智能變電站雙重化智能終端防跳回路的分析

凡紅濤　張勇剛

（國(guó)網(wǎng)襄陽供電公司，湖北 襄陽　441000）

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智能變電站雙重化智能終端防跳回路的分析

凡紅濤張勇剛

（國(guó)網(wǎng)襄陽供電公司，湖北 襄陽441000）

摘要220kV智能化變電站中，220kV斷路器一般配置雙重化的智能終端，相當(dāng)于兩套獨(dú)立的操作箱。與常規(guī)綜自站帶雙跳功能單操作箱相比，其防跳回路實(shí)現(xiàn)方式不同。本文在對(duì)常規(guī)操作箱防跳回路分析的基礎(chǔ)上，提出了雙重化智能終端防跳回路實(shí)現(xiàn)的方法。

關(guān)鍵詞：智能化變電站；斷路器；雙重化智能終端；綜自站；防跳回路

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司的“十二五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，110kV及以上電壓等級(jí)的新建變電站均為智能化變電站，傳統(tǒng)的綜自變電站將逐步改造為智能化變電站。智能化變電站的220kV斷路器機(jī)構(gòu)一般配置雙重化的智能終端。雙重化智能終端在操作回路上的功能相當(dāng)于兩套獨(dú)立的操作箱。與傳統(tǒng)的帶雙跳功能的單操作箱相比，雙重化智能終端操作回路的獨(dú)立性較強(qiáng)。在Q/GDW 161—2007《線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范》8.1.2條中規(guī)定斷路器防跳功能應(yīng)由斷路器本體機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。因此，按照高壓斷路器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，新出廠的220kV斷路器機(jī)構(gòu)本體均帶有防跳回路，操作箱的防跳回路通常不使用。然而在一些舊綜自站的智能化改造施工過程中，發(fā)現(xiàn)許多較老的斷路器機(jī)構(gòu)本體不具備防跳功能。這類斷路器的防跳功能必須由智能終端來實(shí)現(xiàn)。

1　傳統(tǒng)帶雙跳操作箱的防跳回路原理分析

防跳回路的功能為：當(dāng)手合或重合到故障，而且合閘脈沖較長(zhǎng)時(shí)，或者合閘接點(diǎn)粘死時(shí)，為防止斷路器跳開后又多次合閘，造成斷路器損壞，故設(shè)有防跳回路。傳統(tǒng)的220kV斷路器機(jī)構(gòu)使用的操作箱，有兩組分相跳閘回路，一組分相合閘回路。操作箱防跳回路的動(dòng)作原理如圖1所示（回路進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化），當(dāng)手合或重合到故障上，斷路器跳閘時(shí)，TJa接通，跳閘回路的11TBIJa跳閘保持，12TBIJa（22TBIJa為第二組跳閘）接點(diǎn)閉合，起動(dòng)1TBUJa，1TBUJa動(dòng)作后起動(dòng)2TBUJa，2TBUJa通過其自身接點(diǎn)在合閘脈沖存在情況下自保持，于是這兩組串入合閘回路的繼電器的常閉接點(diǎn)斷開，切斷合閘回路，避免斷路器多次跳合。通過以上分析，我們可以看出兩組跳閘回路均具有防跳功能。

2　雙重化智能終端防跳回路的特點(diǎn)

智能化變電站的220kV斷路器配置雙重化智能終端，兩套智能終端均具有獨(dú)立完善的跳合閘回路。因?yàn)閿嗦菲髦挥幸唤M合閘線圈，所以在與斷路器機(jī)構(gòu)配合中，第一套智能終端主要功能為第一組跳閘和合閘；第二套智能終端的主要功能為第二組跳閘，且與第一組操作箱相互獨(dú)立，其合閘回路功能不使用。因此，其第二組跳閘回路防跳功能的實(shí)現(xiàn)與單操作箱相比有很大的不同。如圖2所示，我們先對(duì)第一套智能終端的防跳回路進(jìn)行分析，其實(shí)現(xiàn)方式為：當(dāng)跳閘脈沖存在（TJa接通）或者手分，且合閘脈沖未返回時(shí)，串接在跳閘回路中的TBJa或者手跳接點(diǎn)STBJa接通，起動(dòng)防跳繼電器1TBJUa，1TBJUa常開接點(diǎn)接通并自保持，常閉接點(diǎn)斷開合閘回路，實(shí)現(xiàn)第一套智能終端防跳功能。然而，當(dāng)?shù)诙字悄芙K端跳閘時(shí)，因斷路器合閘回路接在第一套智能終端，且第二組跳閘回路與第一套智能終端獨(dú)立，因此合閘回路的防跳繼電器1TBJUa將不能起動(dòng)，其防跳功能將不能實(shí)現(xiàn)。

