变电站综自改造控制回路中需要注意的问题

　　摘  要：合后继电器(简称KKJ)在重合闸的逻辑中占有非常重要的地位。对于控制回路中没有合后继电器的保护装置，在变电站综自改造时必须妥善解决此类问题，否则将使重合闸的动作逻辑出现错误，造成断路器非预期重合闸。文章针对KKJ在控制回路中的作用，指出了在变电站综自改造中存在的问题及解决方法。
　　关键词：综自改造 控制回路 重合闸 合后继 动作逻辑 非预期重合闸
　　
　　0 引言
　　合后继电器(简称KKJ)在重合闸的逻辑中占有非常重要的的地位，现在生产的微机保护的控制回路中都有KKJ。它和保护装置一起实现线路保护重合闸的逻辑，比如手跳断路器时自动闭锁重合闸，断路器偷跳时自动重合断路器。对于早期的微机保护装置由于控制回路没有合后继电器，而是靠控制屏上的控制把手KK的接点和保护装置一起来实现重合闸逻辑。在综自改造过程中若不妥善解决此类问题，将会使重合闸的动作逻辑出现错误，造成非预期重合闸。本文针对KKJ在控制回路的作用，对线路重合闸作了一些简单的总结，同时也指出了在变电站综自改造中存在的问题及解决方法。
　　1 采用自动重合闸装置的必要性
　　所谓的自动重合闸装置是将因故跳开后的断路器按需要自动投入的一种装置。在电力系统中，由于线路通道和天气的影响，输电线路极易发生两类短路故障。一类是瞬时性故障，比如，由于雷电过电压引起的绝缘子表面闪络；大风引起的碰线短路；树枝引起的单相接地；通过鸟类身体引起的短路等。这类瞬时性故障在继电保护动作断开故障线路后，故障点电弧自行熄灭，绝缘强度重新恢复，这时如果能把断开的断路器重新自动合上，就能够恢复正常送电，减少停电时间，提高电力系统的暂态稳定水平，增大架空线路的送电容量。保证了电网安全稳定运行。另一类是永久性故障，比如，线路塔杆倾倒、断线、线路绝缘子击穿或损坏等。这类故障在故障线路被断开后，故障点绝缘强度不能恢复，这时即使断路器重新合上，也会再次被断开。
　　运行经验证明，架空线路的故障绝大多数是瞬时故障，约占总故障次数的80%～90%以上。
　　因此在线路断路器断开以后，再进行一次重合闸，就可能大大提高供电的可靠性。而自动重合闸装置正好能满足自动地、迅速地将断开的线路断路器重新合上的功能，所以在电力系统中得到广泛的应用。
　　2 重合闸的分类
　　电力系统重合闸的种类很多，按其动作性能可分为机械式和电气式；按其作用于断路器的方式可分为三相重合闸、单相重合闸和综合重合闸；按其动作的次数可分为一次式和多次式。当前电力系统中使用的重合闸绝大多数是一次重合闸，但是对于电容式的重合闸只能重合一次。按重合闸的使用条件可分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。双侧电源重合闸又可分为检定无压和检定同期重合闸及非同期重合闸。在实际工作中应用最多的是三相重合闸和单相重合闸。
　　3 重合的启动方式
　　从动重合闸有两种启动方式，即断路器控制开关位置与断路器位置不对应启动方式和保护启动方式。
　　不对应启动方式的优点是，简单可靠，还可以纠正断路器误碰或偷跳，可提高供电可靠性和系统运行的稳定性，在各级电网中具有良好运行效果，是所有重合闸的基本启动方式。其缺点是，当断路器辅助触点接触不良时，不对应启动方式将失效。
　　保护起动方式，是不对应启动方式的补充。同时，在单相重合闸过程中需要进行一些保护的闭锁，逻辑回路中需要对故障相实现选相固定等，也需要一个由保护启动的重合闸启动元件。其缺点是不能纠正断路器误动。
　　4 变电站综自改造中有关KKJ需要注意的问题
　　对于早期的微机保护由于控制回路没有合后继电器，而是靠控制把手KK的②-④接点来实现手动跳闸对重合闸放电。变电站综自改造时，有的单位只是拆除线路控制屏，安装新的线路测控制屏，并不更换保护装置。而线路测控屏上只有远方就地把手和合闸-跳闸控制把手，并没有多余的接点供重合闸逻辑使用。因此在综自改造过程中若不妥善解决此类问题，将会使重合闸的动作逻辑出现错误，造成非预期重合闸。
　　4.1 KKJ在控制回路中的作用
　　简单原理如图1所示。
