高压断路器压力低闭锁回路存在问题的分析与改进_陈晓彬

· 工程应用 · 陈晓彬 ， 等 高压断路器压力低闭锁回路存在问题的分析与改进
分闸 １ 回路 ， 提供一 对 动 断 触 点 用 于 发 压 力 低 闭 锁 信号 。 第 ２ 组控制电源通过另外一对密度继电器触 点去启动中间继电器 Ｋ 其动 作 逻 辑 与 Ｋ ５ ５， １ ０的动 作逻辑 一 致 ， Ｋ ５ ５提供２对触点分别用于闭锁分 闸 ２ 回路及发压力低闭锁信号 。 该设计方案的特点 正常运行时该回路的所有中间继电器都带电 ， 起 是， 到监视中间继电器 的 作 用 ， 但任何一个中间继电器 或者 Ｋ 返 发生故障都 将 导 致 中 间 继 电 器 Ｋ １ ０（ ５ ５） ［ ３］ 回， 后台报压 力 低 闭 锁 信 号 及 控 制 回 路 断 线 。 该 若中间继 方案对继电器的质 量 提 出 了 更 高 的 要 求 ， 电器因为长期启动 而 经 常 出 现 故 障 ， 将给运行维护 人员带来许多麻烦 ， 甚至是压力低时中间继电器失 则其带来的后果与前面几种 电而辅助触点不返 回 ， 方案是一样的 。 对于 １ 其压力低闭锁 １ ０ｋ Ｖ 的 西 门 子 断 路 器， 回路则显得比较 简 单 ， 如 图 ６ 所 示。 密 度 继 电 器 触 其闭锁原理与２ 点直接启动 Ｋ １ ０， ２ ０ｋ Ｖ 断路器的设 计思路 是 一 致 的 ， 不同的是１ １ ０ｋ Ｖ 的压力低闭锁 回路少了 Ｋ 因 此， 其 ６ ６和 Ｋ ６ ９ 这 ２ 个中间继 电器， 整体的可靠性要比 ２ ２ ０ｋ Ｖ 的压力低闭锁回路高 。
陈晓彬１，黄祖伟１，屠黎明２
（ ） １．广东电网公司揭阳供电局 ，广东省揭阳市 ５ ２ ２ ０ ０ ０； ２．北京四方继保自动化股份有限公司 ，北京市 １ ０ ０ ０ ８ ５
摘要 ：针对目前 Ｓ 有可能因中间继电器 Ｆ ６ 断路器的气体压力低闭锁 回 路 由 于 使 用 了 中 间 继 电 器 ， 故障而无法闭锁分合闸回路或不能及时发闭锁信号的问题 ， 文中 通 过 分 析 几 种 典 型 的 断 路 器 设 备 提出了将中间继 电 器 闭 锁 回 路 的 单 动 断 触 点 改 为 厂家在压力低闭锁回路设计方案上存在的利弊 ， 双动断触点串联 ， 以及将发信回路的单动合触点改为双动合 触 点 并 联 等 改 进 方 法 ， 简 单、 有效地解 决了压力低闭锁及发信回路存在的可靠性低问题 。 关键词 ：压力低闭锁回路 ；高压断路器 ；分合闸闭锁 ；可靠性
阿海珐和北京北开断路器的设计方案与日新电 — ８ ９ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ—
（ ） ２ ０ １ ２， ３ ６ ２ ４
机的上述回路基本 一 致 ， 所不同的是北京北开的压 ， 力低报警回路也经过 了 中 间 继 电 器 （ 如 图 ２ 所 示） 通过密度继电器的压力低告警触点启动中间继电器 由 ＫＡ 这样它的可靠性就 ＫＡ ３， ３ 的动合 触 点 发 信 ， 更低了 。
图 ２ 北京北开压力低闭锁回路 Ｆ ｉ ． ２ Ｌ ｏ ｗ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｇ ｐ ｐ Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ Ｂ ｅ ｉ ｋ ａ ｉ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｍ ａ ｎ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ｊ ｇ ｐ ｙ
