操作回路的几个基本概念

操作回路的几个基本看法操作回路的儿个基本看法（南瑞的培训资料）从某种意义上讲，电力系统是一门较“传统”的技术。发展到现在，其原理自己并没有象通讯领域那样不断有“排山倒海”的变化和发展。变电站保护和监控等二次领域也不例外，可是随着微电子和计算机及通讯等基础领域技术的发展，实现的方法和方式发生了变化。比方保护从最早的电磁式到分立元件到集成电路直到现在的微机保护；变电站监控也从本来的仪表光字牌信号到集中式RTU直到现在的综合口动化。原理都基本上没有大的改变。我们在综口调试工程现场碰到的很多信号（比方事故总，控制回路断线等）的看法都是从本来传统电磁式的变电站二次控制系统/中央信号系统延伸过來的，同时在现场调试碰到的很多问题都跟开关等二次控制回路有关。操作回路看似简单，忧如没有多少技术含量。但是我们只有认识了有关基本槪念的由來，同时熟练掌握我们产品操作回路的特点和应用，才能在工作中灵便办理有关问题。1、KKJ（合后继电器）1.1KKJ的由来南瑞RCS和LFP系列中几乎全部种类的操作回路都会有KKJ继电器。它是从电力系统KK操作把手的合后地址接点延伸出來的，所以叫KKJ。传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK开关的操作把手。该把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。其中“分、合”是瞬动的两个地址，其余4个地址都是可固定住的。当用户合闸操作时，先把把手从“分后”打到“预合”，这时一副预合接点会接通闪光小母线，提示用户注意确认开关可否正确。从“预合”打到头即“合”。开关合上后，在复位弹簧作用下,KK把手返回口动进入“合后”地址并固定在这个地址。分闸操作同此过程近似，可是分闸后，KK把手进入“分后”地址。KK把手的纵轴上能够加装一节节的接点。当KK把手处于“合后”地址时，其“合后地址”接点闭合。KK把手的“合后地址”“分后地址”接点的含义就是用來判断该开关是人为操作合上或分开的。“合后地址”接点闭合代表开关是人为合上的：同样的“分后地址”接点闭合代表开关是人为分开的。“合后地址”接点在传统二次控制回路里主要有两个作用：一是启动事故总音响和光字牌告警：二是启动保护重合闸。这两个作用都是经过地址不对应來实现的。所谓地址不对应，就是KK把手地址和开关实质地址对应不起來，开关的T町（跳闸地址）接点同“合后地址”接点串通就组成了不对应回路。开关人为合上后，“合后地址”接点会素来闭合。保护跳闸或开关偷跳，KK把手地址不会有任何变化，口然“合后地址”接点也不会变化，当开关跳开T町接点闭合，地址不对应回路导通，启动重合闸和接通事故总音响和光字牌回路。事故发生后，需要值班员去复归对位，即把KK把手扳到“分后地址”°不对应回路断开，事故音响停止，掉牌复归。由于传统二次回路主若是考虑就地操作。当90年代初电力系统进行“无人值守”改造时，碰到的一个很棘手的问题就是遥控如何和上述传统二次回路配合。由于当时设备口动化水平的限制，“无人值守”实现的路子是经过在传统二次回路基础上，增加具备“四遥”（遥控/遥调/遥测/遥信）功能的集中式RTU來实现，也即我们常说的老站改造（纯真保护配集中式RTU）模式。遥控是经过RTU遥控输出接点并在手动接点上实现，当开关遥控分闸时，由于KK把手仍旧不能够口动变位，会由于地址不对应启动重合闸和事故音响。无人值守站不能能靠人去手动对位，同时也不能能在KK把手上加装电机，遥控时同时驱动电机让KK把手变位，成本太高也不能靠。对此问题，当时宽泛采用的解决方法是遥控输岀2付接点，一付跳开关，一付给重合闸放电（当时的重合闸功能是经过在必然条件下，对储能电容储能。重合闸动作时由该电容对合闸线圈放电实现。现在很多厂家线路保护的重合闸充电过程就是模拟的对电容充电的过程一一编者注）。对于误发事故总信号，没有什么太好的方法解决，考虑到改造的目的是实现无人值守，所以一般是采用直接取消不对应启动事总回路的方法。目前阶段，变电站综合自动化的实现方式发生了很大的变化。传统的灯光音响、信号回路己全部取消，开关的控制操作回路和重合闸功能都己集中在高集成度的保护测控单元内部。但上述儿方面的问题仍旧存在，可是各厂家釆取的解决方式不同样。有些厂家的设备对此问题采用了回避，直接采用保护动作來启动重合闸和事总信号。也就是说没法实现不对应启动原理，若是开关偷跳则不能够启动重合闸和发出事总信号。这种方法其实不能取,诚然厂门风称开关偷跳概率极小，但毕竞存在这种可能。在操作回路里经过增加KKJ继电器，即碰巧妙的解决不对应启动的问题。

