邵云（大慶油田電力集團(tuán)供電公司）

35kV微機(jī)變電合閘回路的改進(jìn)

邵云（大慶油田電力集團(tuán)供電公司）

針對(duì) 35kV微機(jī)變電所經(jīng)常出現(xiàn)的 SF6開(kāi)關(guān) （彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)）燒合閘線(xiàn)圈的現(xiàn)象，找出合閘線(xiàn)圈燒毀的原因，并提出了解決辦法，對(duì)改進(jìn)后經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，不但節(jié)約了設(shè)備和人工費(fèi)用，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，而且保證了變電所正常的運(yùn)行，大大提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

SF6開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu) 合閘線(xiàn)圈 常開(kāi)接點(diǎn) 常閉接點(diǎn) 維護(hù)成本

隨著微機(jī)保護(hù)技術(shù)和 SF6開(kāi)關(guān)在電網(wǎng)中投入使用范圍日益擴(kuò)大，相應(yīng)的問(wèn)題也逐漸產(chǎn)生，近年來(lái)，大慶油田電力集團(tuán)供電公司負(fù)責(zé)維護(hù)的高壓開(kāi)關(guān)合閘故障造成合閘線(xiàn)圈燒毀現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這不但造成維護(hù)成本的提高，重要的是影響供電質(zhì)量，降低供電可靠率。針對(duì)影響合閘故障的關(guān)鍵因素，查找原因，制定相應(yīng)的整改措施，取得了突破性進(jìn)展，極大地降低了變電所合閘回路故障率。

1 開(kāi)關(guān)合閘線(xiàn)圈燒壞的原因分析

目前，大慶油田許多常規(guī)變電所以及新投運(yùn)的變電所都改造設(shè)計(jì)成微機(jī)變電所，但近兩年，微機(jī)變電所連續(xù)發(fā)生了多起 SF6開(kāi)關(guān)合閘線(xiàn)圈燒毀事件。如 2011 年 4 月 21日，杏 I-1 變電所 35kV41137開(kāi)關(guān)合閘線(xiàn)圈燒壞因值班人員操作時(shí)通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)燒毀；2011 年 8 月 15 日，聚杏十八 40831 開(kāi)關(guān)因儲(chǔ)能電源未投開(kāi)關(guān)合閘線(xiàn)圈燒壞等。

通過(guò)對(duì)這些缺陷集中分析，發(fā)現(xiàn)2點(diǎn)不尋常：一是 SF6開(kāi)關(guān)合閘線(xiàn)圈燒壞的原因或是儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)沒(méi)有投入或是失去儲(chǔ)能電源的情況下；二是 SF6開(kāi)關(guān)廠家多是山東泰安開(kāi)關(guān)廠，與其配套使用的微機(jī)裝置都是南自裝置。于是對(duì)常規(guī)保護(hù)、南自裝置合閘控制回路和山東泰安開(kāi)關(guān)廠生產(chǎn)的 SF6開(kāi)關(guān) CT10 型彈簧機(jī)構(gòu)二次接線(xiàn)回路進(jìn)行分析研究，從中發(fā)現(xiàn)了之間的不同之處和問(wèn)題所在。

常規(guī)保護(hù)合閘控制回路見(jiàn)圖1。

圖1 常規(guī)保護(hù)合閘控制回路

動(dòng)作過(guò)程：

常規(guī)變電所控制回路中，手動(dòng)進(jìn)行合閘后，控制鍵KK復(fù)位，合閘繼電器在1s左右返回，如開(kāi)關(guān)合不上，開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)沒(méi)有打開(kāi)，將會(huì)燒壞合閘繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)，但不會(huì)燒毀合閘線(xiàn)圈。

南自裝置合閘控制回路見(jiàn)圖2。

圖2 南自裝置合閘控制回路

動(dòng)作過(guò)程：

手動(dòng)或遙控合閘時(shí)，接點(diǎn)動(dòng)作后，發(fā)出合閘脈沖，合閘正電源經(jīng)接點(diǎn)送至X204，啟動(dòng) SHJ重動(dòng)繼電器，由 SHJ-2 接點(diǎn)經(jīng) 2YJJ1-1 接點(diǎn)后啟動(dòng)斷路器的合閘線(xiàn)圈及 KKJ，HBJ的接點(diǎn)用于自保持，開(kāi)關(guān)合不上，合閘脈沖將一直發(fā)出不返回，直至合閘線(xiàn)圈燒斷。

山東泰開(kāi) SF6開(kāi)關(guān)動(dòng)作回路見(jiàn)圖3。

圖3 SF6開(kāi)關(guān)CT10型彈簧機(jī)構(gòu)二次接線(xiàn)圖

動(dòng)作過(guò)程：

送上控制電源，手動(dòng)或遙控進(jìn)行合閘操作后，合閘正電源通過(guò) 1ZJ6-7 接點(diǎn)和 DL1-3 接點(diǎn)啟動(dòng)合閘線(xiàn)圈，如果此時(shí)儲(chǔ)能電源有故障或彈簧機(jī)構(gòu)未儲(chǔ)能，雖然合閘線(xiàn)圈HQ啟動(dòng)，但開(kāi)關(guān)并不會(huì)合上，而裝置發(fā)出的合閘脈沖只有開(kāi)關(guān)合閘后，才能返回，開(kāi)關(guān)不合閘則合閘脈沖一直發(fā)出，合閘線(xiàn)圈HQ就一直處于保持狀態(tài)，開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn) DL1－3也不會(huì)打開(kāi)，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)燒毀合閘線(xiàn)圈。

