6 kV开关柜操作回路的分析与改进

章恩科

（浙江省电力建设有限公司，浙江宁波315012）

6 kV开关柜操作回路的分析与改进

章恩科

（浙江省电力建设有限公司，浙江宁波315012）

针对燃煤电厂在建设过程中6 kV开关柜防跳继电器触点拉弧、跳闸监视回路不完善、高压电机就地紧急按钮回馈缺陷等问题，提出改接6 kV开关柜内的控制回路和更换为双触点型就地紧急按钮的解决办法，实现6 kV开关柜的可靠运行。

6 kV开关柜；防跳回路；触点拉弧；跳闸监视；按钮直流回路

0 引言

6 kV开关柜是厂用电中压系统的重要电气设备，为机组和200 kW及以上高压电动机、6 kV干式变压器等负载提供电源。

本文主要针对燃煤机组6 kV F+C（Fuse+Contactor）开关柜在调试期间出现防跳继电器触点拉弧、跳闸回路监视回路不完善以及高压电动机6 kV真空断路器馈线柜就地紧急按钮回路缺陷等问题进行分析与改进，消除了二次回路存在的隐患，确保电气设备的安全、可靠运行。

16 kV开关柜防跳回路改进

1.1 防跳回路工作原理及动作过程

6 kV开关柜正常合闸时，防跳继电器不起作用。当真空断路器合于故障且保护动作信号联通到跳闸回路时，防跳继电器的电流线圈带电使其触点的状态发生转换。接于防跳继电器电压线圈的常开触点转换到常闭，使其触点自保持，此时即使合闸按钮不松开或DCS（集散控制系统）遥控合闸信号一直存在，真空断路器也不会再次合闸。

6 kV F+C开关柜的防跳回路二次接线如图1所示。图中，K11为就地合闸按钮或DCS遥控合闸的重动中间继电器；K13-U为防跳继电器的电压线圈；K21为双位置继电器的触点；Kfx为3TL6真空主接触器的辅助接触器线圈；K1M为3TL6真空主接触器的合闸线圈；R为限流电阻；Sjs为6 kV F+C接触器手车锁定触点（手车在试验或工作位置触点闭合，在摇进、摇出过程中触点打开）；Sjw为6 kV F+C接触器手车的位置指示触点（手车在工作位置Sjw的C15和D15常开闭合，在试验位置Sjw的A15和B15常闭闭合）。

在对开关柜二次回路作防跳传动试验时（K11继电器处于励磁状态），发现合闸回路中防跳继电器的常闭触点在状态转换时出现拉弧现象，触点有发黑的痕迹。

防跳回路在一次设备故障时的动作过程是：

（1）合闸回路DCS遥控合闸或S11就地合闸按钮发出合闸指令。

（2）回路通过K11常开触点、K13常闭触点、K1M辅助常闭触点。

安长英(1986-)，女，汉族，籍贯：山东临沂，硕士研究生，注册会计师、税务师、会计师，主要从事国企财务工作等。

（3）Kfx线圈励磁，Kfx的常开触点闭合并将电阻R短接。

（4）K1M合闸线圈带电使真空接触器合闸，合闸成功K1M分闸信号继电器带电。

图1 防跳回路二次接线

（5）使K2S跳闸线圈带电，同时K13电流线圈也带电（回路见图2）。由于K13防跳继电器电流线圈和K2S跳闸线圈动作时间欠配合，K2S跳闸线圈带电后，其触点先于K13防跳继电器动作，K1M真空接触器先分闸，接于Kfx线圈的K1M辅助常闭触点返回到闭合状态。

（6）K13常闭触点在转换到常开时需切断通流回路，由于K13常闭触点两端电压降大、触点断流容量小，导致出现拉弧。而K1M真空接触器的动作信号并未发出，说明K1M合闸线圈由励磁到动作滞后于K13常闭触点打开时间，K1M合闸线圈在真空接触器合闸前失电。

1.2 改进措施

由于防跳回路在正常情况下是不动作的，只有在合闸回路上的2副K11中间继电器合闸触点发生故障时才动作。改进措施有：

（1）根据K13，K2S中间继电器触点动作时间的匹配度来选择设备，在设备厂家有合适型号继电器前提下及时选择替换。

本次临时改进措施采用K13防跳继电器的2副常闭触点串联方式。改接后，对6 kV馈线柜进行回路传动试验时，K13防跳继电器的常闭触点在状态转换时没出现拉弧现象，其触点表面没再有烧伤痕迹。要根本解决该问题，可在机组大修期间选用合适的中间继电器作技术改造。

26 kV开关柜跳闸监视回路改进

在高压设备故障时，6 kV开关柜通过保护装置的跳闸指令，迅速执行对真空接触器的跳闸。因此必须实时监视6 kV开关柜跳闸回路的完整性和导通性，使跳闸回路处于待命状态，在故障时迅速由接触器切断电源。跳闸回路的监视可分半监视和全监视，半监视是指在合闸状态下对跳闸回路的导通性进行监视，而全监视是在合闸、分闸状态下都对跳闸回路的导通性进行监视。跳闸回路中设有跳闸监视继电器，用以监视6 kV开关柜跳闸回路的导通状态。

2.1 跳闸回路的半监视

6 kV开关柜跳闸监视回路二次接线如图2所示。其中：K17为跳闸监视继电器，由电磁型辅助继电器和提供返回延时的RC回路（电容器电阻器电路）组成；K2S为跳闸线圈；K13-I为防跳继电器的电流线圈；K12为柜面分闸按钮或DCS遥控分闸重动的中间继电器触点；A6和B6，C8和D8为6 kV真空接触器K1M常开辅助触点的端点；A9，B9为6 kV真空接触器K1M常闭辅助触点的端点。