图 ３ 新东北压力低闭锁回路 Ｆ ｉ ． ３ Ｌ ｏ ｗ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｏ ｆ Ｎ ｅ ｗ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ ｇ ｐ ｐ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｈ ｉ ｈ Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ａ ｒ Ｃ ｏ ｍ ａ ｎ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ｇ ｇ ｇ ｐ ｙ
第３ ６ 卷 第 ２ ４期 ２ ０ １ ２年１ ２月２ ５日
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ６ Ｎ ｏ ． ２ ４ Ｄ ｅ ｃ ． ２ ５， ２ ０ １ ２
： ／ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ ０ Ｄ Ｏ Ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ １ ０ ２ ６． ２ ０ １ ２． ２ ４． ０ １ ８ － ｊ
高压断路器压力低闭锁回路存在问题的分析与改进
１ 高压断路器压力低闭锁回路设计方案
日新 电 机 、 北京北开等厂家的压力低 １． １ 阿海珐 、 闭锁回路 １ ０ｋ Ｖ 日新电机断路器的压力低 图 １ 所示为 １ 闭锁回路 。 密度继 电 器 提 供 ２ 对 触 点 ， 一对为压力 ， ； 用 于 发 报 警 信 号 另 一 对为压力 低报警触点 ６ ３ Ｇ Ｌ 低闭 锁 触 点 ６ ３ Ｇ Ｌ Ｌ，用 于 启 动 中 间 继 电 器 ６ ３ Ｇ Ｌ Ｌ Ｘ。 中间继电器 ６ ３ Ｇ Ｌ Ｌ Ｘ 提供一对动断 触点 分别用于闭锁分合闸回路及发闭 和一对动合触点 ， 锁信号 。 该方案的 优 点 是 ， 提供了一对压力低报警 不经过中间继电器直接向后台发送报警信号 ， 触点 ， 在压力降低时可靠 通 知 运 行 人 员 ； 但该方案存在的 问题是 ， 设备正常运行时中间继电器不启动 ， 无法监 视继电器的状 态 。 若 该 中 间 继 电 器 线 圈 回 路 故 障 ， 即使 Ｓ 不 Ｆ ６ 压力低也无 法 闭 锁 断 路 器 分 合 闸 回 路 ， 能发闭锁信号 。 这 种 情 况 是 相 当 危 险 的 ， 因为熄弧 气体还没有完全恢 复 ， 此时操作断路器有可能由于
１． ４ 西门子断路器的压力低闭锁回路 图 ５ 所示为 ２ ２ ０ｋ Ｖ 西门子断路器的压力低闭 锁回路 。
图 ５ ２ ２ ０ｋ Ｖ 西门子压力低闭锁回路 ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｆ ｉ ． ５ ２ ２ ０ｋ Ｖ ｌ ｏ ｗ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｅ ｍ ｅ ｎ ｓ ｐ ｇ ｐ Ｈ ｉ ｈ Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ａ ｒ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ｇ ｇ ｇ
回路 ， 其密度继电器提供 ３ 对触点 ： 一对触点为压力 低报警触点 ， 该触点直接向后台发信 ； 另外 ２ 对触点 分别启动中 间 继 电 器 Ｋ ９和 Ｋ １ ０。Ｋ ９提供的２对 一 动断触点分别用于 闭 锁 合 闸 回 路 和 分 闸 １ 回 路 ， 对动合触点用于 发 压 力 低 闭 锁 信 号 ； 提 供 一 对 Ｋ １ ０ 动断触点用于闭锁 分 闸 ２ 回 路 ， 一对动合触点用于 发压力低闭锁信号 。 这一方案避免了 １ ． ２ 节方案中 提出的由于密度继电器一对触点同时启动 ２ 个继电 器带来的可能灭弧 能 力 不 足 的 问 题 ， 而且任何一个 继电器启动都能向 后 台 发 压 力 低 闭 锁 信 号 ， 但问题 是任何一个中间继电器发生故障都不能完全闭锁分 闸回路 （ 在Ｋ ９故障的时候甚至不能闭锁合闸回
