措施及注意事项 由上述分析可知，在运行过程中，尤其是检修或特殊情况需要就地分合开关时，上述断路器操作模块均存在安全隐患。针对该问题进行改进，将不符合要求的跳闸回路、合闸回路、断路器位置监视回路中操作箱到就地控制柜端子的线解开，接入“远方/就地”切换开关节点处。改线过程中需要注意以下几点： （1）进行整改之前，核实图纸确认操作回路内各元件位置及接线情况，部分断路器，尤其是进口、合资厂家生产的，可能与国内典型回路有所区别，如3AP2-FI型断路器（杭州西门子）操作回路中，跳位监视回路在“远方/就地”切换开关前串入刀闸位置节点，整改时若直接将操作箱至现场接线改接至切换开关处，将短路该位置节点，影响其他功能。故需针对不同型号断路器对相应操作机构及回路图纸进行仔细梳理。 （2）工作前核实现场情况，准备相应备品。尤其是“远方/就地”切换开关辅助节点数量可能不够接入各监视回路，此时需增加节点或更换切换把手；或HWJ、TWJ回路从操作箱至现场控制柜走线与跳闸回路、合闸回路并用，根据实际可能需要铺设电缆。故应确认备品及排线、接线相应工具齐备。 （3）将切换开关接入各回路后，需及时更新相关回路图纸，并尽可能就地分、合断路器，确认操作回路跳闸、合闸、防跳、信 号各功能正常，并通过断开操作箱操作电源的方式核查寄生回路，避免产生遗留问题。 5结语 通过在断路器就地控制柜中将“远方/就地”切换把手接入断路器监视回路和分、合闸回路，可以有效避免断路器在就地操作状态发生的误操作和误动作。随着各种不同类型断路器的采用，在操作回路规范化方面，设备运行维护单位、保护厂家、断路器厂家需共同努力，及时根据运行时现场状况进行改进，使得对断路器的操作能够更为合理、可靠，电网运行更安全。 参考文献 1中国南方电网有限责任公司.关于规范断路器“远方/就地”切换控制回路设计及运行要求的通知（南方电网调xx6号）Z，xx. 2DL/T5136xx火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程S. 3郭占伟，原爱芳，张长彦，等.断路器操作回路详述J.继电器，xx，32（19）：67-70. 4张群英，马振国，齐玮，等.500kV断路器二次控制回路分析J.山西电力，xx（3）：57-