手车开关与微机保护装置配合失当的分析

6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的分析与解决小组名称：河口供电公司检修队保护班QC小组课题类型：攻关型日

期：2014年7月第一页，共三十三页。现状调查4目标设定5原因分析6选题理由3小组概况2实施对策9效果检查10制定巩固措施11制定对策8确定主要原因7总结和下一步打算12目录前言1第二页，共三十三页。前言

随着高压开关技术的不断提高，6kV真空手车开关得到了越来越广泛的应用，其配备有专用的弹簧机构，结构紧凑、开断能力强，既可用交流或直流操作，也手动操作。目前，河口供电公司所采用的6kV真空手车开关集中在35kV陈庄变，共有18台。与之相配合的保护装置有三类，分别为：南瑞ISA型、知琪GKP型、广域WAT02型。保护装置和手车开关设备由不同的厂家设计、制造,而在实际运行中两者却又须密联系、配合得当才能发挥各自的作用,因此，处理好手车开关与保护装置的配合问题,在应用中已经成为一关键环节。6kV真空手车开关第三页，共三十三页。小组概况小组名称：保护班QC小组课题注册时间：2014年1月

小组成立时间：2002年1月5日活动时间：40h课题名称：6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的分析与解决课题类型：攻关型活动日期：2014年1月～8月注册编号：GD056-2013活动次数：16次

第四页，共三十三页。小组概况序号姓名年龄文化程度工种、职称组内分工备注1曹承华42大学队长、工程师方案论证2朱向阳42技校继电保护、技师方案制定3杨江平42大学经理、工程师技术指导4尚双花42大学技术员、工程师现场实施5李来鸿39研究生主任师、高工技术指导6于辉37技校继电保护、高级工现场实施7李军35技校继电保护、高级工现场实施8周光胜40技校继电保护、高级工现场实施9韩殿斌41技校继电保护、高级工现场实施10周浩伟25大学技术员、助工资料整理第五页，共三十三页。选题理由

2013年河口供电公司35kV陈庄变安装了SVG无功自动补偿装置。在安装工作中，广域公司将该间隔原有的南瑞ISA线路保护装置更换为了其生产的WAT02-XL6型保护装置。在进行运行过程中，我们发现，手车开关合闸后，“合位”、“跳位”灯同时亮，开关分闸后，无法进行下一次合闸，只有断开控制电源复位后才能正常操作。第六页，共三十三页。选题理由由于今后广域公司还计划开展陈庄变的6kV线路保护装置更换工作，将四台采用知琪GKP100保护装置的真空手车开关更换为采用WAT02-XL6型保护装置。如果手车开关与WAT02-XL6型保护装置的配合失当问题得不到及时解决，手车开关便无法可靠工作，因此，我们选择了活动课题—----6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的分析与解决。第七页，共三十三页。现状调查小组成员对采用与WAT02-XL6型保护装置相配合的6kV真空手车开关进行了多次的分合闸试验，对二次合闸操作成功率进行了统计分析。二次合闸操作成功率=二次合闸成功次数/（二次合闸成功次数+二次合闸不成功次数）=0/10=0%第八页，共三十三页。设定目标1、小组活动目标：解决6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的问题，将6kV手车开关二次合闸操作成功率由0%提高至100%。

2、可行性分析：※公司技术部门对本小组QC活动给予大力支持，督导各项工作的开展；※小组成员熟悉断路器二次回路工作原理、回路中各元器件的功能；※小组成员组成合理，理论实践经验扎实，具有丰富的QC小组活动经验；因此我们设定的目标值完全可以实现。第九页，共三十三页。原因分析

小组成员通过多次集中活动，结合二次原理图及6kV真空手车开关和微机保护装置说明书，运用“头脑风暴”法找出了6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的原因，并绘制了以下关联图：五、原因分析微机保护装置CPU板损坏二次回路接线错误元器件参数选择不合理二次回路线路设计缺陷手车开关与微机保护装置配合失当二次回路内继电器误动作存在寄生回路手车开关操作板损坏合闸线圈烧毁二次回路不通第十页，共三十三页。末端因素微机保护装置操作板损坏元器件参数选择不合理手车开关操作板损坏二次回路接线错误合闸线圈烧毁二次回路线路设计缺陷由通过分析关联图，我们得出了六个末端因素原因分析第十一页，共三十三页。要因验证验证一：微机保护装置操作板损坏验证时间：2014年4月8日