KKJ

继电器实质上就是一个双圈磁保持的双地址继电器。该继电器有一动作线圈和复归线圈，当动作线圈加上一个“触发”动作电压后，接点闭合。此时若是线圈失电，接点也会保持原闭合状态，直至复归线圈上加上一个动作电压，接点才会返回。自然这时若是线圈失电，接点也会保持原打开状态。手动/遥控合闸时同时启动KKJ的动作线圈，手动/遥控分闸时同时启动KKJ的复归线圈，而保护跳闸则不启动复归线圈（以南瑞96XX系列操作回路为例，保护跳闸和手动/遥控桃闸回路之间加有的二极管就是为实现此目的）。这样KKJ继电器（其常开接点的含义即我们传统的合后地址）就完好模拟了传统KK把手的功能，这样既连续了电力系统的传统习惯，同时也满足了变电站综合口动化技术的需要。1.2KKJ的含义和应用在传统二次控制回路里，

KK合后（

/

分后地址）接点主要用在以下几方面：

a、开关地址不对应启动重合闸；b、手跳闭锁重合闸。保护跳闸分后接点不会闭合，只有手动跳闸后，分后接点才会闭合，给重合闸电容放电，从而实现对重合闸的闭锁；c、手跳闭锁备口投。原理同手跳闭锁重合闸同样：d、开关地址不对应产惹祸故总信号。操作回路中的KKJ继电器同传统用了其常开接点的含义（即合后地址）：