图 ４ Ａ Ｂ Ｂ 压力低闭锁回路 Ｆ ｉ ． ４ Ｌ ｏ ｗ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｏ ｆ Ａ Ｂ Ｂ Ｈ ｉ ｈ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｇ ｐ ｇ ｐ Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｅ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ａ ｒ Ｃ ｏ ｍ ａ ｎ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ｇ ｇ ｐ ｙ
０ 引言
目前， Ｓ Ｆ Ｆ ６ 断 路 器 已 经 得 到 广 泛 应 用 。Ｓ ６ 气 体作为绝缘介质 ， 其压力值关系到断路器的灭弧能 力 。 在断路器 Ｓ Ｆ ６ 气压低时进行分合闸操作将有 可能导致断路器爆炸的严重后果 。 为了避免这一情 根据 《 广东省电力系统继电保护反事故措 况的发生 ， 》 （ ） ， 施及释义 （ 以下简 称 《 反措２ 本 ２ ０ ０ ７ 版） ０ ０ ７ 版》 ［ １］ 着断 路 器 的 问 题 由 断 路 器 自 己 解 决 的 原 则 ， 目前 国内所有断路器制造厂家在断路器分合闸控制回路 在压力低时闭锁分合闸 中均设有压力低闭 锁 触 点 ， 反措 ２ 实施后 ， 均采用开 操作 。 广东电网在 《 ０ ０ ７ 版》 关自身的压力低闭锁回路 。 但目前各断路器制造厂 家的闭锁方案在设 计 上 均 存 在 程 度 不 同 的 缺 陷 ， 有 可能导致 Ｓ 或不 Ｆ ６ 压力低 时 不 能 闭 锁 分 合 闸 回 路 ， 能发告警信号及时 提 醒 运 行 人 员 ， 从而带来重大设 备隐患 。 因此 ， 有必 要 对 各 个 厂 家 的 设 计 方 案 进 行 详细分析 ， 找到一 种 灵 敏 、 可 靠 的 解 决 方 案， 消除设 备隐患 。 本文列举了苏州阿海珐高压电气开关有限公司 （ 、 简称阿海珐 ） 北京宏达日新电机有限公司 （ 简称日 、 新电机 ） 北京北开 电 气 股 份 有 限 公 司 （ 简称北京北 、 、 开） 新东北电气高 压 开 关 有 限 公 司 （ 简 称新 东北） 北京 Ａ 简称 Ａ 和西 Ｂ Ｂ 高压开关设备有限公司 （ Ｂ Ｂ） 门子高压开关有限公司 （ 简称西门子 ） 等各厂家高压 断路器压力低闭锁 回 路 的 设 计 方 案 ， 并据此提出了 闭锁回路的改进方法 。
１． ３ Ａ Ｂ Ｂ 断路器的压力低闭锁回路 图 ４ 所示为 ２ ２ ０ｋ Ｖ Ａ Ｂ Ｂ 断路器的压力低闭锁 — ９ ０ —
正常 运 行 时 ， 第１组控制电源通过密度继电器 的一对触点接通 中 间 继 电 器 Ｋ ６ ９， Ｋ ６ ９的动合触点 闭合启动中间延 迟 继 电 器 Ｋ ６ ６， Ｋ ６ ６的动合触点接 通中 间 继 电 器 Ｋ 当Ｓ 压 力 达 到低值时断开 １ ０， Ｆ ６ ， Ｋ ６ ９电 源 Ｋ ６ ９的动合触点返回断开延迟继电器 Ｋ ６ ６ 的 动 作 电 源， Ｋ ６ ６延迟返回断开中间继电器 。 Ｋ １ ０ Ｋ １ ０ 提供 ２ 对动合触点分别 用 于 闭 锁 合 闸 及
２］ 。 不能开断电弧而引起爆炸 ［
图 １ 日新电机压力低闭锁回路 Ｆ ｉ ． １ Ｌ ｏ ｗ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｏ ｆ Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ ｇ ｐ ｐ ｊ ｇ Ｈ ｏ ｎ ｄ ａ Ｎ ｉ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｍ ａ ｎ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ｇ ｐ ｙ ；修回日期 ： 。 收稿日期 ： ２ ０ １ ２ ０ ３ ２ ３ ２ ０ １ ２ ０ ６ １ ８ － － － －