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摘要:防跳回路在断路器二次控制回路中具有广泛应用,但由于防跳原理设计多样性、串入接点具有选择性、不同原理配合困难等原因,导致防跳回路故障频繁发生。文章针对一起典型的断路器机构防跳回路异常导致断路器不能正常合闸故障案例,分析指出了断路器合闸脉冲时间设定不合理和继电保护动作未能闭锁断路器合闸命令的故障原因,并提出了改进措施,对现场工作及断路器机构防跳回路规范化设计具有一定的指导意义。
关键词:断路器;防跳回路;机构防跳;跳跃
1故障实例
操作人员通过控制系统发出远方命令合闸后,控制程序驱动相应的DO输出命令给控制回路,中间继电器K1励磁,由于防跳继电器KTB使用常闭触点,合闸线圈继电器K2励磁,使得断路器合闸线圈动作,断路器合闸。当断路器合闸后,断路器位置触点S1闭合,使得防跳继电器KTB励磁,从而断路器合闸线圈继电器K2回路断开,而防跳继电器KTB回路通过自身辅助触点保持。如果远方合闸命令接点保持住,K1一直励磁,防跳继电器KTB也将保持励磁,即使此时发生故障断路器跳开,由于合闸继电器回路中的KTB的常闭触点断开,断路器也不会合闸。从而此防跳回路能够起到防止断路器连续分合的功能。
在此断路器不带电调试过程中,曾经发生保护动作后,断路器反复分合的故障,故障发生的经过如下:1)首先操作人员在控制系统中远方发出断路器合闸命令,经同期装置检查满足同期条件(断路器两侧均无电压)后合闸;2)保护人员立即模拟断路器保护动作,断路器跳开,保护动作信号未复归;3)断路器跳开后,断路器立即自动合闸;4)由于保护信号未复归,断路器又跳闸;断路器反复分合闸;5)紧急断开控制电源后,断路器停止动作。事后通过上次试验记录及相关检查,无法查找到具体故障原因。為了查找原因,重复试验,试验时在图1“远方合闸命令”触点处接人故障录波仪。重复试验时,故障录波仪测量得到多次合闸脉冲信号。从而能够确定故障原因来源于远方控制程序多次发出了合闸信号。但是操作人员仅仅发出了一次命令,而断路器控制回路却收到了多次合闸命令,故障的原因可以定位在断路器远方控制程序内。
2故障原因分析
远方控制程序采用了一种集成化的编程方式,采用了一种封装的逻辑控制模块,运用到各种类型、各种电压等级的断路器控制中,示意图如图2所示。
图2所示为控制系统的一个封装好的断路器控制模块CSCB,此模块主要功能是通过输入命令,并判断相应的闭锁条件,来控制断路器的自动、手动分合闸,以及显示断路器的状态。其控制模块编程具有简单通用的特点,可以应用到各种电压等级的断路器控制程序内。
当操作人员发出合闸命令CLManual后,程序检查当前合闸闭锁条件CLMATH如果满足,同时无分闸命令OPORD,无断路器内部故障FLTIN,则发出CLORD至图1中的远方合闸命令处。
当合闸条件满足后,将产生一个CLPL的定时脉冲,由于CLPOS、FLTIN、OPORD均为0,所以合闸命令CLORD输出,断路器合闸。断路器合闸位置信号CLPOS变为1,合闸命令CLORD为0,将不会发出合闸命令而故障发生时,合闸脉冲时问CLPL设定为60S。当断路器因为保护而跳闸后,虽然保护信号保持住了,但是FLTIN仅仅为断路器内部故障,未包含保护动作信号因此FLTIN仍保持为0,断路器合闸位置信号CLPOS再次变为0,因此控制逻辑模块再次发送合闸命令。当多次发送合闸命令时,防跳回路无法避免断路器反复合闸,因此导致了断路器反复分合的故障。如果以此程序与并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路相结合应用时,均会发生相应故障。此类问题具有一定的普遍性。
3改进措施
控制程序故障将导致断路器防跳回路“失灵”,使得防跳回路的作用完全失效,需要从根本上提出改进措施。
1)断路器合闸脉冲时间设定不合理。不同的断路器的合闸时间存在较大差别,同一个断路器长期运行后,合闸时间也将产生少量变化。因此合闸脉冲时间的确定需要在调试阶段测量得到实际合闸时间,并取一定的裕度。本文根据现场实际情况,将断路器的合闸脉冲时间CLPL由60S改为0.5S。
2)继电保护动作未能闭锁断路器合闸命令。保护动作未复归时,应能闭锁程序所发出的合闸命令。本文所提故障中,可在断路器内部故障FLTIN与断路器合闸闭锁条件CLMATH中加入断路器的保护动作信号,以此防止程序再次发出合闸命令。在部分不含有重合闸回路的断路器控制回路中,可考虑在图l中的合闸线圈继电器K2中串人保护动作信号,当保护动作未复归时,合闸线圈继电器不会励磁,从硬接线方面防止此类故障。
4结语
本次故障的发生是在不带电情况下进行的,若是在带电情况下发生类似故障,可能造成重大后果,危及电网的安全稳定运行。断路器的二次回路硬布线控制在多种规范中都明确涉及,而控制程序的相应规范较少,如果能在相应规范中规定控制程序设计要求和闭锁条件的要求,将对防跳回路的完善起到重要的补充作用,将对电网的安全稳定运行提供良好的保证。
