分相操作箱的小知识

分相操作箱的小知识
1、KKJ（合后继电器）
1.1 KKJ的由来
几乎所有类型的操作回路都会有KKJ继电器。

它是从电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸出来的，所以叫KKJ。

传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK开关的操作把手。

该把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。

其中“分、合”是瞬动的两个位置，其余4个位置都是可固定住的。

当用户合闸操作时，先把把手从“分后”打到“预合”，这时一副预合接点会接通闪光小母线，提醒用户注意确认开关是否正确。

从“预合”打到头即“合”。

开关合上后，在复位弹簧作用下，KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。

分闸操作同此过程类似，只是分闸后，KK把手进入“分后” 位置。

KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。

当KK把手处于“合后” 位置时，其“合后位置”
接点闭合。

KK把手的“合后位置” “分后位置”接点的含义就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。

“合后位置”接点闭合代表开关是人为合上的；同样的“分后位置” 接点闭合代表开关是人为分开的。

“合后位置”接点在传统二次控制回路里主要有两个作用：一是启动事故总音响和光字牌告警；二是启动保护重合闸。

这两个作用都是通过位置不对应来实现的。

所谓位置不对应，就是KK把手位置和开关实际位置对应不起来，开关的TWJ（跳闸位置）接点同“合后位置”接点串联就构成了不对应回路。

开关人为合上后，“合后位置”接点会一直闭合。

保护跳闸或开关偷跳，KK把手位置不会有任何变化，自然“合后位置”接点也不会变化，当开关跳开TWJ接点闭合，位置不对应回路导通，启动重合闸和接通事故总音响和光字牌回路。

事故发生后，需要值班员去复归对位，即把KK把手扳到“分后位置”。

不
对应回路断开，事故音响停止，掉牌复归。

因为传统二次回路主要是考虑就地操作。

当90年代初电力系统进行“无人值守”改造时，碰到的一个很棘手的问题就是遥控如何和上述传统二次回路配合。

因为当时设备自动化水平的限制，“无人值守”实现的途径是通过在传统二次回路基础上，增加具备“四遥”（遥控/遥调/遥测/遥信）功能的集中式RTU来实现，也即我们常说的老站改造（单纯保护配集中式RTU）模式。

遥控是通过RTU遥控输出接点并在手动接点上实现，当开关遥控分闸时，因为KK把手依旧不能自动变位，会因为位置不对应启动重合闸和事故音响。

无人值守站不可能靠人去手动对位，同时也不可能在KK把手上加装电机，遥控时同时驱动电机让KK把手变位，成本太高也不可靠。

对此问题，当时普遍采取的解决办法是遥控输出2付接点，一付跳开关，一付给重合闸放电（当时的重合闸功能是通过在一定条件下，对储能电容储能。

重合闸动作时由该电容对合闸线圈放电实现。

RCS96XX系列线路保护的重合闸充电过程就是模拟的对电容充电的过程）。

对于误发事故总信号，没有什么太好的办法解决，考虑到改造的目的是实现无人值守，所以一般是采取直接取消不对应启动事总回路的办法。

目前阶段，变电站综合自动化的实现方式发生了很大的变化。

传统的灯光音响、信号回路已
全部取消，开关的控制操作回路和重合闸功能都已集中在高集成度的保护测控单元内部。

但上述几方面的问题依然存在，只是各厂家采取的解决方式不同。

有些厂家的设备对此问题采取了回避，直接采用保护动作来启动重合闸和事总信号。

也就是说没法实现不对应启动原理，如果开关偷跳则不能启动重合闸和发出事总信号。

这种方法并不可取，虽然厂家宣称开关偷
跳概率极小，但毕竟存在这种可能。

操作回路里通过增加KKJ继电器，巧妙的解决了不对应启动的问题。

KKJ继电器实际上就是一个双圈磁保持的双位置继电器。

该继电器有一动作线圈和复归线圈，当动作线圈加上一个“触发”动作电压后，接点闭合。

此时如果线圈失电，接点也会维持原闭合状态，直至复归线圈上加上一个动作电压，接点才会返回。

当然这时如果线圈失电，接点也会维持原打开状态。

手动/遥控合闸时同时启动KKJ的动作线圈，手动/遥控分闸时同时启动KKJ的复归线圈，而保护跳闸则不启动复归线圈（以96XX系列操作回路为例，保护跳闸和手动/遥控跳闸回路之间加有的二极管就是为实现此目的）。

