王洪超，曹逸凡
四川神华天明发电有限责任公司，四川 江油 621711
摘要：目前国内各大电力设计院对于500kV SF6断路器控制回路的设计思路均大同小异，这种小异可能是基于经验的差异，也可能是基于理念的差异；然而就是这种“小异”导致了现场实际中的诸多问题，有的问题甚至是致命的，因为设计人员大多缺乏现场的实践经验，他们更多的是从理论的角度来分析设计回路的合理性，但却忽视了现场设备之间是否匹配的问题，往往就是这种设备元器件之间参数的不匹配以及设计人员考虑的不周全，导致现场实际中断路器的跳合闸监视回路及跳合闸回路中产生寄生回路，严重影响到断路器的跳合闸监视功能，并对断路器跳合闸回路产生致命的影响。以下结合南瑞继保CZX-22G-H2型断路器操作箱和阿尔斯通GL317X型SF6断路器，针对现场设备实际存在的典型问题，对断路器跳合闸回路及跳合闸监视回路设计合理性进行分析探讨。
关键词：SF6断路器；跳合闸回路；操作箱；监视回路；设计合理性
1.引言
500kV断路器是变电站以及发电厂中非常重要的一次设备，既能分合正常的负荷电流，也能开断故障电流，其运行状况的好坏直接影响到电力系统的安全稳定运行，因此对断路器跳合闸回路及跳合闸监视回路设计合理性进行分析具有重要意义，本文以某电厂500kV SF6断路器的设计回路为例，对其存在的问题进行分析，并将处理方法融入文中，希望在今后的工作中能够对相关行业的从业人员起到一定的指导作用。
2.500kV断路器典型控制回路分析
某电厂500kV升压站采用阿尔斯通GL317X型SF6断路器，断路器操作箱为南瑞继保CZX-22G-H2型操作箱；其设计回路图如下：
（1）断路器合闸回路及跳位监视回路分析
a）断路器操作箱的跳位监视继电器（TWJ）与断路器机构箱的合闸线圈（Y01）参数不匹配导致跳位监视继电器拒动：由设计图可知，跳位监视继电器（TWJ）经断路器的储能行程开关（S04：9～10）及断路器的常闭辅助接点（S01：9～10）与断路器合闸线圈（Y01：A1～A2）构成跳位监视回路，用于监视断路器合闸回路的完整性，然而这两个重要的元器件由不同的厂家生产制造，在生产现场中经常会出现元器件参数不匹配的现象，最常见的问题是在跳位监视回路中跳位监视继电器分压不足，导致其拒动，使得断路器在跳闸位置时跳合位监视继电器均无法动作，跳合位指示灯均不点亮，从而无法正确的反应断路器的跳合闸状态。
b）断路器操作箱的跳位监视继电器（TWJ）与断路器机构箱的防跳继电器（K01）参数不匹配导致跳位监视继电器误动：由设计图可知，当断路器合闸后，跳位监视继电器（TWJ）经防跳继电器的常闭辅助接点（K01：21～22）及断路器的常开辅助接点（S01：7～8）与防跳继电器的线圈（K01：A1～A2）构成回路，从设计的理想角度来考虑，两个继电器均不应动作，各回路功能正常；然而由于跳位监视继电器与防跳继电器参数不匹配，在该串联回路中跳位监视继电器分压过大，导致其误动，使得断路器在合闸位置时跳合位监视继电器均动作，跳合位指示灯均点亮，致使跳合位指示出现混乱，无法正确的反应断路器的跳合闸状态。
以上均是在现场调试过程中发现的问题，对于生产现场具有非常重要的指导作用，尤其是当采用断路器本体机构的“防跳”回路来实现防跳跃功能时，不能将断路器的跳位监视继电器与断路器的合闸线圈回路串联来构成跳位监视回路，否则会出现基于不同设计的不同问题，最简单有效的方法是将断路器操作箱的跳位监视继电器经断路器的常闭辅助接点引至操作回路负极，构成一个结构简单的跳位监视回路，此跳位监视回路只能单纯的监视断路器的跳闸状态，无法监视断路器合闸回路的完整性，但可规避现场实际中存在的诸多问题，也是现场实际中发现这些问题后采用的最多的一种整改方案。
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图例说明：
TWJ/HWJ:跳位/合位监视继电器 TBJ/HBJ：跳闸/合闸保持继电器SHJ/STJ：手合/手跳继电器 ZHJ：重合闸继电器
TJQ：三跳启重合闸、启失灵的继电器 TJR：三跳启失灵、不启重合闸的继电器TJF：三跳不启重合闸、也不启失灵的继电器 S10：远方位置接点
K01：防跳继电器 S01：断路器辅助接点 S04：储能限位开关K03：断路器压力低闭锁继电器 Y01/Y02：断路器合闸/跳闸线圈
（2）断路器跳闸回路及合位监视回路分析
断路器跳闸回路及合位监视回路设计的不合理导致压力闭锁继电器被旁路的重大安全隐患：如设计图所示，断路器合位监视继电器（HWJ）经端子（4C1D1）及断路器常开辅助接点（S01：1～2）与断路器跳闸线圈（Y02：A1～A2）构成合位监视回路；断路器的跳闸保持继电器（TBJ）经端子（4C1D2）、压力闭锁继电器的常闭辅助接点（K03：51～52）及断路器的常开辅助接点（S01：1～2）与断路器的跳闸线圈（Y02：A1～A2）构成跳闸回路，并将合位监视继电器（HWJ）的出口端子（4C1D1）与跳闸保持继电器（TBJ）的出口端子（4C1D2）并联；假若在生产现场中，断路器出现SF6气体压力低的情况，运行人员没能及时发现或专业人员没能及时处理，由于运行操作或保护动作于断路器跳闸时，压力闭锁继电器的接点（K03：51～52）会被合位监视回路旁路掉，导致跳闸回路的压力闭锁功能缺失，断路器跳闸时会因为SF6气体压力太低不能起到灭弧的作用而发生爆炸，造成重大的安全生产事故；事实上，在设备安装调试之前，该厂的专业技术人员已经就该问题和设计相关人员进行沟通并达成一致意见，设计人员经设计变更将端子4C1D1与4C1D2的连接片解开；然而现场的施工人员不懂控制回路原理，也没看懂设计变更的内涵，没能将端子4C1D1与4C1D2的连接片解开，加之调试人员的疏忽，在调试过程中也没能发现该处存在的安全隐患；后续该厂专业技术人员在对现场进行针对性检查时发现了该问题，并让设计和调试相关人员再次确认，最终将该隐患消除在萌芽中，有效的避免了安全生产事故。
3.结束语
目前,生产制造断路器及断路器操作箱的厂家较多，两者往往不是出自同一设备厂家，这就导致不同断路器厂家与操作箱厂家的设备元器件之间或多或少存在一些参数不匹配的问题，加之设计人员考虑的不周全及现场经验的不足，容易导致断路器的控制回路中产生寄生回路，同时现场施工人员缺乏专业理论的支撑，不可能发现设计回路中存在的缺陷；唯一的可能就寄托在现场的调试人员身上，但由于现场调试工期紧张及调试深度的不足，也很难发现设计回路中的安全隐患；所以对于新建厂站，相关专业人员应事前对设计图纸进行深入审查，及时发现设计中存在的问题，在设备安装调试过程中进行针对性检查；对于已投运厂站，相关专业人员应开展设计图纸回头看的工作，及时弥补安装调试期间遗留的漏洞，有效避免现场的安全生产事故，保证电力系统的安全稳定运行。
参考文献
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