二次回路之控制回路3.18

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TBJ串联,TWJ阻值大于TBJ阻值,TWJ因分压大而动作,异常现象
合位时红绿灯同时亮。解决方案是在TWJ回路串联开关的常闭【跳位
时接通】辅助接点
异常实例:2012年7月5日一次66KV开关操作回路异常现象:
2012年07月05日抚顺石化变电所主变低压侧开关发现如下异常现象:
1)第一次给上操作直流,分位时绿灯亮正常
TWJ为分闸位置继电器,开关在分闸位置时励磁动作,监视合闸回路的完好性。TWJ继电器的接点启动绿灯回路。
(2).增加重合闸及后加速回路后的操作回路:
第二部分:220KV开关操作回路
1、提出保护双重化概念:两套保护、两套直流系统、两组跳闸线圈,一组合闸线圈、两组电流回路应该独立,两组电压回路宜独立,开关为三相的分相操作机构。
讲解重合闸的充电条件:开关把手处于“合后”位置,开关实际处于“合闸”状态,15秒后充满电,重合闸充电灯亮。
重合闸启动条件:开关把手处于“合后”位置,开关处于“跳闸”状态,重合闸被启动,一般重合闸时间整定为10kv线路3秒。时间继电器3秒钟动作后,其接点接通了充电电容对重合闸出口中间继电器【双线圈】电压线圈放电的回路。
2)进行一次合闸操作,合闸成功后,红绿灯同时亮【合闸过程中,合闸脉冲略长,合闸成功后合闸把手还没松开,启动了开关内防跳继电器K7,松开合闸把手后改由通过TWJ继续给K7加82.9V的电压,此时K7不能够返回,闭锁了合闸回路】,此时能够进行分闸操作,分闸成功后只剩绿灯亮。【红绿灯同时亮时、TWJ(18.4K欧姆)两端有148.9伏、楼下防跳继电器K7两端有82.9伏电压、HWJ(205K欧姆)两端有229.8伏电压、跳闸线圈两端有2.22伏电压】
重合闸出口中间继电器动作后,又启动了重合闸出口中间电流线圈自保持回路并同时合闸。
此处又引入了“合闸自保持”的概念,达到可靠重合闸的目的。
重合闸回路有两个接点是防止,重合闸出口接点粘连。
此时再次让同学们回答一些问题:考核同学们的理解程度。
最后介绍两种启动重合闸方式:1)不对应启动方式(开关把手及位置与开关位置不对应)
“防跳兼跳闸自保持”回路设置是TBJ继电器起到的另一个作用
“跳闸自保持”也是开关操作回路的另一个重要概念
介绍开关防跳回路:
1)开关的防跳回路原理是,开关在合位时有合闸令则开关的防跳继电器动
作闭锁了合闸回路,此时如果开关被跳开也合不上。
2)开关的防跳回路可能使开关在合位时,TWJ与楼下开关内的防跳继电
早期有人值班变电站靠红绿灯监视控制回路的完好性,后期的综合自动化变电站靠TWJ及HWJ继电器常闭接点的串联送出控制回路电线信号给远方监控系统。
红灯监视跳闸回路,在开关处于合闸位置时接通
绿灯监视合闸回路,在开关处于跳闸位置时接通
强调红绿灯监视跳合闸回路的绝对必要性
事故案例:
2010年8月16日11时滑翔变10kV滑艳甲线线路故障,速断保护动作开关跳闸,保护重合闸动作,开关没有重合。之后运行人员到现场送电,开关不能合闸。
X201:16断路器闭锁条件
X06:26X06:5
S1S1K7 S16
S1S1
Y1
K7K7
K7K7
K10
K10
202
对上述概念要对同学们在当时反复提问,下节课复习。过关后进行以下重合闸回路的添加与分析。
大家生活中一定会遇到过如下现象:灯突然灭了,几秒钟又亮了。
同学们谁能说出是为什么?
