6 kV開關(guān)柜操作回路的分析與改進(jìn)

章恩科

（浙江省電力建設(shè)有限公司，浙江寧波315012）

6 kV開關(guān)柜操作回路的分析與改進(jìn)

章恩科

（浙江省電力建設(shè)有限公司，浙江寧波315012）

針對(duì)燃煤電廠在建設(shè)過程中6 kV開關(guān)柜防跳繼電器觸點(diǎn)拉弧、跳閘監(jiān)視回路不完善、高壓電機(jī)就地緊急按鈕回饋缺陷等問題，提出改接6 kV開關(guān)柜內(nèi)的控制回路和更換為雙觸點(diǎn)型就地緊急按鈕的解決辦法，實(shí)現(xiàn)6 kV開關(guān)柜的可靠運(yùn)行。

6 kV開關(guān)柜；防跳回路；觸點(diǎn)拉?。惶l監(jiān)視；按鈕直流回路

0 引言

6 kV開關(guān)柜是廠用電中壓系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備，為機(jī)組和200 kW及以上高壓電動(dòng)機(jī)、6 kV干式變壓器等負(fù)載提供電源。

本文主要針對(duì)燃煤機(jī)組6 kV F+C（Fuse+Contactor）開關(guān)柜在調(diào)試期間出現(xiàn)防跳繼電器觸點(diǎn)拉弧、跳閘回路監(jiān)視回路不完善以及高壓電動(dòng)機(jī)6 kV真空斷路器饋線柜就地緊急按鈕回路缺陷等問題進(jìn)行分析與改進(jìn)，消除了二次回路存在的隱患，確保電氣設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行。

16 kV開關(guān)柜防跳回路改進(jìn)

1.1 防跳回路工作原理及動(dòng)作過程

6 kV開關(guān)柜正常合閘時(shí)，防跳繼電器不起作用。當(dāng)真空斷路器合于故障且保護(hù)動(dòng)作信號(hào)聯(lián)通到跳閘回路時(shí)，防跳繼電器的電流線圈帶電使其觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換。接于防跳繼電器電壓線圈的常開觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換到常閉，使其觸點(diǎn)自保持，此時(shí)即使合閘按鈕不松開或DCS（集散控制系統(tǒng)）遙控合閘信號(hào)一直存在，真空斷路器也不會(huì)再次合閘。

6 kV F+C開關(guān)柜的防跳回路二次接線如圖1所示。圖中，K11為就地合閘按鈕或DCS遙控合閘的重動(dòng)中間繼電器；K13-U為防跳繼電器的電壓線圈；K21為雙位置繼電器的觸點(diǎn)；Kfx為3TL6真空主接觸器的輔助接觸器線圈；K1M為3TL6真空主接觸器的合閘線圈；R為限流電阻；Sjs為6 kV F+C接觸器手車鎖定觸點(diǎn)（手車在試驗(yàn)或工作位置觸點(diǎn)閉合，在搖進(jìn)、搖出過程中觸點(diǎn)打開）；Sjw為6 kV F+C接觸器手車的位置指示觸點(diǎn)（手車在工作位置Sjw的C15和D15常開閉合，在試驗(yàn)位置Sjw的A15和B15常閉閉合）。

在對(duì)開關(guān)柜二次回路作防跳傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)（K11繼電器處于勵(lì)磁狀態(tài)），發(fā)現(xiàn)合閘回路中防跳繼電器的常閉觸點(diǎn)在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，觸點(diǎn)有發(fā)黑的痕跡。

防跳回路在一次設(shè)備故障時(shí)的動(dòng)作過程是：

（1）合閘回路DCS遙控合閘或S11就地合閘按鈕發(fā)出合閘指令。

（2）回路通過K11常開觸點(diǎn)、K13常閉觸點(diǎn)、K1M輔助常閉觸點(diǎn)。

安長英(1986-)，女，漢族，籍貫：山東臨沂，碩士研究生，注冊(cè)會(huì)計(jì)師、稅務(wù)師、會(huì)計(jì)師，主要從事國企財(cái)務(wù)工作等。

（3）Kfx線圈勵(lì)磁，Kfx的常開觸點(diǎn)閉合并將電阻R短接。

（4）K1M合閘線圈帶電使真空接觸器合閘，合閘成功K1M分閘信號(hào)繼電器帶電。

圖1 防跳回路二次接線

（5）使K2S跳閘線圈帶電，同時(shí)K13電流線圈也帶電（回路見圖2）。由于K13防跳繼電器電流線圈和K2S跳閘線圈動(dòng)作時(shí)間欠配合，K2S跳閘線圈帶電后，其觸點(diǎn)先于K13防跳繼電器動(dòng)作，K1M真空接觸器先分閘，接于Kfx線圈的K1M輔助常閉觸點(diǎn)返回到閉合狀態(tài)。

（6）K13常閉觸點(diǎn)在轉(zhuǎn)換到常開時(shí)需切斷通流回路，由于K13常閉觸點(diǎn)兩端電壓降大、觸點(diǎn)斷流容量小，導(dǎo)致出現(xiàn)拉弧。而K1M真空接觸器的動(dòng)作信號(hào)并未發(fā)出，說明K1M合閘線圈由勵(lì)磁到動(dòng)作滯后于K13常閉觸點(diǎn)打開時(shí)間，K1M合閘線圈在真空接觸器合閘前失電。