这样KKJ继电器（其常开接点的含义即我们传统的合后位置）就完全模拟了传统KK把手的功能，这样既延续了电力系统的传统习惯，同时也
满足了变电站综合自动化技术的需要。

1.2 KKJ的含义和应用
在传统二次控制回路里，KK合后(/分后位置)接点主要用在下列几方面：
a、开关位置不对应启动重合闸。

b、手跳闭锁重合闸。

保护跳闸分后接点不会闭合，只有手动跳闸后，分后接点才会闭合，
给重合闸电容放电，从而实现对重合闸的闭锁。

c、手跳闭锁备自投。

原理同手跳闭锁重合闸一样。

d、开关位置不对应产生事故总信号。

操作回路中的KKJ继电器同传统KK把手所起作用一致，也主要应用在上述方面。

我们只采用了其常开接点的含义（即合后位置）：KKJ=1代表开关为人为（手动或遥控）合上；KKJ=0
代表开关为人为（手动或遥控）分开。

2、HBJ（合闸保持继电器）和TBJ（跳闸保持继电器）
3、单装置的事故总信号及全站事故总
4、TWJ/HWJ位置继电器和控制回路断线
5、防跳回路及同开关防跳的配合
2、HBJ（合闸保持继电器）和TBJ（跳闸保持继电器）
2.1 跳合闸保持回路的作用
传统电磁式保护的操作回路是同保护继电器互相独立的。

操作回路主要起三个作用：a) 增加接点容量。

由保护元件的接点直接通断开关的跳合闸回路，容易导致保护出口接点烧毁，
所以由操作回路的大容量中间继电器来重动。

b) 增加接点数量，如开关本体所能提供的TWJ 和HWJ等接点数量有限，通过操作回路，增加接点从而实现如跳合位指示和控制回路监视及不对应启动重合闸等逻辑功能。

c) 防止开关跳跃（简称防跳）功能。

随着变电站综合自动化技术的发展，低压保护测控一体化、分层分布结构、分散式安装等已成为业界公认的发展趋势，操作回路必然要集成到保护装置内部。

而操作回路主要由继电器等分立元件组成，它往往体积较大，这同保护装置体积要小型化的要求产生了矛盾。

各厂家对此采取的处理方式，往往是采用小型继电器（工作电源一般为DC24V），并对传统操作回路做适量的简化。

一些厂家直接取消了保持回路,采用出口继电器加适量延时的方式。

这种方式国外的保护常用，如ABB、西门子等。

微机保护测控装置采用小型密封继电器后，虽然各厂家的说明书上一般都标有接点容量为DC220V，5A等，目前最常用的开关操作机构是弹簧操作机构，而弹操机构的分合电流一般较小，10KV开关0.5A~1A左右，110KV开关2~4A左右，这样单从跳合闸参数来看，似乎没有问题，但实际上这是接点的导通容量，而我们重点要考虑的是接点的分断能力。

因为跳合闸回路接有跳合闸线圈，属于感性负载，接点在断开时，会承受线圈产生的很高的反向浪涌电压，往往会造成接点拉弧，导致接点烧毁。

而采用保持回路后，保护出口接点在导通跳合闸回路的同时启动保持回路，由保持回路来保证即使保护接点断开，而跳合闸回路仍旧导通，切断跳合闸线圈回路由具有一定灭弧能力的断路器辅助触点在开关主触头动作后完成。

从而既保证了开关的可靠分合，也避免了保护接点直接拉弧。

所以在电力部的继电保护反措要求中明确规定应有保持回路。

采用取消保持继电器，通过增加继电器接点动作时间，靠时间躲过接点拉弧的方式。

看似巧妙，实际上并不可取。

首先这种方式就违背了反措的要求，采用保持回路，并不仅仅是为了防止接点损坏，最主要的是保证开关可靠分合。

通过软件设置接点闭合时间，仅仅是避免了接点烧毁，可靠性并没有提高，而且接点闭合时间的多少，也是很重要的参数，如果设置不当，也会出问题。

另外即使时间设置合适，如果开关本身辅助触点不能及时分开，到达预定延时后，还是由保护接点分断跳合闸回路，还是会导致接点烧毁。