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110kV微机保护与SF6断路器弹簧储能机构配合的设计探讨_李斌

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110kV微机保护与SF6断路器

弹簧储能机构配合的设计探讨

湖南省超高压管理局　李　斌

[摘　要]110kVSF6断路器普遍采用弹簧储能机构,某些110kV微机保护重合闸与SF6断路器弹簧储能机构配合时

由于采用跳闸位置继电器TWJ作为不对应启动重合闸的判据而致使某些情况下重合闸会误动或多次重合,严重影响

设备和人员的安全。

[关键词]微机保护重合闸　弹簧储能机构

1、引言

随着110kV断路器无油化进程的推广,变电站110kV断路

器普遍采用弹簧储能机构的SF6断路器,110kV微机保护重合

闸为防止轻载下断路器偷跳仍保留不对应启动重合闸回路。各

保护厂家考虑到许多新设计的变电站不再使用传统的6个位置

的KK操作把手所致的无法反映断路器在合后位置的触点,保

护装置仅利用跳闸位置继电器TWJ触点启动重合闸,要求二次

回路设计时必须保证手跳时闭锁重合闸。但在设计时发现若不

对应启动重合闸采用TWJ位置接点,某些情况下重合闸会误动

或多次重合,严重威胁设备和人员的安全。同时就设计时与SF6断路器弹簧储能机构配合相关回路的设计进行探讨。

2、当前某些110kV微机保护重合闸与SF6断路器弹簧储能

机构的配合

2.1存在的问题

在110kVWXH-801/E保护和CSL160B系列微机保护中

不对应启动重合闸,仅采用TWJ位置接点,在实际设计时发现

其与SF6断路器弹簧储能机构配合时会出现以下三种情形,结

合与北京北开电气股份有限公司LW36-126弹簧储能机构的

配合做如下分析:

2.1.1当线路遇到永久性故障,保护装置应三跳——重合

——再三跳,断路器第二次跳开后弹簧机构马上储能,1ZL励

磁,此时断路器处于断开位置且1ZL断开了合闸回路,使TWJ、

HWJ失磁,无红绿灯显示且发控制回路断线信号,保护检测到

TWJ未励磁,满足重合闸充电条件:①无TWJ开入,②重合闸

启动回路不动作,③没有低气压闭锁重合闸和闭锁重合闸开入,

④重合闸不在停用位置,重合闸开始充电,据北开电气股份有限

公司设计人员介绍此储能时间为17秒,储能时间大于重合闸充

电时间15秒,17秒后重合闸已充好电,1ZL接通了合闸回路致

使TWJ励磁,TWJ常开触点闭合使断路器位置不对应启动重

合闸,导致线路遇到永久性故障时,断路器会多次跳合闸,给设

备和系统带来极大的危害。(此时防跳回路不能防止这种情形,

因为这种情况并不是由于操作控制开关未复归或控制开关、自

动装置触点卡死引起的合闸脉冲没解除所致的多次“跳——

合”)

