智能变电站双重化智能终端防跳回路的分析

凡红涛　张勇刚

（国网襄阳供电公司，湖北 襄阳　441000）



智能变电站双重化智能终端防跳回路的分析

凡红涛张勇刚

（国网襄阳供电公司，湖北 襄阳441000）

摘要220kV智能化变电站中，220kV断路器一般配置双重化的智能终端，相当于两套独立的操作箱。与常规综自站带双跳功能单操作箱相比，其防跳回路实现方式不同。本文在对常规操作箱防跳回路分析的基础上，提出了双重化智能终端防跳回路实现的方法。

关键词：智能化变电站；断路器；双重化智能终端；综自站；防跳回路

根据国家电网公司的“十二五”电网发展规划，110kV及以上电压等级的新建变电站均为智能化变电站，传统的综自变电站将逐步改造为智能化变电站。智能化变电站的220kV断路器机构一般配置双重化的智能终端。双重化智能终端在操作回路上的功能相当于两套独立的操作箱。与传统的带双跳功能的单操作箱相比，双重化智能终端操作回路的独立性较强。在Q/GDW 161—2007《线路保护及辅助装置标准化设计规范》8.1.2条中规定断路器防跳功能应由断路器本体机构实现。因此，按照高压断路器相关标准规范的要求，新出厂的220kV断路器机构本体均带有防跳回路，操作箱的防跳回路通常不使用。然而在一些旧综自站的智能化改造施工过程中，发现许多较老的断路器机构本体不具备防跳功能。这类断路器的防跳功能必须由智能终端来实现。

1　传统带双跳操作箱的防跳回路原理分析

防跳回路的功能为：当手合或重合到故障，而且合闸脉冲较长时，或者合闸接点粘死时，为防止断路器跳开后又多次合闸，造成断路器损坏，故设有防跳回路。传统的220kV断路器机构使用的操作箱，有两组分相跳闸回路，一组分相合闸回路。操作箱防跳回路的动作原理如图1所示（回路进行了适当的简化），当手合或重合到故障上，断路器跳闸时，TJa接通，跳闸回路的11TBIJa跳闸保持，12TBIJa（22TBIJa为第二组跳闸）接点闭合，起动1TBUJa，1TBUJa动作后起动2TBUJa，2TBUJa通过其自身接点在合闸脉冲存在情况下自保持，于是这两组串入合闸回路的继电器的常闭接点断开，切断合闸回路，避免断路器多次跳合。通过以上分析，我们可以看出两组跳闸回路均具有防跳功能。

2　双重化智能终端防跳回路的特点

智能化变电站的220kV断路器配置双重化智能终端，两套智能终端均具有独立完善的跳合闸回路。因为断路器只有一组合闸线圈，所以在与断路器机构配合中，第一套智能终端主要功能为第一组跳闸和合闸；第二套智能终端的主要功能为第二组跳闸，且与第一组操作箱相互独立，其合闸回路功能不使用。因此，其第二组跳闸回路防跳功能的实现与单操作箱相比有很大的不同。如图2所示，我们先对第一套智能终端的防跳回路进行分析，其实现方式为：当跳闸脉冲存在（TJa接通）或者手分，且合闸脉冲未返回时，串接在跳闸回路中的TBJa或者手跳接点STBJa接通，起动防跳继电器1TBJUa，1TBJUa常开接点接通并自保持，常闭接点断开合闸回路，实现第一套智能终端防跳功能。然而，当第二套智能终端跳闸时，因断路器合闸回路接在第一套智能终端，且第二组跳闸回路与第一套智能终端独立，因此合闸回路的防跳继电器1TBJUa将不能起动，其防跳功能将不能实现。

图1　带双跳单操作箱防跳原理

图2　第一套智能终端防跳回路

3　双重化智能终端防跳回路的实现方法

为了能够让两套智能终端的跳闸回路均实现防跳功能，必须采取措施让第二套智能终端保护跳闸时，防跳继电器1TBJUa起动，切断合闸回路，从而实现防跳功能。对图2进行分析，可以看出，如何起动1TBUJa是关键。为此，可以采取两种方案：①将第二套智能终端的TBJa与第一套智能终端TBJa并接；②参考断路器机构防跳回路的实现原理，将断路器机构的常开接点接入4D1和4D2的位置。根据现场的施工经验，智能终端一般没有引出TBJa的的空接点，即使存在该接点，配线也比较麻烦，实现难度较大，因此我们采用第②种方案。

当采用第②种方案时，其防跳功能实现的原理为：当断路器在合闸后，如果合闸脉冲保持时间较长，断路器合上后，智能终端的防跳功能立即起动，断开合闸回路，且自保持。此时即使保护跳开断路器，断路器因合闸回路断开，将不能合上，因此不会发生跳跃现象。

4　工程实际应用

220kV韩岗变电站智能化改造工程是襄阳供电公司进行的首座220kV电压等级的变电站智能化改造。该站8台220kV开关机构中，有5台LW10B-252W、2台LW6-220型六氟化硫液压机构开关。这两种型号的开关生产日期在1999年左右，开关机构本体均不带防跳回路，且设备较老，改造本体的二次回路非常困难。因此，这些开关的防跳功能的实现，只能依靠智能终端的防跳回路，在现场的施工中，我们采用了如图2所示的方法，将开关A、B、C三相的合闸位置分别接入相应回路。在对现场7台开关的防跳试验过程中，每台开关的两套智能终端均能可靠的实现防跳功能。

5　结论

在传统的变电站中，很多设备运行多年，不满足新的智能化变电站的相关标准、规范的要求，在智能化改造过程中将会出现新旧设备配合问题。比如目前的规范要求断路器的防跳回路，压力闭锁回路均由断路器机构实现，而较老的断路器机构一般不具备此类功能。我们在现场施工时，应对此类问题引起足够的重视，在设计阶段应该认真分析新旧设备之间的配合问题，找到合理的解决方案。

参考文献

[1] Q/GDW 161—2007. 线路保护及辅助装置标准化设计规范[S].

[2] 陈刚, 卢松城, 纪青春. 220kV断路器防跳回路中异常问题分析及处理[J]. 电力系统保护与控制, 2009(23): 185-186, 197.

[3] 何永华. 发电厂及变电站的二次回路[M]. 北京: 中国电力出版社, 1997.

[4] Q/GDW 441—2010. 智能变电站继电保护技术规范[S].

[5] 颜华敏, 顾国平, 陆敏安, 等. 一起断路器防跳回路异常分析及改造[J]. 电力系统保护与控制, 2010, 38(12): 138-140.

[6] 刘振亚. 智能电网技术[M]. 北京: 中国电力出版社, 2010.

凡红涛（1983-），男，湖北襄阳人，工程硕士，工程师，主要从事电力系统继电保护安装、调试工作。

Analysis of the Breaker Anti-jumping Circuit for Double Configured RPIT in Intelligent Substation

Fan HongtaoZhang Yonggang
(State Grid Xiangyang Power Supply Company, Xiangyang, Hubei441000)

Abstract In 220kV intelligent substation, 220kV breaker is often configured double RPIT, equivalent to two separate operative-boxes. Compared with normal integrated automation system substation, the anti-jumping circuit performs in a different way. Based on the analysis of anti-jumping circuit for nomal operative-box, this paper proposes a method for dual-configured RPIT.

Keywords：intelligent substation; breaker; double-configuared RPIT; integrated automation system substation; anti-jumping circuit

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