李靖智

摘 要：故障錄波圖中采用TWJ（跳位繼電器）接點作為斷路器位置開關(guān)量，會誤導110千伏及以下電網(wǎng)故障分析，文章對其原理進行分析，并提出了解決方案。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)故障分析；故障錄波圖；TWJ接點；重動

中圖分類號：TM727 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0084-02

引言

在110千伏及以下電網(wǎng)故障分析中，故障錄波圖是不可缺少的重要依據(jù)，筆者在多次的電網(wǎng)故障分析中，發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)于TWJ誤導電網(wǎng)故障分析的問題。

1 TWJ誤導電網(wǎng)故障分析的問題研究

保護裝置均具備故障錄波功能，但保護裝置的錄波一般只有故障前2個周波和故障后10個周波的數(shù)據(jù)，只能反映故障前后240ms的故障情況，其錄波數(shù)據(jù)根本不足以反映故障的整體情況，因此我們一般選取故障錄波器的錄波圖作為分析的依據(jù)。

1.1 斷路器位置開關(guān)量取法的現(xiàn)狀

目前網(wǎng)內(nèi)運行的故障錄波器中，其開關(guān)量共公端分為+24V和+110V兩種，故障錄波器一般安裝在保護室（控制室）或繼電小室內(nèi)，需要取用斷路器的位置接點來作為斷路器位置開關(guān)量，由于開關(guān)量共公端均為+24V，這個斷路器的位置接點就不能從戶外開關(guān)場處取來，因此典型設(shè)計中均取用同一室內(nèi)操作箱內(nèi)的TWJ（跳位繼電器）接點作為故障錄波器中的斷路器分、合閘位置開關(guān)量，即TWJ接點閉合則表示斷路器為分閘位置；TWJ接點斷開則表示斷路器為合閘位置。對于開關(guān)量共公端為+110V的故障錄波器，典型設(shè)計中斷路器位置開關(guān)量的取用方法相同。

1.2 取TWJ接點作為位置開關(guān)量存在的問題及其原理

取TWJ接點作為故障錄波器中的斷路器位置開關(guān)量的時候，TWJ接點并不能如實、即時的反映斷路器的分閘位置，而只能反映操作箱中TWJ繼電器的動作狀態(tài)，這中間是有很大區(qū)別的。當操作箱中TWJ繼電器動作，TWJ接點閉合的時刻，斷路器并非一定為分閘位置；而當TWJ返回時，即TWJ接點打開時，斷路器并不一定立即變?yōu)楹祥l位置。這是因為斷路器的跳閘與合閘存在固有時間，一般來講，斷路器固有分閘時間為30ms～50ms，固有合閘時間為50ms～70ms，而TWJ的動作時間相對要短的多，可以按照瞬時動作來對待，這樣就產(chǎn)生了一個問題：錄波圖中的斷路器位置開關(guān)量不能如實、即時的反映斷路器的實際位置。

1.3 針對問題的原理分析

TWJ動作原理如下圖1所示。

如上圖所示，在跳閘脈沖發(fā)出的瞬間，跳閘線圈TQ動作，斷路器經(jīng)30ms～50ms的固有時間完成分閘，其輔助常閉接點閉合，100：4端子帶-110V電壓，TWJ均動作，TWJ接點閉合，這個過程中TWJ接點是能夠正確反映斷路器的實際位置的。但是隨后當重合閘動作時，會出現(xiàn)問題，重合閘動作，合閘脈沖發(fā)出的瞬間，100：4帶+110V電壓，TWJ均復歸，其接點打開，所反映的斷路器位置是合閘位置。但實際上，斷路器此時并非在合閘位置，須經(jīng)50ms～70ms的固有時間才能完成合閘，錄波圖中的合閘位置比斷路器的實際合閘位置早出現(xiàn)了50ms～70ms。錄波圖中的模擬量波形、開關(guān)量變位如下圖2中所示：

為了便于分析，筆者在錄波圖中加入了理想的斷路器分位開關(guān)量作為對比，在斷路器能夠正常分合閘的情況下，TWJ接點所造成的后果僅僅是以下兩點：

（1）使錄波圖中的合閘位置比斷路器的實際合閘位置早

出現(xiàn)了50ms～70ms。

（2）導致圖2中出現(xiàn)了合閘脈沖發(fā)出僅12ms就有合位的奇怪現(xiàn)象。

如果斷路器不能夠正常分合閘，比如出現(xiàn)機構(gòu)卡塞、合閘線圈燒毀等情況，TWJ接點所造成的后果就會很嚴重，因為此時斷路器合閘未成功，而TWJ所反映的斷路器位置卻是合閘位置，會嚴重誤導故障分析，得出錯誤的結(jié)論。這種情況下只有以模擬量的錄波為基礎(chǔ)，才有可能得出斷路器動作的真實情況，即有模擬量波形時斷路器為合位而無模擬量波形時斷路器為分位，但往往負荷電流（圖2中-70ms～0ms部分及1080ms以后部分）很小，在故障錄波中不可見，只有故障電流（圖二中0ms～52ms部分）清晰可見，因此難以判定斷路器在故障過程中到底是分位還是合位。由此可見，TWJ誤導電網(wǎng)故障分析的危害是比較嚴重的。

2 解決方法

分析清楚TWJ誤導電網(wǎng)故障分析的原理后，筆者采用兩種方法來解決此問題：

（1）在故障錄波器開關(guān)量中增加合閘位置開關(guān)量，取用操作箱的HWJ接點，然后用分閘位置、合閘位置兩個開關(guān)量進行斷路器實際位置判斷，可以解決誤導故障分析的問題，這種方法的缺點是HWJ接點在跳閘過程中也存在不能如實、即時的反映斷路器的合閘位置的問題。

（2）直接從斷路器機構(gòu)取用輔助接點。此法對于開關(guān)量共公端為+110V的故障錄波器不存在問題，從開關(guān)場處斷路器機構(gòu)取用輔助接點作為位置開關(guān)量即可，對于開關(guān)量共公端為+24V的故障錄波器，可將從開關(guān)場處斷路器機構(gòu)取用的輔助接點經(jīng)故障錄波器同一室內(nèi)的220V直流中間繼電器ZJ重動，重動后的ZJ接點供給故障錄波器使用，作為斷路器的分閘位置開關(guān)量。這種方法能夠如實、即時的反映斷路器的分閘位置，也滿足規(guī)程規(guī)范的原則和要求，但改造的工作量比較大，原理如下圖3所示：

3 結(jié)束語

兩種解決問題的方法可以根據(jù)實際情況選取采納，在具備改造條件的情況下，“直接從斷路器機構(gòu)取用輔助接點”解決法能夠可靠徹底地消除TWJ誤導電網(wǎng)故障分析的問題，推薦采用此方法。

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