厂用6kV综保装置控制回路及其断线浅析

厂用 6kV综保装置控制回路及其断线浅析

庄颖慧

（河北大唐国际丰润热电有限责任公司，河北 唐山）

【摘要】“控制回路断线”是日常工作中经常遇到的故障之一，如何快速处理控制回路断线故障是必须具备的基本素质，因此本文结合现场实际对控制回路构成及其断线产生的原因以及如何查找进行以下分析。

【关键词】控制回路 断线 查找方法

1、引言

电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。以我厂为例，220kV线路断路器、主变高压侧断路器、厂用6kV变压器和电动机开关、380V各电动机或其他厂用负荷开关均需要有控制回路的参与才能实现远程安全控制。

2、控制回路

为了保证一次设备运行的可靠与安全，需要有许多辅助电气设备为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控制回路或二次回路。这些设备要有以下功能：

（1）自动控制功能。高压和大电流开关设备的体积是很大的，一般都采用操作系统来控制分、合闸，特别是当设备出了故障时，需要开关自动切断电路，要有一套自动控制的电气操作设备，对供电设备进行自动控制。

（2）保护功能。电气设备与线路在运行过程中会发生故障，电流(或电压)会超过设备与线路允许工作的范围与限度，这就需要一套检测这些故障信号并对设备和线路进行自动调整(断开、切换等)的保护设备。

（3）监视功能。电是眼睛看不见的，一台设备是否带电或断电，从外表看无法分辨，这就需要设置各种视听信号，如灯光和音响等，对一次设备进行电气监视。

（4）测量功能。灯光和音响信号只能定性地表明设备的工作状态(有电或断电)，如果想定量地知道电气设备的工作情况，还需要有各种仪表测量设备，测量线路的各种参数，如电压、电流、频率和功率的大小等。

常用的控制线路的基本回路由以下几部分组成。

（1）电源供电回路。我厂继电保护供电回路的供电电源多为直流220V，也有少部分为直流24V电源。

（2）保护回路。我厂保护(辅助)回路的工作电源直流220V（交流）、24V（直流）等，对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护，由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等保护组件组成。

（3）信号回路。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路，如不同颜色的信号灯，不同声响的音响设备等。

（4）自锁及闭锁回路。启动按钮松开后，线路保持通电，电气设备能继续工作的电气环节叫自锁环节，如接触器的动合触点串联在线圈电路中。两台或两台以上的电气装置和组件，为了保证设备运行的安全与可靠，只能一台通电启动，另一台不能通电启动的保护环节，叫闭锁环节。如：两个接触器的动断触点分别串联在对方线圈电路中。

（5）自动与手动回路。电气设备为了提高工作效率，一般都设有自动环节，但在安装、调试及紧急事故的处理中，控制线路中还需要设置手动环节，用于调试。通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换。

3、厂用6kV综保装置控制回路

6kV综合保护控制部分主要承担6kV开关的正常状态下分合闸、开关位置状态指示及控制开关内部储能等作用。因此，6kV开关保护控制部分的正常工作与否直接影响6kV辅机及变压器的稳定运行。

如上图即为厂用6kV不带差动的变压器高压开关综保装置控制回路，包含控制电源回路、储能回路、合闸闭锁回路、合闸（远近控）、分闸（远近控、事故按钮、保护跳闸、零序跳闸）、信号及指示回路等。

上述各个回路组成了一套完整的单元控制回路系统，来实现厂内自动化设备全程控制。

3.1综保配置

（1）机炉变、除尘变、输煤变：CSC-241C、 CSC-241A（变压器差动），2000kVA以上变压器需配置差动保护

（2）公用变、脱硫变、脱硝变、照明检修变、除灰变、翻车机变、化学水变、供水变、厂前区变、厂南区变、筒仓变、铁路电源变：CSC-241C

3.2直流电源

+KM：控制回路电源小母线

+HM：合闸小母线

3.3 VD4断路器内部回路

3.4储能回路

（1）+HM→QA12→BS1（常闭，储能电机限位开关）→储能电机→QA12→-HM，储能电机得电，完成储能后BS1（常闭）断开，串在开关合闸回路里的常开触点BS2（合闸弹簧储能/未储能信号触点）闭合，此时可以进行合闸操作。

（2）KC11（未储能信号继电器）回路： BS2常开触点闭合的同时，BS2常闭触点断开，KC11失电，KC11常开触点断开，未储能信号回路失电，信号消失。

3.5合闸回路

（1）就地合闸

（2）远方合闸

3.6跳闸回路

（1）就地跳闸

（2）远方跳闸

（3）保护跳闸：综保装置动作，保护跳闸回路接通。

（4）零序跳闸

当有零序电流产生，串在零序CT里的KA继电器得电，串在KC12回路里的KA常开触点闭合，KC12继电器得电，串在零序跳闸回路里的KC12常开触点闭合，零序跳闸回路接通。

3.7带电显示器回路

QB1（常开）接通：断路器显示合位

QB1（常闭）接通：断路器显示分位

BT2接通：断路器显示试验位

BT1接通：断路器显示工作位

JD接通：地刀显示合位

KC11（常开）接通：断路器未储能

4、控制回路断线的原理

控制回路断线信号是由跳位继电器（TWJ）常闭触点与合位继电器（HWJ）常闭触点串联构成的。

正常情况下，TWJ及HWJ其中一个励磁，一个失磁，故常闭触点也将一个闭合，一个打开。当有什么原因引起跳位继电器与合位继电器同时失磁，常闭触点同时闭合时，就会出现“控制回路断线”信号，开关将不能分闸或合闸。

5、控制回路断线的原理图

DL:断路器辅助接点

HQ:合闸线圈

TQ:跳闸线圈

如上图所示，当HWJ和TWJ同时失电时，HWJ和TWJ的常闭接点同时接通，控制回路断线信号即发出。当断路器为分位时，DL常闭点接通，常开点断开，合闸线圈带电，TWJ带电；当断路器为合位时，DL常开点接通，常闭点断开，分闸线圈带电，HWJ带电。所以，在TWJ和HWJ同时失电的时候，控制回路断线信号发出。

6、可导致控制回路断线的原因

（1）控制电源熔丝熔断或空开跳开，TWJ、HWJ继电器同时失磁，控制回路断线信号报出。

（2）跳合闸线圈损坏，回路不通。

（3）断路器辅助接点DL出问题，同样引起外回路不通。

（4）由开关机构箱引至控制回路的各种闭锁信号（如弹簧未储能、气压低闭锁等），引起控制回路断线。

7、控制回路断线的常见情况

（1）检修过程中，当只做保护校验，而控制回路电源不给电的时候，综保上电10S后，会报出控制回路断线。

（2）带有变频器的凝结水泵，当变频器本体的控制回路未上电或者未达到上电条件从而处在退出运行状态时，6kV高压侧开关综保处会报出控制回路断线信号。

8、控制回路断线的查找方法

（1）首先检查控制回路电源是否正常，分别测量空开上、下口的正负电压是否正常，以此可以确定是否为电源侧故障。

（2）以常规控制回路为例，向下依次有远近控按钮、合分闸按钮、综保装置、合分闸线圈、断路器辅助接点等，将上述环节各自分段，每个环节对应一段回路的组成部分，分段测量电压，查找问题所在。

参考文献：

1. CSC-200系列数字式保护测控装置说明书（下），北京四方继保自动化股份有限公司

2. D0512辅助厂房低压厂用变压器二次线

3. ABB6kV开关内部接线图，new VD4 specification Rev. K