验证地点：变电站验证人：宋志华、朱向阳

验证方法：现场试验、查阅资料

在2014年35kV陈庄变春季电网检修工作中，小组成员对WAT02-XL6型微机保护装置操作板进行了检查和试验，微机保护装置工作正常，并未发现操作板损坏现象。非要因第十二页，共三十三页。要因验证验证二：手车开关操作板损坏验证时间：2014年4月8日

验证地点：变电站验证人：宋志华、朱向阳

验证方法：现场试验、查阅资料在2014年35kV陈庄变春季电网检修的工作中，小组成员对6kV真空手车开关操作板进行了检查和试验，并未发现操作板损坏现象。非要因第十三页，共三十三页。要因验证验证三：合闸线圈烧毁验证时间：2014年4月9日

验证地点：变电站验证人：宋志华、朱向阳

验证方法：现场试验、查阅资料小组成员对6kV真空手车开关操作板进行了检查和试验，对手车开关合闸线圈的直流电阻进行了测量，并在开关班的配合下对开关进行了动作电压试验，合闸线圈并未损坏。同时，小组成员查阅资料，发现自陈庄变投产以来，6kV真空手车开关合闸线圈发生从未过烧毁。第十四页，共三十三页。时间测试地点开关名称开关型号合闸线圈直流电阻合闸线圈可靠合闸电压2014.4.0935kV陈庄变6kVSVG5592HX-VEP-1295欧姆187~242V要因验证验证三：合闸线圈烧毁直流电阻合格。在不带保护装置的状态下，对手车开关进行85%~110%额定合闸电压通电三次的动作电压试验，均可靠合闸。非要因第十五页，共三十三页。要因验证验证四：二次回路线路设计缺陷防跳继电器KO

小组成员在进行手车开关与微机装置进行配合试验时，发现：手车开关自身操作板内的防跳继电器KO在开关合闸后，线圈处于吸合状态，串入合闸回路的继电器常闭节点断开，造成了开关无法合闸。第十六页，共三十三页。要因验证验证四：二次回路线路设计缺陷

小组成员在对手车开关二次回路图进行仔细研究后，发现：在手车开关合闸后，则+KM—⑤⑧—BCHJ常闭接点一TBJV常闭接点—K0常闭接点K01一辅助开关常闭接点QF1一HQ一-KM构成合闸回路，开关合闸，DL常开接点闭合。此时+KM—TWJ1、2—R1—辅助开关常开接点QF3—K0线圈一-KM构成一个寄生回路。使跳位监视继电器线圈TWJ励磁，进而导致绿灯亮。便会出现开关在合位，但红灯、绿灯一起亮的异常现象。

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HWJ2R2第十七页，共三十三页。要因验证验证四：二次回路线路设计缺陷开关合闸过程中，+KM—TWJ1、2—R1—辅助开关常开接点QF3—K0线圈一-KM构成寄生回路，机构防跳继电器线圈K0励磁，K0的常开接点闭合K02并形成自保持，K0的常闭接点断开，切断开关合闸回路。这样，在开关下次分闸后，虽然辅助开关的常开接点QF3打开，但+KM—TWJ1、2—R1—K02—K0一-KM仍然形成寄生回路，使得K0继电器不能返回，K0的常闭接点K01依然断开，产生开关分开后不能再手动合上的异常现象。

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HWJ2R2要因第十八页，共三十三页。要因验证验证五：二次回路接线错误验证时间：2014年4月9日

验证地点：变电站验证人：宋志华、朱向阳

验证方法：现场试验、查阅资料小组成员对6kV真空手车开关二次回路进行了检查，同二次图纸进行比对，发现二次回路现场接线与图纸设计的出入之处。非要因第十九页，共三十三页。要因验证验证六：元器件参数选择不合理验证时间：2014年4月8日、9日

验证地点：变电站验证人：宋志华、朱向阳

验证方法：现场试验、查阅资料小组成员对陈庄变与南瑞ISA型、知琪GKP型微机保护装置相配合的6kV真空手车开关进行了同样的分合闸试验。时间测试地点开关名称开关型号保护装置型号分合闸是否正常2014.4.0835kV陈庄变6kV陈三线5566YCP-1-12ISA351G是2014.4.0835kV陈庄变6kV陈四线5564YCP-1-12ISA351G是2014.4.0935kV陈庄变1#变压器5584HX-VEP-12GKP100是2014.4.0935kV陈庄变2#变压器5583HX-VEP-12GKP100是第二十页，共三十三页。要因验证验证六：元器件参数选择不合理