圖1　帶雙跳單操作箱防跳原理

圖2　第一套智能終端防跳回路

3　雙重化智能終端防跳回路的實(shí)現(xiàn)方法

為了能夠讓兩套智能終端的跳閘回路均實(shí)現(xiàn)防跳功能，必須采取措施讓第二套智能終端保護(hù)跳閘時(shí)，防跳繼電器1TBJUa起動(dòng)，切斷合閘回路，從而實(shí)現(xiàn)防跳功能。對(duì)圖2進(jìn)行分析，可以看出，如何起動(dòng)1TBUJa是關(guān)鍵。為此，可以采取兩種方案：①將第二套智能終端的TBJa與第一套智能終端TBJa并接；②參考斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路的實(shí)現(xiàn)原理，將斷路器機(jī)構(gòu)的常開接點(diǎn)接入4D1和4D2的位置。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工經(jīng)驗(yàn)，智能終端一般沒有引出TBJa的的空接點(diǎn)，即使存在該接點(diǎn)，配線也比較麻煩，實(shí)現(xiàn)難度較大，因此我們采用第②種方案。

當(dāng)采用第②種方案時(shí)，其防跳功能實(shí)現(xiàn)的原理為：當(dāng)斷路器在合閘后，如果合閘脈沖保持時(shí)間較長(zhǎng)，斷路器合上后，智能終端的防跳功能立即起動(dòng)，斷開合閘回路，且自保持。此時(shí)即使保護(hù)跳開斷路器，斷路器因合閘回路斷開，將不能合上，因此不會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象。

4　工程實(shí)際應(yīng)用

220kV韓崗變電站智能化改造工程是襄陽供電公司進(jìn)行的首座220kV電壓等級(jí)的變電站智能化改造。該站8臺(tái)220kV開關(guān)機(jī)構(gòu)中，有5臺(tái)LW10B-252W、2臺(tái)LW6-220型六氟化硫液壓機(jī)構(gòu)開關(guān)。這兩種型號(hào)的開關(guān)生產(chǎn)日期在1999年左右，開關(guān)機(jī)構(gòu)本體均不帶防跳回路，且設(shè)備較老，改造本體的二次回路非常困難。因此，這些開關(guān)的防跳功能的實(shí)現(xiàn)，只能依靠智能終端的防跳回路，在現(xiàn)場(chǎng)的施工中，我們采用了如圖2所示的方法，將開關(guān)A、B、C三相的合閘位置分別接入相應(yīng)回路。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)7臺(tái)開關(guān)的防跳試驗(yàn)過程中，每臺(tái)開關(guān)的兩套智能終端均能可靠的實(shí)現(xiàn)防跳功能。

5　結(jié)論

在傳統(tǒng)的變電站中，很多設(shè)備運(yùn)行多年，不滿足新的智能化變電站的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，在智能化改造過程中將會(huì)出現(xiàn)新舊設(shè)備配合問題。比如目前的規(guī)范要求斷路器的防跳回路，壓力閉鎖回路均由斷路器機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，而較老的斷路器機(jī)構(gòu)一般不具備此類功能。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，應(yīng)對(duì)此類問題引起足夠的重視，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該認(rèn)真分析新舊設(shè)備之間的配合問題，找到合理的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1] Q/GDW 161—2007. 線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 陳剛, 盧松城, 紀(jì)青春. 220kV斷路器防跳回路中異常問題分析及處理[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2009(23): 185-186, 197.

[3] 何永華. 發(fā)電廠及變電站的二次回路[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 1997.

[4] Q/GDW 441—2010. 智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 顏華敏, 顧國(guó)平, 陸敏安, 等. 一起斷路器防跳回路異常分析及改造[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2010, 38(12): 138-140.

[6] 劉振亞. 智能電網(wǎng)技術(shù)[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2010.

凡紅濤（1983-），男，湖北襄陽人，工程碩士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安裝、調(diào)試工作。

Analysis of the Breaker Anti-jumping Circuit for Double Configured RPIT in Intelligent Substation

Fan HongtaoZhang Yonggang
(State Grid Xiangyang Power Supply Company, Xiangyang, Hubei441000)

Abstract In 220kV intelligent substation, 220kV breaker is often configured double RPIT, equivalent to two separate operative-boxes. Compared with normal integrated automation system substation, the anti-jumping circuit performs in a different way. Based on the analysis of anti-jumping circuit for nomal operative-box, this paper proposes a method for dual-configured RPIT.

Keywords：intelligent substation; breaker; double-configuared RPIT; integrated automation system substation; anti-jumping circuit

作者簡(jiǎn)介