综保装置与永磁断路器不配合问题的处理实践

综保装置与永磁断路器不配合问题的处理实践

林畅1      林敏2    杨川祥3   丁建强4

1.中国石油河南中原昆仑能源开发有限公司  河南省郑州市  450000

2.3.4华北石油管理局有限公司电力分公司    河北省任丘市  062550

摘要：本文简要介绍了华北电网35kV变电站在综自改造过程中，出现新更换综保装置与原断路器永磁断机构不配合，无法实现断路器正常合跳闸问题。通过技术分析，在不更换断路器永磁机构情况下，利用中间继电器，改变保护控制回路接线，完成断路器正常合跳闸功能。目前河三站6kV出线开关设施实施应用，此技术改造可在今后类似6kV断路器永磁机构设备综自改造中予以推广应用。

关键词：断路器永磁机构；综保装置；中间继电器

1.引言

考虑到一次设备的运行周期，华北电网近年来35kV变电站综自改造模式采用35kV侧采用集中组屏，6kV侧采用就地更换保护装置，一次电气设备及其它附件利旧的模式。

2.断路器机构优缺点比较

华北电网变电站共计45座，6kV断路器采用永磁机构和弹簧机构两种方式。由于投资和占地等原因，弹簧机构占80%，永磁机构占20%。

弹簧机构具有不需要大功率的操作电源；在操作电源消失或操作机构拒绝电动的情况也可进行手动合、分闸操作；储能电机功率小，可交直流两用等优点。但又有结构比较复杂、制造成本较高、制造工艺复杂；容易发生机械故障烧毁合闸线圈或行程开关；纯在误跳现象；分闸速度特性较差等缺点。

永磁机构克服了传统弹簧机构不足，具有主要部件少，无需脱扣、锁扣装置，故障点少，可靠性高，使用寿命长等优点。在华北电网操作频繁及需要高可靠性的变电站断路器一般采用永磁机构。

3.变电站现状及故障原因

3.1变电站现状

河三变电站6kV出线柜采用户内安装的IV2000固定真空开关柜21面，6kV断路器为ISOVAC12真空断路器,操动机构为永磁机构。6kV侧保护装置为许继电气 WXH-820A/P系列。

2022年河三站综自改造35kV侧采用集中组屏方式，6kV侧一次设备利旧，综保装置更换为科林电气KLD系列。

3.2故障现象及原因分析

河三站6kV断路器永磁机构保护试验调试时，无法实现正常合跳闸。

原因分析：a、原微机保护装置（许继WXH系列）面板上无合闸和跳闸位置指示灯（装置见图1），说明没有合位、跳位二次回路，合位、跳位指示靠永磁机构本身辅助接点完成（装置原理见图2）。b、改造后的保护装置（科林KLD系列）面板上有合闸和跳闸位置指示灯（装置原理见图3）。C、永磁机构电容储能合闸电压大于90V即可合闸，改造后的跳位指示要接入合闸回路，一接就会发生自动合闸。跳位指示接入的电压大于90V，一接合位回路就发生自动跳闸。

4.改造原理及实施效果

针对以上故障现象对二次回路进行了改进（改造后原理见图4）：

1）合位监视回路通过KLD保护装置308接点直接接断路器常闭辅助接点实现监视跳闸回路的功能；

2）合闸后跳位指示回路经KLD保护装置316接点-断路器常开辅助接点DL-中间继电器KA--KM，此时，由于KLD保护装置跳位指示回路串有电阻，中间继电器不启动，跳位指示灯亮。

3）跳闸时KLD保护装置316全电压直接经过断路器常开辅助接点闭合到-KM启动继电器KA,继电器KA启动后+KM通过继电器KA常开接点闭合接通原跳闸回路完成跳闸功能。。

图1旧保护装置没有跳、合闸位置指示           图2 原许继保护原理图  

图3 科林保护原理图 

图4 改造后二次回路原理图                图3 成果现场实际应用

4.结论

通过技术分析，利用中间继电器，完成了河三站6kV出线断路器永磁机构的合跳闸功能。在今后相似的6kV永磁机构得以推广应用，减少了项目投资成本、故障停电时间、系统电量损失及采油厂的经济损失，保证了电网的可靠性，具有较高的社会效益。

参考文献

[1].《工业与民用配电设计手册》第四版

[2].35kV~110kV变电站设计规范 GB 50059

[3].电力装置的继电保护和自动设计规范 GB/T 50062