1.2 改進(jìn)措施

由于防跳回路在正常情況下是不動(dòng)作的，只有在合閘回路上的2副K11中間繼電器合閘觸點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)才動(dòng)作。改進(jìn)措施有：

（1）根據(jù)K13，K2S中間繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間的匹配度來選擇設(shè)備，在設(shè)備廠家有合適型號(hào)繼電器前提下及時(shí)選擇替換。

本次臨時(shí)改進(jìn)措施采用K13防跳繼電器的2副常閉觸點(diǎn)串聯(lián)方式。改接后，對(duì)6 kV饋線柜進(jìn)行回路傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，K13防跳繼電器的常閉觸點(diǎn)在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)沒出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，其觸點(diǎn)表面沒再有燒傷痕跡。要根本解決該問題，可在機(jī)組大修期間選用合適的中間繼電器作技術(shù)改造。

26 kV開關(guān)柜跳閘監(jiān)視回路改進(jìn)

在高壓設(shè)備故障時(shí)，6 kV開關(guān)柜通過保護(hù)裝置的跳閘指令，迅速執(zhí)行對(duì)真空接觸器的跳閘。因此必須實(shí)時(shí)監(jiān)視6 kV開關(guān)柜跳閘回路的完整性和導(dǎo)通性，使跳閘回路處于待命狀態(tài)，在故障時(shí)迅速由接觸器切斷電源。跳閘回路的監(jiān)視可分半監(jiān)視和全監(jiān)視，半監(jiān)視是指在合閘狀態(tài)下對(duì)跳閘回路的導(dǎo)通性進(jìn)行監(jiān)視，而全監(jiān)視是在合閘、分閘狀態(tài)下都對(duì)跳閘回路的導(dǎo)通性進(jìn)行監(jiān)視。跳閘回路中設(shè)有跳閘監(jiān)視繼電器，用以監(jiān)視6 kV開關(guān)柜跳閘回路的導(dǎo)通狀態(tài)。

2.1 跳閘回路的半監(jiān)視

6 kV開關(guān)柜跳閘監(jiān)視回路二次接線如圖2所示。其中：K17為跳閘監(jiān)視繼電器，由電磁型輔助繼電器和提供返回延時(shí)的RC回路（電容器電阻器電路）組成；K2S為跳閘線圈；K13-I為防跳繼電器的電流線圈；K12為柜面分閘按鈕或DCS遙控分閘重動(dòng)的中間繼電器觸點(diǎn)；A6和B6，C8和D8為6 kV真空接觸器K1M常開輔助觸點(diǎn)的端點(diǎn)；A9，B9為6 kV真空接觸器K1M常閉輔助觸點(diǎn)的端點(diǎn)。

圖26 kV開關(guān)跳閘監(jiān)視回路

根據(jù)圖2，6 kV真空接觸器處于合閘狀態(tài)時(shí)，回路跳閘路徑為：K12跳閘繼電器的觸點(diǎn)或高壓熔絲變?nèi)蹟酄顟B(tài)的觸點(diǎn)Srd或故障聯(lián)跳6 kV真空接觸器的保護(hù)觸點(diǎn)Blt動(dòng)作，信號(hào)經(jīng)由K1M常開觸點(diǎn)至K2S跳閘線圈，使6 kV真空接觸器分閘。所以在6 kV真空接觸器合閘狀態(tài)，半監(jiān)視回路的電流信號(hào)由K17跳閘監(jiān)視繼電器的輔助繼電器線圈經(jīng)K1M接觸器輔助常開觸點(diǎn)（A6和B6，C8和D8），至K2S跳閘線圈構(gòu)成回路。當(dāng)監(jiān)視回路的元件發(fā)生輔助觸點(diǎn)拒合、回路斷線或直流操作電源消失等情況時(shí)，K17跳閘監(jiān)視繼電器失電，其輔助繼電器RC回路經(jīng)延時(shí)后返回，并通過輔助繼電器的觸點(diǎn)給出跳閘回路斷線的報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)跳閘回路的監(jiān)視功能。

2.2 跳閘監(jiān)視回路改進(jìn)

在6 kV真空接觸器處于分閘狀態(tài)時(shí)，原監(jiān)視回路由跳閘監(jiān)視繼電器的4端子至K1M接觸器常閉觸點(diǎn)（A9，B9）的端點(diǎn)c，再經(jīng)端點(diǎn)d通過K1M接觸器的常開觸點(diǎn)，至K2S跳閘線圈構(gòu)成回路。但按此跳閘監(jiān)視回路接線，僅在6 kV真空接觸器處于分閘狀態(tài)時(shí)能給出跳閘回路是斷線的信號(hào)，而在保護(hù)動(dòng)作跳閘后到下次6 kV真空接觸器合閘前的時(shí)間段，將對(duì)跳閘回路失去監(jiān)視。

