王俊超
(中国长江电力股份有限公司,湖北 宜昌443003)
全站事故总信号反映电厂、变电站设备或系统故障引起的断路器事故跳闸。事故总信号作为电厂、变电站主要事故信息,应能可靠快速推送至厂站监控系统和相关调度,使运行调度人员能够第一时间掌握故障信息,全面分析故障性质,及时处理消除故障和事故。厂站因发生断路器故障跳闸或因检修发出全站事故总信号后,应能可靠及时复归,如果全站事故总信号长时间占据调度监控画面,若再次发生断路器跳闸事故产生事故总信号,监盘人员则不能及时发现,所以及时复归事故总信号是厂站运维人员需要注意的事项。目前厂站主要是通过断路器位置不对应启动方式合成事故总信号,这种方式通常需要再次分闸已跳闸断路器来复归事故总信号,有误分其他断路器风险,也增加了运行维护人员工作量,所以需要寻找一种可靠方便的复归方法。
事故总信号启动方式主要分为保护动作启动方式和断路器位置不对应启动方式。早期变电站建设中,计算机发展相对落后,监控系统只起到辅助作用,监控系统全站事故总信号采用软件合成方式,将开关保护动作信息汇总发出[1]。此种方式即保护动作启动方式,这种方式并不能反映断路器因本体或操作机构异常导致的偷跳,同时在检修调试保护装置时,会因各种保护动作产生大量事故总信号,已被逐渐摒弃。目前断路器不对应启动方式是事故总信号生成的主流方式,通过将微机保护操作箱中断路器合后位置继电器HHJ的接点和跳闸位置继电器TWJ的接点串联生成断路器跳闸事故总信号,如图1所示,各断路器跳闸事故总信号合并成相应间隔事故总信号,最后间隔事故总信号合并成全站事故总信号。
图1 事故总回路
以许继分相操作箱ZFZ-822/B来说明不对应启动方式过程,具体如图2所示。HHJ是双励磁位置继电器,包含动作线圈HHJ-1和复归线圈HHJ-2。当断路器正常合闸,合后位置继电器动作线圈HHJ-1励磁,HHJ接点闭合,断路器因合闸使TWJ接点断开,此时事故总回路不通,不会报事故总信号。当因设备或系统故障保护动作分闸断路器或断路器因本体机构异常偷跳,TWJ接点闭合,事故总回路接通,发出报警信号。当正常进行断路器分闸操作时,手跳/遥跳回路接通会使HHJ复归线圈HHJ-2励磁动作,HHJ接点断开,事故总回路不通,不会误发信号。不对应方式启动事故总信号可以反映断路器偷跳,在断路器检修时,若不带断路器进行保护调试,则不会发事故总信号。同时应注意,发合闸令到断路器本体机构完成合闸需要一定时间,使TWJ变位时间要比HHJ变位时间略长,可能发生正常合断路器事故总回路短时接通情况,建议事故总回路开入的测控装置设置20ms的防抖动延迟,确保事故总信号的可靠[2]。
图2 许继分相操作箱ZFZ-822/B部分结构
采用保护动作启动方式合成事故总信号的无人值守变电站,一般在远动装置设置10s延时自动复归不再上传。采用不对应启动方式生成的事故总信号,一般由运行人员对断路器再次分闸一次,使HHJ复归线圈励磁,HHJ接点断开。这种再次分闸方法存在以下不足。
(1)存在误分其他正常合闸断路器风险。2013年某日,某220kV变电站发生35kV线路跳闸,由于改造不彻底,只能在测控屏操作,同一测控屏上有3条35kV线路,运行人员再次分闸事故跳闸断路器时误分其他正常线路造成事故扩大[3]。
(2)无谓增加了运行人员的工作量。在断路器汇控柜就地操作不经过操作箱情况下,就地再次分闸不能复归HHJ线圈;如果因微机五防闭锁要求,远方监控不能在断路器分闸状态再发分闸令,则复归事故总信号需要先合断路器再分开,这样增加了人员工作量,减少了断路器寿命。
(3)在间隔停电检修过程中,增加了检修工作量。保护带断路器整组传动试验会产生事故总信号,检修人员每进行一次保护跳断路器试验,就需要等待运行人员再次分闸断路器复归事故总信号再进行下一次试验。维护人员有时也会采用在盘柜后短接回路方式复归事故总信号,增加了作业风险。
