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三菱手车式开关柜与二次继电保护的配合 |
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| 三菱手车式开关柜与二次继电保护的配合 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 13:52:03  |
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摘 要：进口开关柜在内部联锁和控制回路上与国产开关柜存在一定的差别。因此，简单介绍了日本三菱10 kV手车式开关柜的联锁回路，着重对其在二次设计中与保护配合方面出现的问题进行了分析，并提出了两种解决方案。经过分析比较，认为取消保护跳闸中间继电器是较好的解决方法。
关键词：手车式开关柜 联锁 控制回路 保护配合
目前，电力系统和不少用户工程的10 kV配电装置均采用进口开关柜，这些开关柜在内部联锁和控制回路上与国产开关柜存在一定的差别，本文主要介绍和分析三菱开关柜的内部联锁和控制回路。
1 联锁回路
IEC标准［1］中对交流1～72.5 kV金属封闭开关设备规定有：为了安全和操作方便，在设备的不同组件之间应加设联锁，且应优先采用机械联锁。普通开关柜均具备本间隔的机械五防功能，但在母联开关小车和过渡小车的联锁及母线接地的联锁回路上与进口开关柜存在差别。
1．1 母线接地小车与真空开关的电气联锁
普通国产手车柜不配备母线接地车，当母线需检修时，由检修人员拉出小车，采用验电后挂接地线的方法，这样做有一个好处，就是能够使检修人员明显地看到接地点。
三菱开关柜配备有专用的母线接地小车（只可推入指定间隔）。接地小车推入进线柜后可通过ON/ OFF铵钮控制接地开关的跳、合闸。接地小车与连接于这段母线的所有开关（包括馈线、电容器、母联和站用变回路等）构成电气闭锁回路。实现方式是将接于本段母线的所有开关的常闭辅助接点串接于接地开关的合闸回路中，将接地开关的常闭辅助接点接在连于本段的所有开关的合闸回路中，从而实现：只有接于本段母线的所有开关均处于分闸位置时，接地开关才可合闸；当接地开关处于合闸状态时，所有联于本段母线的开关均不能合闸。接地小车面板上的指示牌可显示出其所处的状态。这样做简化了母线接地操作，但对检修人员而言，毕竟不如挂接地线那么明显，所以采用后应考虑补充相关的规章制度。
1．2 母联真空开关与过渡小车之间的联锁
三菱开关柜采用轮锁实现母联两个手车间的联锁。当附在真空开关托板的插锁或附在过渡小车的渡小车才可以推入及拉出。真空开关托板的插锁与过渡小车的插锁是联动的：母联真空开关被拉出后插锁将锁定，过渡小车的插锁可以解除；过渡小车在工作位置或拉出时插锁锁定，真空开关托板的插锁可以解除。由于这一功能保证了母联开关“后通先断”，所以在设计确认中予以了肯定。
2 跳、合闸起动回路
三菱手车柜就地控制与所有外部控制相互独立、自成体系，见图1。而我国过去设计的10 kV开关柜（如汕头开关厂、珠江开关厂的XGN型开关柜），所有跳、合闸脉冲都是分别经一组跳、合闸线圈完成操作的，如图2所示。二者有显著差别。
如图1所示，S为小车检修－工作状态转换开关，SA1为开关就地－远方控制转换开关。保护动作接入1，2端口，由继电器KV去起动跳闸；所有远方合闸命令（包括自动重合闸）起动KC1，经KC1的常开接点起动合闸；所有外部跳闸（不包括保护跳闸）命令起动KC2，经KC2的常开接点起动跳闸。
这种设计接线有以下两点好处：由图1可以看到，保护动作后起动KV，经其常开接点自保持，并由另一常开接点起动跳闸回路，同时YE灯亮，便于现场查找故障跳闸的开关；保护动作后不经SA1直接出口跳闸，可以避免在开关运行过程中，由于SA1忘记复位（打在就地状态），而使保护信号无法出口。但这种接线方式同时也存在有以下两个问题：保护起动继电器KV后，由于其常开接点自保持，必须将自保持回路解除(即对SB5手动复位)，才能对开关合闸，即保护动作后无法实现自动重合闸；必须另外引出一个保护跳闸接点去起动KV，且将出现由不同直流电源控制的两个跳闸出口。
经过初步分析，有两种接线方案可供选择，通过对两种方案的比较，我们决定采用第二种方案，见图3 。以下对这两种方案作一介绍。
2．1 方案一
将所有外部合闸命令（包括自动重合闸）均通过KC1，由其常开接点接通合闸回路；将所有外部跳闸命令（包括保护跳闸）均通过KC2，由其常开接点接通跳闸回路；另外再引出一个保护跳闸出口去直接起动开关的保护跳闸回路（即起动中间继电器KV）。
2．1．1 优点
a）保护动作后，YE灯亮，便于发现事故；
b）保护跳闸后起动两套中间继电器（KC2和KV），由于KV跳闸不经就地－远方转换开关SA1，避免了SA1忘记复位（置于就地位置）所带来的保护拒动。
2．1．2 缺点
a）设有两个保护跳闸压板，给运行、维护带来不便。
b）保护动作起动KV，其常开接点自保持，无法实现自动重合闸。但由于开关柜的10 kV馈线均为电缆馈线，故此点可以不予考虑。
c）NDGJ8—89《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》［2］中规定断路器的控制回路宜监视跳、合闸回路的完整性。由图2可以看出，保护只有一套KCT和KCC，只能做到对KC1和KC2线圈完好性的监视，而KV作为非常重要的保护起动线圈，却得不到监视。
2．2 方案二
如图3所示，将所有外部跳闸命令（包括保护跳闸）均通过KC2，由其常开接点接通跳闸回路（KV不再起作用）；所有外部合闸命令（包括自动重合闸）均通过KC1，由其常开接点接通合闸回路。
2．2．1 优点
a）跳、合闸回路均只有1个，保护装置可以实现对它们的完好性监视；
b）跳闸压板只有1个，方便运行、维护。
2．2．2 缺点
a）当在开关柜处于运行状态，转换开关SA1忘记复位（即SA1的“就地”接通）时，保护装置无法动作 。但目前开关的正常操作均要求在控制室或调度端实现，必须将SA1打在远方位置才能送电，同时为了以防万一，设计中将SA1处于就地状态以发遥信的方式传给远方，显示为：“开关柜处于就地操作位置”，提醒工作人员将SA1打至远方位置。
b）保护跳闸后，YE灯不亮，使三菱开关柜的这一优点不能得以利用，但对无人值班站而言，这一点并不重要。
显然，第二种方案优于第一种方案。
3 结论
母联间隔间的联锁及母线接地小车的出现改变了以前开关柜设计仅限于本间隔五防的状况，提高了安全可靠性，简化了母线接地操作的程序，从设计角度应予以肯定。
三菱手车柜外部手跳、保护跳和外部合闸由不同的线圈起动，若按开关厂家的本意接线，在与保护配合中将出现控制回路监视和双跳闸压板等问题，经过分析比较，认为取消开关的保护跳闸中间继电器KV，将所有外部跳、合闸命令均分别引入KC1和KC2是较好的解决方案。
参考文献
［1］IEC298，额定电压1～72．5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备［S］．
［2］NDGJ8—89，火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定[S].
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