　　由图1易知合后继有两个线圈，即动作线圈和复归线圈。当远方合闸或手合时KKJ动作线圈励磁动作，KKJ动作后其常开接点接通并磁保持。使保护装置充电，为断路器重合闸做好准备。当远方跳闸或手跳时KKJ复归线圈动作，KKJ动作后其常开接点返回，实现保护装置重合闸放电。即手动跳闸时重合闸不动作。
　　4.2 控制回路中没有合后继电器保护装置的重合闸逻辑
　　(1) 手动跳闸闭锁逻辑
　　电磁型保护和早期生产的微机保护装置控制回路中并没有KKJ，他们主要靠控制把手KK的位置接点和保护装置配合来实现手动跳闸时闭锁重合闸。其简单逻辑图如图2所示。
　　 图2中控制把手KK的⑥-⑦接点在跳闸位置接通，KK的②-④接点在跳闸后位置接通并保持，除非控制把手KK损坏。从图2易知KK在合后位置时，手跳继电器2STJ动作，其常开接点接通，给保护装置一个闭锁重合闸开入。保证了手跳断路器时闭锁重合闸。[!--empirenews.page--]
　　(2) 重合闸启动逻辑
　　重合闸的启动逻辑也是靠控制把手KK的位置接点和跳闸位置继电器的接点串联实现，其简单逻辑图如图3所示。
　　图3中控制把手KK的接点在合后位置时接通并保持，从图3易知当KK在合后位置时，继电器ZJ动作，若此时保护跳闸或断路器偷跳时，ZJ的常开接点与跳闸位置继电器的接点串联给保护装置一个启动开入。保护装置收到启动开入后，在满足一定的条件后，发出重合脉冲，实现断路器一次重合闸。
　　5 综自改造后控制回路中没有KKJ的危害
　　在变电站综自过程中若不妥善解决KKJ问题将会产生非预期重合闸，造成事故的发生。下面从两个方面说明没有KKJ时产生的危害。
　　(1) 保护校验结束后，如果断路器在分位，保护装置电源和控制电源都在断开位置。当运行人员恢复保护装置电源和控制电源的时候，如果先恢复保护装置电源后恢复控制电源，在控制电源恢复之前这段时间内跳闸位置继电器TWJ无输入，保护装置误判断路器在合闸位置，重合闸开始充电，经延时后充电完毕。若此时恢复控制电源，则跳闸位置继电器TWJ有输入，保护装置误判断路器跳闸，发出重合闸脉冲，当满足一定的条件后，经整定延时后重合闸动作，造成一次非预期断路器重合闸。
　　(2) 任何原因引起的运行中断路器控制回路断线(比如SF6压力降低引起的控制回路断线)，此时检修人员需要将断路器手动机械跳闸后，进行故障排查检修，在控制回路断线的时间内TWJ常开接点无输入，保护装置误认为断路器在合位，重合闸开始充电，经过延时充电满，再经过检修人员将控制回路断线处理好后，TWJ的常开接点有输入，保护装置误判断路器跳闸，同样重合闸动作，造成一次非预期断路器重合闸。误伤检修人员。
　　另外由于控制把手KK拆除，重合闸逻辑中的位置不对应启动方式也将失去作用。断路器偷跳时也将无法重合，造成事故。
　　6 改进方法
　　对此类缺陷最好的解决方法就是控制回路增加KKJ继电器，南瑞公司和许继公司都生产这种继电器，现在生产的KKJ都是体积小巧，动作可靠，可以直接卡在保护屏的端子排上。
　　这是最简单最可靠的改造方法，另外也可以更换保护装置的操作箱，从根本上解决问题。
　　7 结束语
　　重合闸在电力系统中占有举足轻重的地位，是保证电力系统安全稳定运行和提高设备供电可靠率的有力保障。以上只是对控制回路中的重合闸的逻辑稍做总结和分析，其实在重合闸中还有许多重要的问题值得大家注意和研究。

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　　(2) 重合闸启动逻辑
　　重合闸的启动逻辑也是靠控制把手KK的位置接点和跳闸位置继电器的接点串联实现，其简单逻辑图如图3所示。
　　图3中控制把手KK的接点在合后位置时接通并保持，从图3易知当KK在合后位置时，继电器ZJ动作，若此时保护跳闸或断路器偷跳时，ZJ的常开接点与跳闸位置继电器的接点串联给保护装置一个启动开入。保护装置收到启动开入后，在满足一定的条件后，发出重合脉冲，实现断路器一次重合闸。
　　5 综自改造后控制回路中没有KKJ的危害
　　在变电站综自过程中若不妥善解决KKJ问题将会产生非预期重合闸，造成事故的发生。下面从两个方面说明没有KKJ时产生的危害。
