35kV微机变电合闸回路的改进
2013-05-05邵云大庆油田电力集团供电公司
邵云（大庆油田电力集团供电公司）
35kV微机变电合闸回路的改进
邵云（大庆油田电力集团供电公司）
针对 35kV微机变电所经常出现的 SF6开关 （弹簧储能机构）烧合闸线圈的现象，找出合闸线圈烧毁的原因，并提出了解决办法，对改进后经济效益进行分析，不但节约了设备和人工费用，增强了企业竞争力，而且保证了变电所正常的运行，大大提高电网运行的可靠性。
SF6开关储能机构 合闸线圈 常开接点 常闭接点 维护成本
随着微机保护技术和 SF6开关在电网中投入使用范围日益扩大，相应的问题也逐渐产生，近年来，大庆油田电力集团供电公司负责维护的高压开关合闸故障造成合闸线圈烧毁现象时有发生，这不但造成维护成本的提高，重要的是影响供电质量，降低供电可靠率。针对影响合闸故障的关键因素，查找原因，制定相应的整改措施，取得了突破性进展，极大地降低了变电所合闸回路故障率。
1 开关合闸线圈烧坏的原因分析
目前，大庆油田许多常规变电所以及新投运的变电所都改造设计成微机变电所，但近两年，微机变电所连续发生了多起 SF6开关合闸线圈烧毁事件。如 2011 年 4 月 21日，杏 I-1 变电所 35kV41137开关合闸线圈烧坏因值班人员操作时通电时间过长烧毁；2011 年 8 月 15 日，聚杏十八 40831 开关因储能电源未投开关合闸线圈烧坏等。
通过对这些缺陷集中分析，发现2点不寻常：一是 SF6开关合闸线圈烧坏的原因或是储能开关没有投入或是失去储能电源的情况下；二是 SF6开关厂家多是山东泰安开关厂，与其配套使用的微机装置都是南自装置。于是对常规保护、南自装置合闸控制回路和山东泰安开关厂生产的 SF6开关 CT10 型弹簧机构二次接线回路进行分析研究，从中发现了之间的不同之处和问题所在。
常规保护合闸控制回路见图1。
图1 常规保护合闸控制回路
动作过程：
常规变电所控制回路中，手动进行合闸后，控制键KK复位，合闸继电器在1s左右返回，如开关合不上，开关辅助接点没有打开，将会烧坏合闸继电器的常开接点，但不会烧毁合闸线圈。
南自装置合闸控制回路见图2。
图2 南自装置合闸控制回路
动作过程：
手动或遥控合闸时，接点动作后，发出合闸脉冲，合闸正电源经接点送至X204，启动 SHJ重动继电器，由 SHJ-2 接点经 2YJJ1-1 接点后启动断路器的合闸线圈及 KKJ，HBJ的接点用于自保持，开关合不上，合闸脉冲将一直发出不返回，直至合闸线圈烧断。
山东泰开 SF6开关动作回路见图3。
图3 SF6开关CT10型弹簧机构二次接线图
动作过程：
送上控制电源，手动或遥控进行合闸操作后，合闸正电源通过 1ZJ6-7 接点和 DL1-3 接点启动合闸线圈，如果此时储能电源有故障或弹簧机构未储能，虽然合闸线圈HQ启动，但开关并不会合上，而装置发出的合闸脉冲只有开关合闸后，才能返回，开关不合闸则合闸脉冲一直发出，合闸线圈HQ就一直处于保持状态，开关辅助接点 DL1－3也不会打开，时间一长就会烧毁合闸线圈。
2 改进措施
对这些缺陷以往采取的措施是重新更换合闸线圈，经过对装置和 SF6开关二次接线分析，可以看出对合闸回路及储能回路进行一点小改动，就可以解决频烧合闸线圈问题。
具体方法：在原图（图3）基础上，将直流接触器二副常闭接点并接（用两副常闭接点并接是为增加接点接触可靠性）起来串入合闸回路中，并将行程开关常闭接点和直流接触器启动线圈串联起来，由原来两端接的储能电源改为接控制电源。具体变更如图4。
图4 SF6开关 CT10型弹簧机构二次接线变更图
动作过程：
送上控制电源，手动或遥控进行合闸操作后，合闸正电源将通过 1ZJ6-7 接点、KM7-8 和 DL1-3接点启动合闸线圈，如果此时储能电源有故障或弹簧机构未储能，行程开关CK常闭接点1－2处于闭合位置，直流接触器KM就会启动，串入合闸回路的直流接触器 KM 的常闭接点 KM7-8和 KM9-10 就会打开，合闸线圈HQ不会启动，开关无法进行合闸。并且此时该装置还会发出“控制回路断线”信号，提醒值班人员检查回路。
3 经济效益分析
通过改造可以避免在检修和日常倒闸操作过程中由于储能电源故障或开关未储能时造成的合闸线圈烧毁现象，可以提高检修质量，同时节省检修单位由于处理合闸线圈烧毁的缺陷所造成的一切费用。这种二次回路小的改造，主要是针对南自装置配山东泰开生产的 SF6开关，其它厂家如大连中电也存在类似问题，也可以进行同样的改造。
以 2012 年为例，按购进 35kV 高压开关合闸线圈 850元/只计算，每次更换合闸线圈加上用车的台班费、耗油以及人工费按总计 1500 元计算。2011年处理合闸线圈烧毁的缺陷达到 36 次，2012 年发生 10次，按这样计算，每年将节省支出=每次处理缺陷的费用× （2011年合闸线圈烧毁次数-2012年合闸线圈烧毁次数）=39000元。
由于天气和路途原因，更换合闸线圈平均需1～3h，即高压开关断开 1～3h，期间一台组高压开关损失电量达 200kWh，因断电造成油田生产的损失更是无法量化。
4 结论
通过对合闸控制回路的改进，不但极大地降低了高压开关合闸线圈烧毁的事故，而且有效防止了因合闸线圈烧毁而延误送电，提高了供电可靠性，得到了用户好评。同时也节约了大量的能源，节约了原材料的更换和相关费用的支出，降低了经营成本，增加了利润，增强了企业的竞争能力。
10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.019
2013-04-20）
邵云，工程师，2000年毕业于天津大学 （电力系统及自动化），从事变电检修工作，E-mail：shaoyun@cnpc.com.cn，地址：黑龙江省大庆油田电力集团供电公司杏南工区变检队，163513。
