电气一次设备与继电保护装置匹配不当引起的问题及解决

刘汝明 ，仇 翠 ，卢 同 ，徐启英

（1.山东电力超高压公司，山东 淄博 255000；2.山东枣庄供电公司，山东 枣庄 277000；3.陕西德源府谷能源有限公司，陕西 府谷 719407）

0 引言

变电站站用电系统是确保电网安全、优质、经济运行的基础设施之一。站用电是变电站在生产和输送电能过程中，自身所使用的电能，其供电电源、接线和设备必须可靠，以保证变电站的安全可靠运行。站用电所带负荷主要有主变压器的冷却设备、蓄电池的充电设备或硅整流电源、油处理设备、照明、检修、试验用电以及供水水泵等生活用电。站用电系统的安全情况，将直接影响变电站的安全、经济、可靠运行，这就要求在系统发生故障时，其相应继电保护装置快速、可靠动作，切除故障部分，保证其余设备的稳定运行。

1 起因与经过

在某变电站低压站用电系统进行的旧设备改造工作中，新设备使用的是MNS低压成套开关设备，断路器型号为：E2N11600R1600。在安装好一次设备，接好保护操作箱装置（型号：LFP-974BR）至站用电二次进线屏的控制线并接通控制电源后（当时断路器在合闸位置），发现操作箱内发出“嗡嗡”响声，监控后台频繁发出“控制回路断线”信号，并且操作箱面板上合闸指示灯亮度微弱，在这种情况下现场工作人员随即断开控制电源，以免损坏保护插件。

2 原因查找分析情况

操作箱内发出“嗡嗡”响声，初步判断应为继电器抖动的响声；后台发出“控制回路断线”信号，查阅图纸可知“控制回路断线”信号取TWJ的常闭接点与HWJ常闭接点串联，所以应为操作箱内TWJ与HWJ继电器同时不动作，此时说明控制回路存在异常。现场控制回路接线情况为：跳位监视回路取断路器的常闭接点、合位监视并接于跳闸回路中，接在跳闸保持继电器之前，取跳闸线圈反馈回来的负电位驱动合位监视继电器动作，跳合闸线分别接到现场断路器跳合闸线圈之前，其控制原理图如图1所示。

图1 断路器控制回路原理图

为查找异常原因，工作人员短时送上控制电源，用FLUKE17B数字式万用表直流电压档测量LFP-974BR装置后面端子排到现场的跳闸线，线芯标号为137，此线芯电位为1.7 V，然后到现场进一步测量，电位基本一致，没有返回的负电。因合位监视并接在跳闸回路中，此时怀疑断路器的跳闸线圈的电阻过大，导致在跳闸线圈上的分压较大，反馈回来的电位不能够使合位监视回路中的HWJ继电器可靠动作，而是处于使HWJ继电器临界动作的一种状态，导致继电器抖动发出“嗡嗡”响声，HWJ继电器抖动的同时，会间断的接通控制回路断线的信号回路（图2），所以后台此信号会一直处于动作、复归的状态。与此同时合位监视灯与合位监视继电器串联，两端的压差小，灯的亮度会微弱。工作人员查阅相关资料图纸，并咨询厂家，发现跳合闸线圈的阻抗为非线性兆欧级别，为电压型线圈，与常规使用的电流型线圈有别，也进一步论证这种推断的正确性。

图2 控制回路断线信号回路

3 解决方法

因跳闸回路反馈回来的电位不能够使合位监视回路中的HWJ继电器可靠动作，可以将合位监视回路与跳闸回路分开，具体做法是将图1中合位监视回路中R8-R10右侧与TBJ接点联系的线断开，合位监视回路去取断路器的常开辅助接点，常开接点一侧接负电位，在断路器合上后其常开接点闭合，接通合位监视回路，HWJ继电器将不会出现抖动现象。

在常规断路器的使用中，跳合闸线圈一般使用电流型，这种情况下可以考虑如何让其变成电流型线圈的回路。方法是新加两个电流继电器，在跳合闸回路的接线中不直接接到现在的断路器的跳合闸线圈上，而是接到这两个电流型继电器上，再取电流继电器的常开接点去驱动现在使用的电压型线圈的断路器去动作，即可以保证断路器正确动作，也可以保证返回合适的负电位，使跳闸回路中的继电器可靠动作。

4 结语

继电保护对电力系统的安全稳定运行起着非常重要的作用，它们能否很好地为一次系统服务，不但与保护装置本身设计、制造性能有关，而且也与一次设备密切相关，只有一、二次回路严格相互配合好，才能保证一次设备的安全可靠运行，进而保证电网的安全与稳定。