將監(jiān)視回路從端點(diǎn)c到端點(diǎn)d的連線改接到端點(diǎn)f處與K2S跳閘線圈連通，即跳閘監(jiān)視回路在6 kV真空接觸器分閘后，由跳閘監(jiān)視繼電器的4端子經(jīng)K1M接觸器輔助常閉觸點(diǎn)（A9，B9）后，至K2S跳閘線圈構(gòu)成全監(jiān)視回路。6 kV F+C開關(guān)柜跳閘回路的全監(jiān)視方式在回路各元件異常時(shí)能及時(shí)報(bào)警，確保一次設(shè)備故障時(shí)跳閘回路處于導(dǎo)通狀態(tài)。

36 kV高壓電機(jī)緊急按鈕回路缺陷分析及改進(jìn)

在高壓廠用/備用變壓器設(shè)有分裂變壓器和雙圈變壓器時(shí)，電動(dòng)給水泵電機(jī)電源分別從2臺(tái)高壓變壓器低壓側(cè)不同繞組的6 kV母線段引接，2臺(tái)饋線柜作1臺(tái)運(yùn)行、另1臺(tái)熱備用方式。為滿足高壓電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)巡檢需要，在電動(dòng)給水泵就地設(shè)有1只緊急按鈕，發(fā)現(xiàn)安全隱患時(shí)，無論是在哪臺(tái)6 kV電動(dòng)給水泵電機(jī)饋線柜運(yùn)行都必須同時(shí)切斷電源。原回路就地緊急按鈕的觸點(diǎn)分別與2臺(tái)6 kV饋線柜的跳閘控制回路相連，而2段不同母線6 kV的直流控制電源是獨(dú)立的，用同1只緊急按鈕勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生直流寄生回路。

6 kV電動(dòng)給水泵電機(jī)就地緊急按鈕直流回路接線如圖3所示，其中：Y11，Y21為斷路器跳閘線圈；YS11，YS21為斷路器輔助觸點(diǎn)；AN為就地緊急按鈕；X11，X12，X13為AN按鈕與直流回路相連的保護(hù)壓板。當(dāng)就地緊急按鈕只有1副觸點(diǎn)時(shí)（編號(hào)為h，m及其擴(kuò)接的h′，m′觸點(diǎn)），跳6 kV母線B段電動(dòng)給水泵電源DL1斷路器的緊急按鈕直流回路由按鈕觸點(diǎn)h和m采用實(shí)線連接到其跳閘線圈Y11，跳6 kV母線C段電動(dòng)給水泵電源DL2斷路器的緊急按鈕直流回路由按鈕觸點(diǎn)h′和m′采用虛線連接到其跳閘線圈Y21。

圖3 緊急按鈕回路接線

單只緊急按鈕只有1副觸點(diǎn)的緊急按鈕直流回路，在AN按鈕處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，雖能確保2臺(tái)電動(dòng)給水泵饋線柜的Y11和Y21跳閘線圈回路同時(shí)導(dǎo)通，但2組獨(dú)立110 V直流系統(tǒng)通過AN緊急按鈕回路也被連通，存在安全隱患。

為此，對(duì)上述回路進(jìn)行改進(jìn)：單只就地緊急按鈕采用2副有效隔離的觸點(diǎn)，即雙觸點(diǎn)型按鈕（h，m和云線部分v，w），跳電源DL1開關(guān)的按鈕觸點(diǎn)為h和m，跳電源DL2開關(guān)的按鈕觸點(diǎn)為v和w。改進(jìn)后，當(dāng)就地緊急按鈕操作時(shí)，發(fā)電機(jī)組的2組110 V直流系統(tǒng)仍相互獨(dú)立，確保110 V控制電源的穩(wěn)定。

4 結(jié)語

本文針對(duì)某燃煤電廠在建設(shè)過程中6 kV開關(guān)柜防跳繼電器觸點(diǎn)拉弧、跳閘監(jiān)視回路不完善以及高壓電機(jī)就地緊急按鈕回路缺陷等問題，提出通過并聯(lián)防跳接點(diǎn)、改接跳閘監(jiān)視回路和更換雙觸點(diǎn)型就地緊急按鈕的解決辦法，可供相關(guān)技術(shù)部門參考。

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（本文編輯：趙曉明）

Analysis and Improvement of Operation Circuit of 6 kV Switch Cabinet

ZHANG Enke
（Zhejiang Electric Power Construction Co.，Ltd.，Ningbo Zhejiang 315012，China）

Aiming at imperfect contact arc of anti-tripping relay and tripping monitoring circuit of 6 kV switch cabinet as well as feedback failure of local emergency button of high voltage motor in the construction of coalfired power plant，the paper presents a solution of rewiring control circuit in 6 kV switch cabinet and adopting double-contact local emergency button to ensure operation reliability of 6 kV switch cabinet.

6 kV switch cabinet；anti-tripping circuit；contact arc；tripping monitoring；button DC circuit

TM591

B

1007-1881（2015）06-0048-04

2015-04-17

章恩科（1978），男，工程師，從事火電廠建設(shè)電氣技術(shù)管理工作。