储能电机时间继电器对重合闸的影响

储能电机时间继电器对重合闸的影响

陈振新周健

国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司江苏连云港222000

摘要：根据断路器储能回路存在送电时有时断路器合不上，将断路器控制电源断开后再合上，片刻后却能合上断路器的异常问题，选择从其储能机构的控制回路入手制定改进方法，改动时间继电器的安装位置，装在储能电机回路，让其监测的时间为储能电机接通带电的时间即可消除该问题。另外，断路器的合闸控制回路和储能控制回路可省去中间继电器环节，增加回路可靠性。

关键词：断路器；储能回路；控制回路；中间继电器；触点；闭锁

在变电运行工作中，时常会出现断路器储能回路有异常，不能正常储能造成断路器不能正常合闸的现象。此种现象无疑增加了人员的维护工作量和不能及时对外恢复供电、延长停电时间，降低了供电可靠性，给供电部门带来经济损失和不良社会效应。因此，有必要对此类现象的原因进行分析总结，并制定有效地防范及整改措施，彻底避免此类现象的重复发生，保证断路器正常合闸，提高电网安全稳定性，保证供电可靠性。

一、ZF4-126型断路器合闸控制回路及储能控制回路、储能电机回路的工作原理

ZF4–126型断路器分、合闸控制回路及储能控制回路、储能电机回路简略图如图1、图2所示。

当断路器在分位时，断路器常闭辅助触点QF是闭合的，其常开辅助触点QF断开；当弹簧已储能时，储能行程开关的常闭辅助触点SL断开，此时中间继电器KA1失电，其常闭辅助触点KA1闭合，其常开辅助触点KA1断开；未发生跳跃时，防跳继电器1KA不带电，其常闭辅助触点1KA闭合，其常开辅助触点1KA断开；断路器压力正常时，压力继电器常开辅助触点KD1-2断开，此时中间继电器KA4失电，其常开辅助触点KA4闭合。故当收到合闸指令时，合闸接触器线圈LC带电，其常开辅助触点动作，接通合闸回路，带动机构动作，合闸弹簧释放能量，带动凸轮转动，凸轮驱动传动轴套，传动轴套带动主轴转动至合闸位置．同时摇臂扣住半轴，使断路器处于合闸状态。当合闸到位后，断路器常闭辅助触点QF断开，合闸接触器线圈LC失电，其常开辅助触点断开，断开合闸回路，合闸过程完成。

断路器合闸过程中，合闸弹簧释能，储能行程开关的常闭辅助触点SL闭合，中间继电器KA1带电，其常闭辅助触点KA1断开，其常开辅助触点KA1闭合；正常时，中间继电器KA2失电，其常闭辅助触点KA2闭合，其常开辅助触点KA2断开。正常运行时，储能控制开关S1是合上的，故辅助触点S1闭合。此时储能中间继电器KM以及时间继电器KT带电，KM的常开辅助触点KM闭合，接通图2储能电机回路，若储能电机电源开关3QL合上的话，储能电机带电运转，合闸弹簧储能；同时时间继电器KT带电开始计时，当时间达到时间继电器KT设定值15s时其还带电，时间继电器KT的常开辅助触点KT闭合，中间继电器KA2带电，中间继电器KA2的常闭辅助触点KA2断开，其常开辅助触点KA2闭合，断开储能控制回路，储能中间继电器KM失电，KM的常开辅助触点KM断开，断开图2储能电机回路，储能电机失电；时间继电器KT失电返回；同时，电机超时运行保护回路形成自保持，电机超时运行保护灯HL1点亮。当储能完成时，储能行程开关的常闭辅助触点SL断开，中间继电器KA1失电，其常闭辅助触点KA1闭合，其常开辅助触点KA1断开，储能中间继电器KM以及时间继电器KT失电，断开图2储能电机回路，储能电机带电停止运转。储能完毕。

二、运行中的故障分析

据运行人员反映，送电时有时候断路器合不上，将断路器控制电源断开后再合上，片刻后却能合上断路器。其实原因如下：运行人员停电时只断开了储能电机电源开关3QL，而未断开储能控制开关S1，合闸弹簧释放能量后，超过时间继电器KT的设定值15s后断开储能控制回路，所以之后送电时合上储能电机电源开关3QL断路器也无法储能而导致断路器合不了闸。运行人员停电时断开了储能控制开关S1及储能电机电源开关3QL。送电时，若合上了储能控制开关S1后超过时间继电器KT的设定值15s后才合上储能电机电源开关3QL，则断路器无法储能而导致断路器合不了闸。此时，运行人员也许未发现断路器合闸弹簧未储能，而怀疑断路器控制回路有异常，将断路器控制电源断开后再合上，这时中间继电器KA2失电返回接通储能控制回路，片刻后却能合上断路器。

其实，造成这种现象的根本原因得从储能控制回路入手分析。由于运行人员送电时，若合上了储能控制开关S1后超过时间继电器KT的设定值15s后才合上储能电机电源开关3QL；有的情况下，只断开了储能电机电源开关3QL而未断开储能控制开关S1，此时若合闸弹簧已释放能量，储能回路接通，时间继电器KT带电15s后其常开辅助触点KT闭合，中间继电器KA2带电，中间继电器KA2的常闭辅助触点KA2断开，其常开辅助触点KA2闭合，断开储能控制回路，电机超时运行保护回路形成自保持，电机超时运行保护灯HL1点亮，同时时间继电器KT失电返回，但此时并非真正的电机超时运行。由于储能控制回路和断路器控制回路同电源，故断开断路器控制电源后，中间继电器KA2返回，中间继电器KA2的常闭辅助触点KA2闭合，其常开辅助触点KA2断开。故此时合上断路器控制电源时，储能回路能正常储能，断路器能正常合

从储能控制回路可以看出，时间继电器KT监测的时间是储能控制回路接通带电的时间，而非储能电机接通带电的时间，这是产生该问题的根本原因。

另外，断路器的合闸控制回路和储能控制回路是通过中间继电器KA1来闭锁，而非直接通过储能行程开关的常开辅助触点SL来闭锁的，若中间继电器KA1损坏则给两者控制增加了安全风险。

三、改进方法

从上述分析来看，将时间继电器KT的安装位置稍作改动，装在储能电机回路，让其监测的时间是储能电机接通带电的时间即可消除该问题。另外，断路器的合闸控制回路和储能控制回路直接通过储能行程开关的常开辅助触点SL来闭锁的，省去中间继电器KA1环节，增加回路可靠性。

可行性分析，经现场勘查，相关继电器都安装在断路器汇控柜；储能行程开关有空余常开辅助触点引线至断路器汇控柜。上述改进方法完全可行。改造后的断路器分、合闸控制回路及储能控制回路、储能电机回路简略图如图3、图4所示。

四、需要注意的问题

根据上述方法来改进断路器合闸控制回路及储能控制回路、储能电机回路，要看现场情况是否可行，相关继电器是否都安装在断路器汇控柜；储能行程开关SL是否有空余常开辅助触点引线至断路器汇控柜等。

以上简要分析了ZF4–126型断路器合闸控制回路及储能控制回路、储能电机回路存在的问题及改进方法。此改造方法应用到110kV东区站的ZF4–126型断路器取得了良好的效果。

参考文献：

［1］国家电力调度通信中心．国家电网公司继电保护培训教材［M］．北京：中国电力出版社，2009：310．

［2］RCS－921C型断路器失灵保护及自动重合闸装置技术说明书［Z］．

［3］国家电网公司人力资源部．生产技能人员职业能力培训通用教材二次回路［M］．北京：中国电力出版社，2010：118．