　　(1) 保护校验结束后，如果断路器在分位，保护装置电源和控制电源都在断开位置。当运行人员恢复保护装置电源和控制电源的时候，如果先恢复保护装置电源后恢复控制电源，在控制电源恢复之前这段时间内跳闸位置继电器TWJ无输入，保护装置误判断路器在合闸位置，重合闸开始充电，经延时后充电完毕。若此时恢复控制电源，则跳闸位置继电器TWJ有输入，保护装置误判断路器跳闸，发出重合闸脉冲，当满足一定的条件后，经整定延时后重合闸动作，造成一次非预期断路器重合闸。
　　(2) 任何原因引起的运行中断路器控制回路断线(比如SF6压力降低引起的控制回路断线)，此时检修人员需要将断路器手动机械跳闸后，进行故障排查检修，在控制回路断线的时间内TWJ常开接点无输入，保护装置误认为断路器在合位，重合闸开始充电，经过延时充电满，再经过检修人员将控制回路断线处理好后，TWJ的常开接点有输入，保护装置误判断路器跳闸，同样重合闸动作，造成一次非预期断路器重合闸。误伤检修人员。
　　另外由于控制把手KK拆除，重合闸逻辑中的位置不对应启动方式也将失去作用。断路器偷跳时也将无法重合，造成事故。
　　6 改进方法
　　对此类缺陷最好的解决方法就是控制回路增加KKJ继电器，南瑞公司和许继公司都生产这种继电器，现在生产的KKJ都是体积小巧，动作可靠，可以直接卡在保护屏的端子排上。
　　这是最简单最可靠的改造方法，另外也可以更换保护装置的操作箱，从根本上解决问题。
　　7 结束语
　　重合闸在电力系统中占有举足轻重的地位，是保证电力系统安全稳定运行和提高设备供电可靠率的有力保障。以上只是对控制回路中的重合闸的逻辑稍做总结和分析，其实在重合闸中还有许多重要的问题值得大家注意和研究。

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　　(2) 重合闸启动逻辑
　　重合闸的启动逻辑也是靠控制把手KK的位置接点和跳闸位置继电器的接点串联实现，其简单逻辑图如图3所示。
　　图3中控制把手KK的接点在合后位置时接通并保持，从图3易知当KK在合后位置时，继电器ZJ动作，若此时保护跳闸或断路器偷跳时，ZJ的常开接点与跳闸位置继电器的接点串联给保护装置一个启动开入。保护装置收到启动开入后，在满足一定的条件后，发出重合脉冲，实现断路器一次重合闸。
　　5 综自改造后控制回路中没有KKJ的危害
　　在变电站综自过程中若不妥善解决KKJ问题将会产生非预期重合闸，造成事故的发生。下面从两个方面说明没有KKJ时产生的危害。
　　(1) 保护校验结束后，如果断路器在分位，保护装置电源和控制电源都在断开位置。当运行人员恢复保护装置电源和控制电源的时候，如果先恢复保护装置电源后恢复控制电源，在控制电源恢复之前这段时间内跳闸位置继电器TWJ无输入，保护装置误判断路器在合闸位置，重合闸开始充电，经延时后充电完毕。若此时恢复控制电源，则跳闸位置继电器TWJ有输入，保护装置误判断路器跳闸，发出重合闸脉冲，当满足一定的条件后，经整定延时后重合闸动作，造成一次非预期断路器重合闸。
　　(2) 任何原因引起的运行中断路器控制回路断线(比如SF6压力降低引起的控制回路断线)，此时检修人员需要将断路器手动机械跳闸后，进行故障排查检修，在控制回路断线的时间内TWJ常开接点无输入，保护装置误认为断路器在合位，重合闸开始充电，经过延时充电满，再经过检修人员将控制回路断线处理好后，TWJ的常开接点有输入，保护装置误判断路器跳闸，同样重合闸动作，造成一次非预期断路器重合闸。误伤检修人员。
　　另外由于控制把手KK拆除，重合闸逻辑中的位置不对应启动方式也将失去作用。断路器偷跳时也将无法重合，造成事故。
　　6 改进方法
　　对此类缺陷最好的解决方法就是控制回路增加KKJ继电器，南瑞公司和许继公司都生产这种继电器，现在生产的KKJ都是体积小巧，动作可靠，可以直接卡在保护屏的端子排上。
　　这是最简单最可靠的改造方法，另外也可以更换保护装置的操作箱，从根本上解决问题。
　　7 结束语
　　重合闸在电力系统中占有举足轻重的地位，是保证电力系统安全稳定运行和提高设备供电可靠率的有力保障。以上只是对控制回路中的重合闸的逻辑稍做总结和分析，其实在重合闸中还有许多重要的问题值得大家注意和研究。