基于以上再次分闸断路器复归事故总信号的不足,增设一种复归回路,消除误分风险,减少运行维护人员的工作量就有了实际应用意义。有人提出了几种增设专用复归回路的方法。
(1)简单的与手跳回路并接1个复归接点,见图3[3]。
图3 复归回路1
当按下复归按钮FG,FGJ继电器得电闭合接点FGJ使KKJ(HHJ)复归,从而复归事故总信号。但是此种方式并未完全将复归回路与手跳回路隔离开,当误操作到正常合闸间隔时,FGJ闭合使得跳闸线圈TQ接通误分正常合闸断路器,不可取。
(2)用二极管隔离复归回路与手跳回路防止误分闸。如图4所示[4]。
图4 复归回路2
此回路中⑪与⑫间接点与上述复归接点FGJ功能类似,其在手动跳闸回路与合后继电器回路间串联的二极管可以防止复归HHJ线圈时正电接通到手跳继电器STJ,这样防止了因识别错间隔误分其他断路器的风险。但加装二极管还有不足之处,如果出现因识别错间隔误操作了其他断路器的事故总信号的复归按钮,虽然不会误分闸,但会导致其他正常断路器的HHJ线圈误复归,在发生事故跳闸时无法发出事故总报警。此外,这样加装事故总专用复归按钮,在断路器合闸正常运行过程中,若因普通复归其他保护报警等信号而误按了事故总专用复归按钮,很可能导致误复归HHJ。
基于防范误操作风险、减少工作量的需要,考虑之前增设复归回路的不足,笔者提出一种新的事故总信号复归回路,如图5所示。
图5 一种防误操作的事故总信号复归回路
其中DLA1、DLB1、DLC1与 DLA2、DLB2、DLC2是断路器本体两组分位三相辅助触点并联,断路器分闸时均闭合,合闸时均断开,EJ1是二极管,KT是复归中间时间继电器,FG是在操作箱组屏上的复归按钮,1RKT是分压电阻。
在传统不对应方式启动事故总信号中,会使用操作箱的跳闸位置继电器接点TWJ三相并联后与HHJ串联,TWJ接点可能会使事故总拒报风险增大。TWJ继电器线圈回路需要经过断路器本体机构,若本体机构出现油压闭锁,则TWJ不能正确动作。某220kV变电站曾出现线路重合于故障跳闸后,因断路器打压回路异常致使低油压闭锁,使TWJ不能正确动作,导致事故总信号拒报的情况[5]。使用断路器分位本体辅助接点DLA2、DLB2、DLC2代替操作箱的TWJ接点可以避免类似问题。
本回路复归过程为,人员按下复归按钮FG,时间继电器KT励磁,经设定延时(如5s),KT接点闭合,若断路器此时在分位,则DLA1、DLB1、DLC1闭合,HHJ复归线圈接通励磁,复归事故总信号。本复归回路优点如下:
(1)不用另增设事故总专用复归按钮,复归按钮FG可以使用操作箱的信号复归按钮。引入时间继电器KT可以较好区分复归普通信号与事故总信号,如连续按住复归按钮5s即可以复归事故总信号。
(2)EJ1隔离了复归回路与手跳回路,同时只有断路器在分闸状态时,DLA、DLB、DLC闭合,才能复归HHJ线圈。这样对于其他正常合闸状态的断路器,误操作复归按钮不会误分闸,也不会误复归其HHJ线圈。若误操作了其他间隔在检修状态的分闸断路器对应的复归按钮,因其HHJ接点已经断开,也不会有影响。
总而言之,本回路采取了三重措施使事故总复归可靠简便:①引入时间继电器区分普通复归与事故总复归的操作;②使用二极管防止误分闸风险;③利用断路器本体分位辅助接点防止了误分闸及误复归其他断路器对应事故总信号。
本文基于断路器位置不对应启动方式启动事故总信号的原理,为满足复归事故总信号对于防范误操作风险、减少工作量的需要,考虑之前增设复归回路的不足,提出了一种新的事故总信号复归回路,可以方便可靠的复归事故总信号,避免了误分闸和误复归其他断路器事故总信号的风险。希望此种复归思路可以对同行有借鉴意义。