技术交流

手车式断路器防跳回路的改进

随着10 kV高压开关柜技术的不断提高,各种型号的中置式开关柜,得到了越来越广泛的应用。中置式开关柜上配备的断路器都属于可移动手车式,大部分为真空断路器,如VS1、ZN28、ZN63等。这种断路器配有弹簧机构,既可用交流或直流电操作,也可手动操作。其结构合理、开断能力强、寿命长、操作简单、维修方便、功能齐全,适用于发电厂、变电站等输配电系统的控制或保护,尤其适用于开断重要负荷及频繁操作的场所。
功能齐全是手车式断路器的优点,但在其防跳回路与微机保护的配合应用中,出现了不正确动作现象。
1 不正确的动作现象及原因分析
1.1 不正确的动作现象
在某一工程中对开关柜做微机保护联动试验
前,用保护装置上的分合按钮手动分合断路器,发现只能分合一次。试验前开关初始状态为“分”位、已储能,合闸后,“合位”灯及“分位”灯同时亮,同时微机保护显示“控制回路断线”。进行分闸后,再不能进行合闸操作,只有断开控制电源复位后才能再进行断路器操作。
1.2 不正确的动作原因分析
(1) 如图1所示。为查明原因,首先从合闸后“合位”灯及“分位”灯同时亮入手。经测量,合位继电器HWJ与分位继电器TWJ的-KM侧都为负性,说明TWJ的回路接通且动作,所以“合位”灯及“分位”灯同时亮。此时,微机保护既检测到“合位”也检测到“分位”,便发出了“控制回路断线”报警(以DSA系列微机保护为例,软件设计规定:检测到一个“合位”或“分位”便正常显示,若同时检测不到“合位”和“分位”或同时检测到“合位”和“分位”便认为不正常,发“控制回路断线”报警)。
(2) 如图2所示。进一步查找合闸回路的负性问题发现,合闸后TWJ通过整流二管、开关机构防跳线圈KO及断路器辅助开关QF-51、52接通
-KM,由于TWJ与KO均为电压继电器,线圈组值配合不当,TWJ上的分压使其动作而导致“分位”灯亮。此时,KO上的分压足以让其动作并通过KO-3、5自保持吸合,KO-2、3接点打开,造成了合闸回路不通;即使再次分闸后,TWJ和KO仍通过KO-3、5保持吸合,导致合闸回路不通。断路器只能合分一次,不能再次合闸,这就是产生不正确动作的原因所在。
2 防跳回路的改进方案
2.1 方案一
如图3所示,在合闸回路中串入一个断路器DL常闭接点,断路器合闸后,DL常闭接点打开,TWJ不能构成回路,因此“分位”灯不亮。防跳继电器KO也不能动作,合闸回路正常通断使断路器可正常分合,微机保护只判断“合位”,不再发“控制回路断线”报警,不正确动作现象消除。
2.2 方案二
如图4所示,将微机保护E11与E12的连线断开,在“分位”指示回路中串入一个断路器DL常闭接点并与-KM接通。此时,合闸回路与分位指示回路分开,断路器合闸后,DL常闭接点打开,TWJ不能构成回路,因此“分位”灯不亮。防跳继电器KO也不能保持动作,合闸回路正常通断使断路器可正常分合,微机保护只检测到“合位”,不再发“控制回路断线”报警,不正确动作现象消除。
2.3 方案三
如图5所示,微机保护装置合闸操作回路中已具备防跳功能,与断路器机构本身的防跳功能重复,因此可将造成不正确动作现象的断路器机构防跳继电器KO拆除,只保留断路器DL接点控制合闸回路的通断。再进行保护传动试验时,断路器动作正常,微机保护显示正常,不正确动作现象消除。
3 结 论
综上所述,开关柜不正确动作现象是由于TWJ与KO阻值配合不当造成的。要从根本上解决此问题,还需要保护装置厂家与断路器厂家进一步进行技术磋商,或者用户订货时对断路器厂家提出不配置防跳功能的要求。
比较现场解决此问题的3个方案,不难看出3个方案都可以解决问题。但方案1串入DL接点,增加了合闸回路的故障隐患,增加了接线的复杂性;方案2将合闸回路与分位指示回路分开,使分位指示不能反映合闸回路的真实通断状况,且增加了接线的复杂性;方案3在了解断路器机构二次接线的情况下,拆除KO,既方便可行,功能又不受影响。因此,解决以上不正确动作现象的方案优先推荐方案3。
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