KK把手所起作用一致，也主要应用在上述方面。我们只采KKJ二1代表开关为人为（手动或遥控）合上；KKJ二

0代表开关为人为（手动或遥控）分开。2、HBJ（合闸保持继电器）和TBJ（跳闸保持继电器）2.1跳合闸保持回路的作用传统电磁式保护的操作回路是同保护继电器互相独立的。操作回路主要起三个作用：a）增加接点容量。由保护元件的接点直接通断开关的跳合闸回路，简单以致保护出口接点烧毁，所以由操作回路的大容量中间继电器來重动：b）增加接点数量，如开关本体所能供应的T町和HWJ等接点数量有限，经过操作回路,增加接点从而实现如跳合位指示和控制回路监察及不对应启动重合闸等逻辑功能；c）防范开关跳跃（简称防跳）功能。随着变电站综合口动化技术的发展，低压保护测控一体化、分层分布结构、分别式安装等己成为业界公认的发展趋势，操作回路必然要集成到保护装置内部。而操作回路主要由继电器均分立元件组成，它经常体积较大，这同保护装置体积要小型化的要求产生了矛盾。各厂家对此采用的办理方式，经常是采用小型继电器（工作电源一般为DC24V）,并对传统操作回路做合适的简化。一些厂家直接取消了保持回路，釆用出口继电器加合适延时的方式。这种方式外国的保护常用，如ABB、西门子等。微机保护测控装置采用小型密封继电器后，诚然各厂家的说明书上一般都标有接点容量为DC220V,5A等，目前最常用的开关操作机构是弹簧操作机构，而弹操机构的分合电流一般较小，10KV开关0.5A"1A左右，110KV开关2?4A左右，这样单从跳合闸参数來看，忧如没有问题，但实质上这是接点的导通容量，而我们重点要考虑的是接点的分断能力。由于跳合闸回路接有跳合闸线圈,属丁感性负载，接点在断开时，会承受线圈产生的很高的反向浪涌电圧，经常会造成接点拉弧，以致接点烧毁。而采用保持回路后，保护出口接点在导通跳合闸回路的同时启动保持回路，由保持回路來保证即使保护接点断开，而跳合闸回路仍旧导通，切断跳合闸线圈回路由拥有必然灭弧能力的断路器辅助触点在开关主触头动作后完成。从而既保证了开关的可靠分合，也防范了保护接点直接拉弧，所以在电力部的继电保护反措要求中明确规定应有保持回路。采用取消保持继电器，经过增加继电器接点动作时间，靠时间躲过接点拉弧的方式,看似巧妙，实质上其实不能取。第一这种方式就违犯了反措的要求，釆用保持回路，其实不但仅是为了防范接点损坏，最主要的是保证开关可靠分合。经过软件设置接点闭合时间，只是是防范了接点烧毁，可靠性并没有提高，而11接点闭合时间的多少，也是很重要的参数，若是设置不当，也会出问题。别的即使时间设置合适，若是开关自己辅助触点不能够实时分开，到达预定延时后，还是由保护接点分断跳合闸回路，还是会以致接点烧毁。2.2保持回路电流的调整依照《继电保护反措要求》，目前国内有代表性的微机保护产品，操作回路都带有保国内开关跳合闸线圈都是电流型的，绝大多数的保持回路也相

持回路。应采用了电流动作线圈。对保持继电器的动作电流有必然的要求，要保证合适的保持系数（即开关操作电流/保持继电器启动电流的比值，一般为2左右）°对不同样操作电流的开关，保持动作电流也要与之相般配。有些厂家(如北四方、南口厂)经过在现场更换不同样动作电流的保持继电器来实现同开关的配合，但这种方式，由于采用可插拔继电器，简单以致接点接触不良，可靠性不高，J1现场工作量较大。南瑞LFP和RCS系列保护操作回路都设计有保持回路，并11在保持动作电流调整方面设计的还是特别方便的，经过调治保持线圈上并联的电阻大小，來使保持动作电流同各种参数的开关般配。这种做法目前在各个综自保护厂家已经基本普及。在这里需要重申一个看法，诚然我们在工程调试现场，经常说要依照开关动作电流來调整操作回路的跳合闸电流。但实质上跳合闸电流是由开关线圈自己的电阻决定的，我们是调整不了的。保持继电器线圈为电流型内阻很小，所以保护装置跳合闸回路自己的电阻可忽略不计，整个跳合闸回路电阻主若是开关跳合闸线圈内阻，该回路的电流大小就决定丁?直流系统控制电压和开关线圈电阻的大小，这是一个简单的欧姆定律。那我们在现场调整的是什么呢？我们可是调整的流过TBJ(/HBJ)线圈的电流。比方TBJ(/HBJ)线圈的动作电流为250mA,若是一个并联电阻也不接入的话，跳合闸电流全部从保持线圈流过。可配合的跳合闸电流为0.5A,此时可靠系数为2。并入第一个电阻R1(标有+0.5A字样)，该电阻的阻值设计同保持线圈回路阻值基实情等，由于电阻分流，则外面整个跳合闸电流为1A时，此时流过保持继电器线圈的电流还是0.5A,,保持系数还是2。操作板上还有儿个不同样阻值的电阻，在其边上标有的+电流数值，就是并入该电阻后，能够在本来0.