探究110 kVGIS電氣二次回路中存在的問題

趙志鴻

摘 要：該文分析了沈高廠ZF6-126型封閉式組合電氣二次回路中存在的問題，既指出了該回路中當(dāng)分路轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK由遠(yuǎn)控切至近控時(shí)，報(bào)“控制回路斷線”，切斷其保護(hù)回路，事故時(shí)，開關(guān)不能及時(shí)跳閘對(duì)電力系統(tǒng)安全造成嚴(yán)重威脅的問題，同時(shí)又指出了該繼電保護(hù)裝置的操作回路和斷路器操作機(jī)構(gòu)控制回路連接時(shí)出現(xiàn)的問題，并對(duì)其進(jìn)行了闡述，又對(duì)該回路存在的缺陷進(jìn)行了改造，解決了保護(hù)二次回路在各分路轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK切至近控時(shí)，線路發(fā)生故障斷路器不能跳閘的缺陷，為電力設(shè)備安全可靠運(yùn)行消除了隱患。

關(guān)鍵詞：110 kVGIS 轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK 保護(hù)二改造 越級(jí)跳閘

中圖分類號(hào)：TM855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（c）-0098-02

某變電站110 kVGIS為沈高廠生產(chǎn)的ZF6-126型封閉式組合電器，其二次操作回路是廠家的配套設(shè)計(jì)。在現(xiàn)場(chǎng)匯控柜內(nèi)由一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK控制斷路器、刀閘和接地刀閘的遠(yuǎn)方操作或就地操作，在操作中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分路轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK由遠(yuǎn)控切至近控時(shí)，會(huì)報(bào)出“XX（開關(guān)或線路名稱）控制回路斷線”，同時(shí)切斷其保護(hù)回路。此時(shí)如果線路或系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)啟動(dòng)，但由于保護(hù)二次回路不通，該開關(guān)不能跳閘切除故障，會(huì)造成越級(jí)跳閘，擴(kuò)大事故，影響設(shè)備及系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 原二次回路中存在的缺陷

在正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK切至遠(yuǎn)控位置，常閉接點(diǎn)閉合串接于保護(hù)回路和跳、合閘回路中，其合閘通路為[1]：

其跳閘回路為：

此時(shí)如果線路故障，保護(hù)正確動(dòng)作將開關(guān)跳閘后切除故障。如果是線路瞬時(shí)故障，重合閘啟動(dòng)，將開關(guān)重合。（遠(yuǎn)控合于故障點(diǎn)保護(hù)亦能正確動(dòng)作）

當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK切至近控時(shí)，其通路如下：

合閘回路為：

保護(hù)回路： （+）—保護(hù)—X1-50—ZK遠(yuǎn)控1、2—X1-51—F—K1—HQ—K2—Rh—ZJ7—ZJ3—X2-13

其跳閘回路為：

保護(hù)回路： （+）—保護(hù)—X1-53—ZK遠(yuǎn)控3、4—X1-54—F—K1—TQ1—K2—Rf1—ZJ8—ZJ3—X2-13

當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK切至近控時(shí)，ZK遠(yuǎn)控1、2，ZK遠(yuǎn)控3、4接點(diǎn)斷開，保護(hù)合閘、跳閘回路被斷開。此時(shí)如果線路故障，保護(hù)正確動(dòng)作但由于其二次回路不通，不能將開關(guān)跳閘，會(huì)造成事故擴(kuò)大，后果難以想象。

2 危害性分析

作為變電站值班員，我從安全運(yùn)行的角度分析其危害性。

該220 kV變電站位于某市區(qū)西10公里處，是本地區(qū)的一座重要樞紐變電站，現(xiàn)有主變2臺(tái)，容量180×2 MVA。其220 kV部分是某市電廠負(fù)荷上網(wǎng)供電的主要輸出點(diǎn)，同時(shí)分別連接5座220 kV變電站，其110 kV部分向15個(gè)市區(qū)變電站供電，擔(dān)負(fù)著某市西部及市區(qū)的重要供電任務(wù)，它的安全運(yùn)行對(duì)當(dāng)?shù)毓╇妳^(qū)起著舉足輕重的作用。圖2為該220 kV變電站一次接線圖[2]。

當(dāng)某線路發(fā)生故障，由于轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK切至近控，由于線路保護(hù)正電源未能接通操作回路，保護(hù)動(dòng)作后斷路器跳不開。由于倒換母線操作時(shí)需要斷開母聯(lián)斷路器的操作電源，此時(shí)母聯(lián)斷路器禁跳，將會(huì)造成兩臺(tái)主變后備保護(hù)相繼動(dòng)作，導(dǎo)致110 kV母線全部失壓，造成15座變電站全部失壓。嚴(yán)重時(shí)（任一臺(tái)主變后備保護(hù)拒動(dòng)）有可能造成該220 kV變電站全站失壓。

3 改進(jìn)措施

從安全角度而言，發(fā)現(xiàn)問題后，我們和保護(hù)人員及時(shí)取得共識(shí)，針對(duì)此隱患進(jìn)行回路整改，具體改動(dòng)如下。

合閘回路：將（7）由X1端子排50號(hào)端子改接到X1端子排51號(hào)端子。

跳閘回路：將（37）由X1端子排53號(hào)端子改接到X1端子排54號(hào)端子。

圖3為改進(jìn)后的110 kVGIS斷路器操作機(jī)構(gòu)控制原理圖。

改進(jìn)后的跳、合閘回路通路如下。

轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK切至遠(yuǎn)控位置，其通路如下：

合閘回路：（+）—保護(hù)—X1-51—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZJ3—X2-13

跳閘回路：（+）—保護(hù)—X1-54—F—K1—TQ1—K2—Rf1—ZJ8—ZJ3—X2-13

轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK切至近控位置，其通路如下：

合閘回路：+X2-16—ZK近控13、14—ZK1 1、2—ZK19、20—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZL3—-X2-13

保護(hù)回路：（+）—保護(hù)—X1-51—X1-52—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZL3—-X2-13

跳閘回路：+X2-16—ZK近控13、14—ZK1 1、2—ZK19、20—F—K1—HQ—K2—Rf—ZJ7—ZL3—-X2-13

保護(hù)回路：（+）—保護(hù)—X1-54—F—K1—TQ1—K2—Rf1—ZJ8—ZL3—X2-13

4 結(jié)論

二次回路改進(jìn)后，轉(zhuǎn)換開關(guān)ZK無論在何種方式下，線路故障時(shí)保護(hù)都能正確動(dòng)作跳合開關(guān)，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全供電清除了一個(gè)極大的隱患，保證了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行[3]。

參考文獻(xiàn)

[1] 李剛.110kV斷路器跳合閘回路分析[J].安徽電器工程技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，15（3）：64-65.

[2] 周慶國(guó).110kV高壓斷路器跳合閘回路故障原因分析及其預(yù)防對(duì)策[J].科教向?qū)В?011（25）：99-100.

[3] 李穎，鄒穎.斷路器操作回路設(shè)計(jì)配合中的若干問題[J].云南水利發(fā)電，2012，28（5）：102-104.endprint