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小组成员通过查阅图纸，并结合验证四，发现图中的寄生回路是普遍现象，一样存在于采用南瑞ISA型、知琪GKP型微机保护装置的二次回路中。

但该寄生回路要产生作用，需要：K0继电器的动作电压、K0继电器线圈的阻值、R1的阻值、TWJ的动作电压、TWJ的阻值，这五个参数的配合。只有采用广域WAT02的二次回路上述五个参数恰好满足了TWJ和K0继电器的动作条件。要因第二十一页，共三十三页。要因验证一二二次回路线路设计缺陷元器件参数选择不合理通过以上分析，6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的要因如下：第二十二页，共三十三页。制定对策针对主要原因，我们QC小组经过认真讨论，针对要因，制定了多个对策，并进行了对策分析与优选。对策一取消手车开关机构内部防跳

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这种对策虽然取消了寄生回路，也不会因参数问题导致真空手车开关与微机保护装置配合失当。

但它却牺牲了开关机构内的防跳功能，当开关机构出现问题时，就会出现合闸跳跃，产生操作过电压，使开关损坏甚至爆炸。第二十三页，共三十三页。制定对策对策二在合闸监视回路中串入辅助开关QF常闭接点不采用该对策，当关在合位时，辅助开关常闭接点QF4断开，切断了寄生回路，避免了开关合位时红绿灯一起亮的缺陷，但分闸后不能再次合闸的缺陷依然可能存在，发生过程如下：1）、开关分闸前，常闭接点QF1断开，常开接点QF3闭合；2）、开关分闸后，常闭接点QF1闭合，如此时常开接点QF3未能及时断开，则K0继电器可能励磁，K0常开接点K02闭合使K0线圈自保持，K0常闭接点K01断开，使开关分闸后不能再次合闸。

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HWJ2R2QF4第二十四页，共三十三页。制定对策对策三在合闸监视回路中串入K0常闭接点不采用该对策，只要K0励磁，K0在合闸监视回路中的常闭接点K03就会断开寄生回路。这样，在开关合闸脉冲解除后，K0就能可靠返回，从而避免了开关分闸后不能再次合闸的缺陷。但开关合位时红绿灯全亮的缺陷仍有可能存在，原因在于：开关在合位时，如回路参数配合不当，有可能使TWJ励磁，但K0没有励磁，这样，K0常闭接点K03也就不起作用了。

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HWJ2R2K03第二十五页，共三十三页。制定对策对策四更改回路元器件参数不采用该对策，是不改变二次回路接线，保留寄生回路，参考南瑞ISA型、知琪GKP型保护装置与真空开关配合正常的原理，通过改变回路元器件参数的方式使寄生回路无法发生作用。参数有五个：K0继电器的动作电压、K0继电器线圈的阻值、R1的阻值、TWJ的动作电压、TWJ的阻值。我们只有通过更换K0继电器的方式改变前两个参数。

该方案需要对二次回路的参数进行测量、计算及试验，困难较大。

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HWJ2R2第二十六页，共三十三页。制定对策对策五在合闸监视回路中串入QF常闭接点和K0常闭接点

该对策，相对完善的解决了6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的问题：QF常闭接点QF4避免了开关合位时红绿灯一起亮，K0常闭接点K03避免了开关分闸后不能再次合闸。

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HWJ2R2QF4K03采用第二十七页，共三十三页。对策实施实施时间：2014年4月10日

实施地点：变电站实施人：李军、周光胜小组成员对6kV真空手车开关二次回路进行了改进，按照对策五，在合闸监视回路中串入QF常闭接点和K0常闭接点，应用于6kVSVG5592开关和配电室2线5568开关的微机保护装置更换工作中。第二十八页，共三十三页。效果确认

6kVSVG5592开关和配电室2线5568开关微机保护装置更换后，运行几个月以来，累计操作10余次，未发生6kV真空手车开关与微机保护装置配合失当的问题，操作成功率达到了100%，达到了预期目标。实现小组活动目标！第二十九页，共三十三页。效果确认1、经济效益以每条线路每小时创造产值按1万元计算，在改进后可减少经济损失：年经济效益=两台开关年操作次数平均10次×平均每次减少停电时间1小时×每条线路每小时创造产值