2.1.2SF6气压低1ZJ闭锁跳合闸回路,当此闭锁时间大于

15秒,即使压力15秒后恢复,也会由于TWJ、HWJ失磁15秒且控制回路断线——重合闸充好电——TWJ再次励磁——不对

应启动重合闸,使断路器重合,这种情况的重合应归属重合闸误

动作。

2.1.3当间隔停电检修,配电班人员检修断路器,保护装置

直流断开时,如果断开操作箱的直流断路器,也会由于TWJ、

HWJ失磁且控制回路断线,重合闸充好电后,若此时突然合上

操作箱的直流断路器,TWJ再次励磁,不对应启动重合闸,使断

路器重合,给配电检修人员带来了不安全的因素。

2.2解决的办法

针对以上因断开控制回路致使TWJ失磁15秒后再励磁导

致的多次跳合或误重合的情况,设计时对于不对应启动重合闸

开入不用操作箱内TWJ接点,而直接采用断路器辅助接点,同

时因取用场地辅助接点,从抗干扰的角度考虑要求厂家不对应

启动重合闸开入为强电开入。

近年来许继WXH-811线路保护装置在重合闸逻辑中增

加了控制回路断线10秒后即放电的条件,南自厂PSL-621C线

路保护装置在重合闸逻辑中增加了控制回路断线10秒后跳位

—203—科技信息计算机与网络 继电器动作即放电的条件,增加此判据后可以解决上述三种情

形的问题。

3、110kV微机保护与SF6断路器弹簧储能机构配合其它相

关回路的设计思路

3.1取消断路器机构箱内就地控制回路电源直流断路器

为方便检修人员就地检修获取直流电源,断路器厂家在断路器机构箱内单独设置了就地控制回路电源直流断路器1KK

(见图2),这样势必在就地和控制室可同时操作,反而对配电检

修人员带来不安全的因素,故设计时取消了就地控制回路电源

直流断路器1KK,就地近控操作电源直接取保护操作箱的直流

电源(见图1)。

3.2取消断路器机构箱内防跳回路

考虑到户外环境恶劣,取消断路器机构箱内防跳回路,采用

保护操作箱内的防跳回路。

3.3SF6低气压和弹簧未储能闭锁回路采用机构本身的

断路器厂家SF6低气压和弹簧未储能闭锁回路已很完善,

故仍采用机构本身的闭锁回路。

3.4发弹簧未储能信号

北京北开电气股份有限公司LW36-126断路器只能提供

弹簧已储能和正在储能信号,此两个信号均不能真实反映弹簧

未储能的情况,致使在弹簧未储能时不能提醒运行人员,设计时

在保护屏内加了一个扩展端子排进行转换,发弹簧未储能信号。

3.5要求储能电机电源直流断路器带辅助触点用于发信北京北开电气股份有限公司LW36-126断路器储能电机

电源直流断路器1HK未带辅助触点,在此直流断路器跳开后不

能发信号告知运行人员,因此设计时与厂家协商,要求此直流断

路器带常闭辅助触点用于发信号。

4、结语

投入运行后证明,取用断路器辅助接点作为不对应启动重

合闸的开入,避免了110kVWXH-801/E保护和CSL160B系列

微机保护上述三种情况下重合闸会误动或多次重合,严重威胁

设备和人员的安全的隐患,结合其它相关回路的设计,进一步确

保了电力设备的安全运行和检修人员的人身安全,运行情况良

好。—204—科技信息计算机与网络

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110kv变电所微机继电保护及监控系统设计及应用

110kv变电所微机继电保护及监控系统设计及应用

110kv变电所微机继电保护及监控系统设计及应用

摘要：介绍了110kv配电所微机继电保护及监控系统设计方案，通过采取面向对象的设计方法，采用分层、分布式开放的系统结构，在安钢360m2烧结机系统110kv中心配电所得到了良好的应用，配电所运行的安全性和可靠性得到了根本性的改善。

关键词：110kv配电；所微机继电保护；监控系统；设计与应用

引言

安钢炼铁厂360m2烧结机110kv配电所微机继电保护及监控系统投产以来，多次出现微机综合保护装置工作不正常，给相关高压设备的正常起动和运行造成很大的安全隐患，危及安全生产，故对该配电所微机继电保护和后台监控系统进行重新设计。

1当前现状及存在的问题

1.1微机继电保护装置方面

从投产以来，先后出现综保通讯模块工作不正常，液晶显示屏幕字迹模糊重影现象。有些装置也曾多次出现的误动（通常拒动很少）、误发、黑屏、乱码及综保内部元件损坏等现象，给设备的正常启动和运行造成了很大设备安全隐患，给使用单位查找故障带来很大的困难，重要的电动机误跳闸，还可直接导致减负荷或跳机，有时侯现场故障拒动还会造成上级变电站越级跳闸，危及生产安全并可能造成较大的经济损失。由于误动作、误发具有随机性、不重复性和难以捕捉的特点，而现场的测试手段有限，很多情况下原因不明，而误动误发的装置经事后现场校验多数情况下是正常的，这样，一般进行更换保护装置处理。因此，对于类似的故障，若不注意分析原因进行对症处理，或设法提高保护装置运行的稳定性，将给设备运行埋下安全隐患。

1.2通讯方面

原来前置通讯机利用的是工控机，所插CAN口通讯卡多次出现故障，如发送、接收收据不正常，甚至通讯卡经常烧毁，都给通讯及数据的召唤带来困难，到改造前的一段时间，通讯接口及网络基本处于瘫痪状态。

1100KV,GIS用SF6断路器的研究开发

1100KV,GIS用SF6断路器的研究开发

1100KV，GIS用SF6断路器的研究开发

发表时间：2018-11-13T16:33:32.710Z 来源：《电力设备》2018年第20期 作者： 刘汉明 刘军政

[导读] 摘要：在进行特高电网建设时安装一个GIS特高压断路器是十分重要的，当电路发生问题时GIS特高压断路器会立刻切断电源保护电路，防止产生更大的经济损失和人员伤亡，所以为了保证电网的使用安全在国家进行特高压电网建设时必须要进行GIS特高压断路器的研

究。

（山东电工电气日立高压开关有限公司 山东省济南市 250000）

摘要：在进行特高电网建设时安装一个GIS特高压断路器是十分重要的，当电路发生问题时GIS特高压断路器会立刻切断电源保护电路，防止产生更大的经济损失和人员伤亡，所以为了保证电网的使用安全在国家进行特高压电网建设时必须要进行GIS特高压断路器的研

究。在此，本文中将会对我国最新研发的GIS用SF6断路器进行介绍，对GIS用SF6断路器的主要组成部件进行分析。我国1100KVGIS用

SF6断路器性能的不断进步代表着我国电力事业的不断发展，也代表着我国特高压电力设备正在不断进步。希望可以凭借本文为GIS用SF6断路器的进一步发展提供思路，促进我国特高压电网的进一步发展。