【幻灯片9,完整重合闸回路的建立】
第一次跳闸(JSJ没被启动时)用正常的过流回路及时间出口。
手合时或重合闸时,JSJ被启动,用后加速回路及时间出口,后加速回路所用的后加速继电器接点为延时返回的接点,JSJ继电器失磁后其接点可保持0.5-1秒返回。为后加速留有足够的时间。
讲后加速概念时,重点讲述一下,三段式过流保护的概念及回路。
【幻灯片11,过流保护回路】
ZCH为重合闸装置的合闸出口接点
CKJ为保护装置的跳闸出口接点
LP1为重合闸出口控制压板
LP2为保护装置跳闸出口控制压板
TBJ为防跳继电器:作用是为了防止开关在跳合闸命令同时存在时,不断发生开关的跳-合-跳....跳跃过程的继电器,该继电器有一个电流启动线圈及一个电压保持线圈。在跳闸时由电流线圈启动,如果跳闸时还有合闸令存在,就进行电压线圈的自保持,由其闭接点断开合闸回路,使开关固定在分闸状态。
防跳概念:当开关的跳、合令同时存在时,开关会发生跳-合-跳-合.....的跳跃现象,防跳即是防跳跃而非防跳闸。
一个最容易发生的实例是:一条线路送电前存在永久性故障,当手合于故障点上时速断保护立即跳闸,但此时合闸把手松开较慢【开关的跳闸时间需要30-60毫秒左右,合闸时间60-90毫秒左右】,开关被保护跳开后又立即合到故障点上,又被保护跳开-又被合闸把手合上,如此循环。一个跳合闸周期为150就可完成,合闸把手松开慢造成的开关跳跃现象很容易达到几个周期。
上述讲解完成后,给出整个10KV二次回路的展开图,先要求画出以下部分
1)重合闸回路
2)手分、手合回路(包含开关把手、保护跳合闸接点回路、开关跳合闸线圈、开关辅助接点、红绿灯回路、信号继电器回路、防跳回路)
3)后加速回路
4)三段式过流回路
下节课进行考问。巩固成果,轮流上黑板演示。
引入TWJ及HWJ继电器,代替红绿灯回路。
1、二次回路检查经过
12时继电保护所人员到达现场对10kV滑艳甲线二次回路进行检查(回路原理图见附图)。逐点对合闸回路电位进行测量,在无合闸操作时,合闸回路电位测量03点(合闸回路防跳继电器前点)、07点(合闸回路防跳继电器后点)均为负电位,电位正确;在进行开关手合时对03点电位测量电位变化为正电位,电位变化正确;对07点电位测量仍为负电位,电位显示不正确;初步确定异常点发生在03点、07点之间。通过对保护二次回路原理图纸查看03、07点之间配有合闸保持继电器(HBJ)电流线圈及开关防跳继电器(TBJV)闭接点(此节点正常运行时应在接通状态)。取下相关操作回路插件检查发现防跳继电器表面有轻微烧损痕迹,使用万用表测量合闸保持继电器电流线圈回路正确、防跳继电器闭接点不通接点损坏。更换备用间隔操作回路插件后异常状态消失,开关手分、手合正常。插件中防跳继电器为日本松下产品,不需现场进行单独检验。
3)再次合闸合不上
4)断开操作直流后重新给电,再和就能够合上,但又是出现合闸成功后红绿灯都亮。重复了前面的过程。说明楼下开关内部的防跳继电器与楼上的TWJ继电器参数不配合所致。
TWJY1
205 S1 K10 K7
K7K7
207S16
S1
Y1:合闸线圈
S1:开关辅助接点
K10:密度继电器【气体密度不足断开】
这一段时间串联在合闸线圈回路的两个TBJ常闭接点均断开,串联于TBJ电压自保持回路的两个TBJ常开接点闭合,为启动TBJ电压线圈自保持回路做好准备。
1)上述情况下如果在保护跳闸期间有合闸令存在则形成了TBJ电压自保持的“接力”虽然跳闸成功后,跳闸回路被开关辅助接点断开,TBJ电流线圈失电,但电压线圈的自保持作用,TBJ继续处于动作状态,合闸线圈回路一直被断开,开关被保持到跳闸状态:
2、对照10KV开关操作回路,画出220KV开关操作机构。
3、重点介绍HHJ合后继电器【或KKJ开关重动固定继电器】,SHJ,STJ、TJR、TJQ、ZHJ、
1YJJ:压力闭跳
第一部分:10KV开关操作回路
1、要求背画10kv开关操作回路展开图:
2、重点讲解:
1)手分、手合接点直接作用于开关跳合闸线圈回路【第一张幻灯片】
2)由于开关线圈阻值为110伏左右,不能长期带电(加入220伏工作电源,有400瓦功率),必须在跳闸回路串联进去开关的合位时接通,跳位时断开的辅助接点;
必须在合闸回路串联进去开关的合位时断开,跳位时接通的辅助接点【第二张幻灯片】
思考题:研究一个每次合闸只能发出100毫秒脉冲时间的合闸把手,能否解决上述问题?
还有什么办法?