图26 kV开关跳闸监视回路

根据图2，6 kV真空接触器处于合闸状态时，回路跳闸路径为：K12跳闸继电器的触点或高压熔丝变熔断状态的触点Srd或故障联跳6 kV真空接触器的保护触点Blt动作，信号经由K1M常开触点至K2S跳闸线圈，使6 kV真空接触器分闸。所以在6 kV真空接触器合闸状态，半监视回路的电流信号由K17跳闸监视继电器的辅助继电器线圈经K1M接触器辅助常开触点（A6和B6，C8和D8），至K2S跳闸线圈构成回路。当监视回路的元件发生辅助触点拒合、回路断线或直流操作电源消失等情况时，K17跳闸监视继电器失电，其辅助继电器RC回路经延时后返回，并通过辅助继电器的触点给出跳闸回路断线的报警信号，实现对跳闸回路的监视功能。

2.2 跳闸监视回路改进

在6 kV真空接触器处于分闸状态时，原监视回路由跳闸监视继电器的4端子至K1M接触器常闭触点（A9，B9）的端点c，再经端点d通过K1M接触器的常开触点，至K2S跳闸线圈构成回路。但按此跳闸监视回路接线，仅在6 kV真空接触器处于分闸状态时能给出跳闸回路是断线的信号，而在保护动作跳闸后到下次6 kV真空接触器合闸前的时间段，将对跳闸回路失去监视。

将监视回路从端点c到端点d的连线改接到端点f处与K2S跳闸线圈连通，即跳闸监视回路在6 kV真空接触器分闸后，由跳闸监视继电器的4端子经K1M接触器辅助常闭触点（A9，B9）后，至K2S跳闸线圈构成全监视回路。6 kV F+C开关柜跳闸回路的全监视方式在回路各元件异常时能及时报警，确保一次设备故障时跳闸回路处于导通状态。

36 kV高压电机紧急按钮回路缺陷分析及改进

在高压厂用/备用变压器设有分裂变压器和双圈变压器时，电动给水泵电机电源分别从2台高压变压器低压侧不同绕组的6 kV母线段引接，2台馈线柜作1台运行、另1台热备用方式。为满足高压电机现场巡检需要，在电动给水泵就地设有1只紧急按钮，发现安全隐患时，无论是在哪台6 kV电动给水泵电机馈线柜运行都必须同时切断电源。原回路就地紧急按钮的触点分别与2台6 kV馈线柜的跳闸控制回路相连，而2段不同母线6 kV的直流控制电源是独立的，用同1只紧急按钮势必会产生直流寄生回路。

6 kV电动给水泵电机就地紧急按钮直流回路接线如图3所示，其中：Y11，Y21为断路器跳闸线圈；YS11，YS21为断路器辅助触点；AN为就地紧急按钮；X11，X12，X13为AN按钮与直流回路相连的保护压板。当就地紧急按钮只有1副触点时（编号为h，m及其扩接的h′，m′触点），跳6 kV母线B段电动给水泵电源DL1断路器的紧急按钮直流回路由按钮触点h和m采用实线连接到其跳闸线圈Y11，跳6 kV母线C段电动给水泵电源DL2断路器的紧急按钮直流回路由按钮触点h′和m′采用虚线连接到其跳闸线圈Y21。

图3 紧急按钮回路接线

单只紧急按钮只有1副触点的紧急按钮直流回路，在AN按钮处于动作状态时，虽能确保2台电动给水泵馈线柜的Y11和Y21跳闸线圈回路同时导通，但2组独立110 V直流系统通过AN紧急按钮回路也被连通，存在安全隐患。

为此，对上述回路进行改进：单只就地紧急按钮采用2副有效隔离的触点，即双触点型按钮（h，m和云线部分v，w），跳电源DL1开关的按钮触点为h和m，跳电源DL2开关的按钮触点为v和w。改进后，当就地紧急按钮操作时，发电机组的2组110 V直流系统仍相互独立，确保110 V控制电源的稳定。

4 结语

本文针对某燃煤电厂在建设过程中6 kV开关柜防跳继电器触点拉弧、跳闸监视回路不完善以及高压电机就地紧急按钮回路缺陷等问题，提出通过并联防跳接点、改接跳闸监视回路和更换双触点型就地紧急按钮的解决办法，可供相关技术部门参考。

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[2]李焕明.电力系统分析[M].北京：中国电力出版社，1999.

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[7]GB 50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].北京：中国计划出版社，2006.

（本文编辑：赵晓明）

Analysis and Improvement of Operation Circuit of 6 kV Switch Cabinet

ZHANG Enke
（Zhejiang Electric Power Construction Co.，Ltd.，Ningbo Zhejiang 315012，China）

Aiming at imperfect contact arc of anti-tripping relay and tripping monitoring circuit of 6 kV switch cabinet as well as feedback failure of local emergency button of high voltage motor in the construction of coalfired power plant，the paper presents a solution of rewiring control circuit in 6 kV switch cabinet and adopting double-contact local emergency button to ensure operation reliability of 6 kV switch cabinet.

6 kV switch cabinet；anti-tripping circuit；contact arc；tripping monitoring；button DC circuit

TM591

B

1007-1881（2015）06-0048-04

2015-04-17

章恩科（1978），男，工程师，从事火电厂建设电气技术管理工作。