关键词：1100KV；GIS；SF6断路器；研究；开发

特高压电网可以进行长距离低损耗的送电，大规模的将电力输送到我国各个城市，缓解我国的用电压力和电力运输压力。由此可以看出建设1100KV的特高压电网是保证我国电力持续发展的必然趋势。随着我国对1100KV的特高压电网研究的不断进步，1100KV的特高压电

网逐步投入使用，为我国的国家发展和电力事业进步做出了很大的贡献。特高压GIS是保证特高压电网安全运行的重要零部件之一，当电网

出现故障时特高压GIS会自动切断电力，防止引起更大的安全事故。而在特高压GIS系统中最重要的就是断路器，只有研发出符合我国发展

需要的特高压GIS断路器才能保证我国电力事业的持续发展，所以GIS用SF6断路器的研究与开发是十分重要的。

关于双母线电压切换功能微机化的设计思路探讨_温富国

关于双母线电压切换功能微机化的设计思路探讨_温富国

第37卷 第18期 电力系统保护与控制 Vol.37 No.18 2009年9月16日 Power System Protection and Control Sep. 16, 2009

关于双母线电压切换功能微机化的设计思路探讨

温富国1，雷振锋2，李 旭2，朱若松2

（1.江苏省电力公司，江苏 南京 210024； 2.许继电气公司，河南 许昌 461000）

摘要：110 kV电压等级输电线路广泛使用双母线接线方式；电压切换功能保证了各种保护及自动装置的二次电压回路随同

主接线一同切换；传统中间继电器构成的电压切换功能经常出现由于辅助触点异常或接线错误引起继电器线圈烧毁、PT反

充电等问题，引起110 kV输电线路保护失去电压。110 kV输电线路的双母线电压切换功能与线路保护功能通常一体化配置，

提出了一种微机化电压切换功能的设计方案，彻底解决了传统电压切换功能存在的问题，具有广泛的实际应用价值。

关键词: 110 kV；输电线路；电压切换；微机化

Discussion on the design of micro-voltage switching function in the double busbar

WEN Fu-guo1, LEI Zhen-feng2, LI Xu2,ZHU Ruo-song2

（1.Jiangsu Power Supply Company, Nanjing 210024, China; 2. XJ Electric Company, Xuchang 461000，China）

Abstract: The double busbar connection is widely used in the 110kV voltage transmission lines. Voltage switching function has guaranteed that a variety of protection and automatic device’s secondary voltage circuit switch on with the primary circuit. Because of

500kV变电站35kV断路器储能电机故障分析及处理方法李斌

500kV变电站35kV断路器储能电机故障分析及处理方法李斌

500kV变电站35kV断路器储能电机故障分析及处理方法 李斌

发布时间：2021-10-27T01:15:29.558Z 来源：《电力设备》2021年第8期 作者： 李斌

[导读] 超高压输电公司某500kV变电站的35kV断路器在合闸操作后出现“储能电机故障”等告警信号，本文结合故障过程、故障分析、控制措施三大方面进行了分析探讨，用详实的数据、浅显易懂的道理论证了故障报告的原因和结果，最后总结出控制措施。

李斌

（南方电网超高压输电公司贵阳局 贵州贵阳 550009）

摘要：超高压输电公司某500kV变电站的35kV断路器在合闸操作后出现“储能电机故障”等告警信号，本文结合故障过程、故障分析、控制措施三大方面进行了分析探讨，用详实的数据、浅显易懂的道理论证了故障报告的原因和结果，最后总结出控制措施。

关键词：断路器；储能电机；故障；处理；中性点位移

一、引言

随着特高压电网的建设和智能电网的发展，断路器设备得到了广泛的应用。本文结合一起典型的断路器电机故障实例，详细介绍了变电站中断路器故障的过程、分析及运维建议，从而确保了断路器的安全稳定运行，提高了电力系统供电的稳定性。

二、故障过程

超高压输电公司下属某500kV变电站35kV电抗器314断路器于2020年1月投运，3月9日314断路器合闸操作后314断路器储能电机烧坏，故障过程如下：

2020年3月9日23时，该变电站按电压曲线要求进行调压时，操作合上314断路器后发现断路器电机不能正常储能。现场检查发现断路器机构箱内有异味，断路器储能电机有烧损痕迹，同时，314断路器在合闸位置，合闸弹簧未储能，分闸弹簧储能正常。

图1-1：烧坏的电机 图1-2：断路器储能状态

三、故障分析

（1）检查过程

该变电站35kV电抗器314断路器储能电机工作电源额定电压为220V,通过测量发现314断路器机构箱内储能电机电源输入电压为330V，进一步测量上一级电源35kV配电箱输出母线电压后发现三相电压异常（A相电压为285 V、B相电压为135 V、C相电压为309 V），零线对地