摘要:防跳回路在断路器二次控制回路中具有广泛应用,但由于防跳原理设计多样性、串入接点具有选择性、不同原理配合困难等原因,导致防跳回路故障频繁发生。文章针对一起典型的断路器机构防跳回路异常导致断路器不能正常合闸故障案例,分析指出了断路器合闸脉冲时间设定不合理和继电保护动作未能闭锁断路器合闸命令的故障原因,并提出了改进措施,对现场工作及断路器机构防跳回路规范化设计具有一定的指导意义。
关键词:断路器;防跳回路;机构防跳;跳跃
1故障实例
操作人员通过控制系统发出远方命令合闸后,控制程序驱动相应的DO输出命令给控制回路,中间继电器K1励磁,由于防跳继电器KTB使用常闭触点,合闸线圈继电器K2励磁,使得断路器合闸线圈动作,断路器合闸。当断路器合闸后,断路器位置触点S1闭合,使得防跳继电器KTB励磁,从而断路器合闸线圈继电器K2回路断开,而防跳继电器KTB回路通过自身辅助触点保持。如果远方合闸命令接点保持住,K1一直励磁,防跳继电器KTB也将保持励磁,即使此时发生故障断路器跳开,由于合闸继电器回路中的KTB的常闭触点断开,断路器也不会合闸。从而此防跳回路能够起到防止断路器连续分合的功能。
在此断路器不带电调试过程中,曾经发生保护动作后,断路器反复分合的故障,故障发生的经过如下:1)首先操作人员在控制系统中远方发出断路器合闸命令,经同期装置检查满足同期条件(断路器两侧均无电压)后合闸;2)保护人员立即模拟断路器保护动作,断路器跳开,保护动作信号未复归;3)断路器跳开后,断路器立即自动合闸;4)由于保护信号未复归,断路器又跳闸;断路器反复分合闸;5)紧急断开控制电源后,断路器停止动作。事后通过上次试验记录及相关检查,无法查找到具体故障原因。為了查找原因,重复试验,试验时在图1“远方合闸命令”触点处接人故障录波仪。重复试验时,故障录波仪测量得到多次合闸脉冲信号。从而能够确定故障原因来源于远方控制程序多次发出了合闸信号。但是操作人员仅仅发出了一次命令,而断路器控制回路却收到了多次合闸命令,故障的原因可以定位在断路器远方控制程序内。
2故障原因分析
远方控制程序采用了一种集成化的编程方式,采用了一种封装的逻辑控制模块,运用到各种类型、各种电压等级的断路器控制中,示意图如图2所示。
图2所示为控制系统的一个封装好的断路器控制模块CSCB,此模块主要功能是通过输入命令,并判断相应的闭锁条件,来控制断路器的自动、手动分合闸,以及显示断路器的状态。其控制模块编程具有简单通用的特点,可以应用到各种电压等级的断路器控制程序内。
当操作人员发出合闸命令CLManual后,程序检查当前合闸闭锁条件CLMATH如果满足,同时无分闸命令OPORD,无断路器内部故障FLTIN,则发出CLORD至图1中的远方合闸命令处。
当合闸条件满足后,将产生一个CLPL的定时脉冲,由于CLPOS、FLTIN、OPORD均为0,所以合闸命令CLORD输出,断路器合闸。断路器合闸位置信号CLPOS变为1,合闸命令CLORD为0,将不会发出合闸命令而故障发生时,合闸脉冲时问CLPL设定为60S。当断路器因为保护而跳闸后,虽然保护信号保持住了,但是FLTIN仅仅为断路器内部故障,未包含保护动作信号因此FLTIN仍保持为0,断路器合闸位置信号CLPOS再次变为0,因此控制逻辑模块再次发送合闸命令。当多次发送合闸命令时,防跳回路无法避免断路器反复合闸,因此导致了断路器反复分合的故障。如果以此程序与并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路相结合应用时,均会发生相应故障。此类问题具有一定的普遍性。
3改进措施
控制程序故障将导致断路器防跳回路“失灵”,使得防跳回路的作用完全失效,需要从根本上提出改进措施。
1)断路器合闸脉冲时间设定不合理。不同的断路器的合闸时间存在较大差别,同一个断路器长期运行后,合闸时间也将产生少量变化。因此合闸脉冲时间的确定需要在调试阶段测量得到实际合闸时间,并取一定的裕度。本文根据现场实际情况,将断路器的合闸脉冲时间CLPL由60S改为0.5S。
2)继电保护动作未能闭锁断路器合闸命令。保护动作未复归时,应能闭锁程序所发出的合闸命令。本文所提故障中,可在断路器内部故障FLTIN与断路器合闸闭锁条件CLMATH中加入断路器的保护动作信号,以此防止程序再次发出合闸命令。在部分不含有重合闸回路的断路器控制回路中,可考虑在图l中的合闸线圈继电器K2中串人保护动作信号,当保护动作未复归时,合闸线圈继电器不会励磁,从硬接线方面防止此类故障。
4结语
本次故障的发生是在不带电情况下进行的,若是在带电情况下发生类似故障,可能造成重大后果,危及电网的安全稳定运行。断路器的二次回路硬布线控制在多种规范中都明确涉及,而控制程序的相应规范较少,如果能在相应规范中规定控制程序设计要求和闭锁条件的要求,将对防跳回路的完善起到重要的补充作用,将对电网的安全稳定运行提供良好的保证。