2 改進(jìn)措施

對(duì)這些缺陷以往采取的措施是重新更換合閘線(xiàn)圈，經(jīng)過(guò)對(duì)裝置和 SF6開(kāi)關(guān)二次接線(xiàn)分析，可以看出對(duì)合閘回路及儲(chǔ)能回路進(jìn)行一點(diǎn)小改動(dòng)，就可以解決頻燒合閘線(xiàn)圈問(wèn)題。

具體方法：在原圖（圖3）基礎(chǔ)上，將直流接觸器二副常閉接點(diǎn)并接（用兩副常閉接點(diǎn)并接是為增加接點(diǎn)接觸可靠性）起來(lái)串入合閘回路中，并將行程開(kāi)關(guān)常閉接點(diǎn)和直流接觸器啟動(dòng)線(xiàn)圈串聯(lián)起來(lái)，由原來(lái)兩端接的儲(chǔ)能電源改為接控制電源。具體變更如圖4。

圖4 SF6開(kāi)關(guān) CT10型彈簧機(jī)構(gòu)二次接線(xiàn)變更圖

動(dòng)作過(guò)程：

送上控制電源，手動(dòng)或遙控進(jìn)行合閘操作后，合閘正電源將通過(guò) 1ZJ6-7 接點(diǎn)、KM7-8 和 DL1-3接點(diǎn)啟動(dòng)合閘線(xiàn)圈，如果此時(shí)儲(chǔ)能電源有故障或彈簧機(jī)構(gòu)未儲(chǔ)能，行程開(kāi)關(guān)CK常閉接點(diǎn)1－2處于閉合位置，直流接觸器KM就會(huì)啟動(dòng)，串入合閘回路的直流接觸器 KM 的常閉接點(diǎn) KM7-8和 KM9-10 就會(huì)打開(kāi)，合閘線(xiàn)圈HQ不會(huì)啟動(dòng)，開(kāi)關(guān)無(wú)法進(jìn)行合閘。并且此時(shí)該裝置還會(huì)發(fā)出“控制回路斷線(xiàn)”信號(hào)，提醒值班人員檢查回路。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過(guò)改造可以避免在檢修和日常倒閘操作過(guò)程中由于儲(chǔ)能電源故障或開(kāi)關(guān)未儲(chǔ)能時(shí)造成的合閘線(xiàn)圈燒毀現(xiàn)象，可以提高檢修質(zhì)量，同時(shí)節(jié)省檢修單位由于處理合閘線(xiàn)圈燒毀的缺陷所造成的一切費(fèi)用。這種二次回路小的改造，主要是針對(duì)南自裝置配山東泰開(kāi)生產(chǎn)的 SF6開(kāi)關(guān)，其它廠家如大連中電也存在類(lèi)似問(wèn)題，也可以進(jìn)行同樣的改造。

以 2012 年為例，按購(gòu)進(jìn) 35kV 高壓開(kāi)關(guān)合閘線(xiàn)圈 850元/只計(jì)算，每次更換合閘線(xiàn)圈加上用車(chē)的臺(tái)班費(fèi)、耗油以及人工費(fèi)按總計(jì) 1500 元計(jì)算。2011年處理合閘線(xiàn)圈燒毀的缺陷達(dá)到 36 次，2012 年發(fā)生 10次，按這樣計(jì)算，每年將節(jié)省支出=每次處理缺陷的費(fèi)用× （2011年合閘線(xiàn)圈燒毀次數(shù)-2012年合閘線(xiàn)圈燒毀次數(shù)）=39000元。

由于天氣和路途原因，更換合閘線(xiàn)圈平均需1～3h，即高壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi) 1～3h，期間一臺(tái)組高壓開(kāi)關(guān)損失電量達(dá) 200kWh，因斷電造成油田生產(chǎn)的損失更是無(wú)法量化。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)合閘控制回路的改進(jìn)，不但極大地降低了高壓開(kāi)關(guān)合閘線(xiàn)圈燒毀的事故，而且有效防止了因合閘線(xiàn)圈燒毀而延誤送電，提高了供電可靠性，得到了用戶(hù)好評(píng)。同時(shí)也節(jié)約了大量的能源，節(jié)約了原材料的更換和相關(guān)費(fèi)用的支出，降低了經(jīng)營(yíng)成本，增加了利潤(rùn)，增強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.019

2013-04-20）

邵云，工程師，2000年畢業(yè)于天津大學(xué) （電力系統(tǒng)及自動(dòng)化），從事變電檢修工作，E-mail：shaoyun@cnpc.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田電力集團(tuán)供電公司杏南工區(qū)變檢隊(duì)，163513。