继电保护回路的防跳继电器TBJ是一个双线圈继电器,由接于跳闸回路的电流启动线圈及接于合闸回路的电压保持线圈组成。电流线圈的阻值较小可以认为是0值,电压线圈的阻值较大,达到10K欧数量级。
每次跳闸时TBJ电流线圈流过一个220/RTQ=2安培【RTQ为跳闸线圈的阻值=110欧左右】,TBJ电流线圈动作值按不大于2*1/2=1安培整定。TBJ电流启动线圈在跳闸令发出—开关被跳开(开关辅助接点已经转换)这一段时间【60毫秒左右】,一直处于动作状态。
防跳作用的结果是:防跳将开关保持在跳闸状态。
2)前述情况下,如果在跳闸期间没有合闸令存在,则开关完成跳闸后,跳闸回路被开关辅助接点切断,TBJ电流线圈失电,不能形成TBJ的电压自保持,TBJ失磁复归。回路下次的跳合闸不受影响。
防跳继电器为什么叫TBJ?
防跳继电器的另一个辅助功能是:一个常开接点串电阻后并联于出口接点两端构成了“防跳兼跳闸自保持”回路,起到保护出口接点,及可靠跳闸的作用。如果遇有保护出口接点先于开关辅助接点断开【开关拒动、故障点被上一级后备保护跳开,本保护出口接点先于开关辅助接点返回】情况,保护接点有功率为=2A*220V的拉弧过程,接点易被烧坏,为下一次故障切除埋下隐患而不易被发现。在跳闸回路串联进去开关的合位时接通,跳位时断开的辅助接点不能解决上述问题,“防跳兼跳闸自保持”回路解决了上述问题。
KK为运行人员进行分合闸的开关操作把手,进行合闸操作时5-8接点接通;分闸操作时6-7接点接通。
DL为开关的辅助接点:接入跳闸回路的是开关合位时接通的接点;接入合闸回路的是跳位时接通的接点。
HQ为开关的合闸线圈;TQ为开关的分闸线圈
HD及LD分别为开关的红绿灯:HD在开关合位时接通监视的跳闸回路;绿灯在开关分位时接通,监视的是合闸回路。红绿灯都不亮表明控制回路断线,开关不能分合闸。
【幻灯片7,加入保护跳闸及重合闸回路】
【幻灯片8,加入压板及信号继电器元件:
保护跳、合闸时信号继电器动作,
手动跳、合闸时信号继电器不动】
6)引出TBJ防跳继电器的概念:保护操作回路及开关机构自身均设有防跳回路
目前规程规定:开关自身有防跳回路的用开关自身的防跳回路,开关没有防跳回路的用保护的防跳回路。
R1、R2为防止红绿灯短路引起开关误跳闸的分压电阻
(2).增加了跳闸位置与合闸位置后的操作回路:
+KM-KM
ZCHLP1TBJ
TBJ3
V源自文库
KKDLHQ
TBJ1
TBJ2107
TWJ
HWJ
TBJDLTQ
I137
TBJ R3
CKJLP2
TWJR1LD
HWJR2HD
HWJ为合闸位置继电器,开关在合闸位置时励磁动作,监视跳闸回路的完好性。HWJ继电器的接点启动红灯回路。
1)TWJ及HWJ接点启动红绿灯
2)TWJ与HWJ常闭接点串联发送控制回路断线信号
3)TWJ为保护装置提供开关位置信息,为重合闸充电及启动提供开关量信息。

+KM-KM
ZCHLP1TBJ
TBJ3
V
KKDLHQ
TBJ1
TBJ2107
R1LD
HD
R2
KKTBJDLTQ
I137
TBJ4R3
CKJLP2
+KM和-KM为开关的操作直流正负电源
K7:防跳继电器
S16:弹簧未储能时接通的接点
最终的解决办法是将合闸回路207与跳闸位置监视回路205分开,205通过开关辅助闭接点S1与K7闭接点串联回路控制后再接到207经过闭锁监视回路控制后的合闸端子上。
以下为上海西门子高压开关有限公司SHVS断路器控制回路:
X201:7【接207合闸】X201:8【接205跳位监视】
【第三张幻灯片为开关辅助接点的结构图】
3)【第四张幻灯片,加入开关的保护跳闸(出口接点加连片)及重合闸(重合闸出口接点加连片)回路】
4)【第五张幻灯片,加入保护过流、速断交流回路直接作用于开关线圈的结构示意图】
5)【第六张幻灯片,加入红绿灯监视回路】讲解时强调红绿灯必须监视跳合闸回路的完好性,红、绿灯灭表示控制回路断线,【控制回路就是跳闸线圈回路或合闸线圈回路,以及整个开关操作(或控制)回路的+101、-102电源
2)保护启动方式(保护跳闸完成故障电流消失时启动)
上述红色字体为考试重点。
【幻灯片10,合闸后加速回路的建立】
先问线路出现永久性故障,保护应该怎样动作?【跳-合-后加速跳】
合闸于故障线路,保护怎样动作【后加速跳】
后加速继电器JSJ有两对接点:短时接通的滑动接点(0.2-0.3秒),及长时间接通的终止接点【过流保护整定时间0.5秒或其他值】
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