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[摘要]介紹了斷路器的控制方式及選擇，敘述了斷路器控制回路的基本要求，并根據雙重化的要求，探討壓力閉鎖回路存在的不足，提出了改進措施。
　　[關鍵詞]　變電所 斷路器　控制回路
　　
　　1 控制方式及選擇
　　斷路器的控制方式選擇與變電所的控制方式、變電所的規模等因素有關。變電所的控制方式不同、規模不同，斷路器的控制方式也相應而異。
　　按控制回路的工作電壓，斷路器的控制方式可分為強電控制和弱電控制兩種。按操作方式，可分為一對一控制和選線控制兩種。
　　所謂強電控制，就是從發出操作命令的控制設備到斷路器的操動機構，整個控制回路的工作電壓均為直流110V或220V。根據控制地點，分為集中控制與就地控制兩種；按跳、合閘回路監視，分為燈光監視和音響監視兩種；按控制回路接線分為控制開關具有固定位置的不對應接線與控制開關觸點自動復位的接線。
　　弱電控制分為以下兩種情況。
　　(1)斷路器控制回路的工作電壓分成弱電和強電兩部分，發出操作命令的控制設備工作電壓是弱電一般是48V)。命令發出后，再經過中間強弱電轉換環節把弱電命令信號轉換成強電信號，送至斷路器的操動機構。中間轉換環節和斷路器之間的回路結構與強電控制相同。這種弱電控制，實質上只是把布置在控制屏(臺)上的控制設備弱電化了。
　　(2)從控制設備到斷路器的操動機構全部回路的工作電壓均為弱電。這種方式的命令信號傳輸距離較近，斷路器的操動功率又比較大，它不適用于220500kV變電所。
　　弱電選線控制的接線比較復雜，操作步驟較多，其可靠性難以保證。220－500kV變電所的斷路器，不推薦采用弱電選線控制。
　　弱電控制的共同特點是由于在控制屏(臺)上采用了小型化的弱電控制設備，控制屏(臺)上單位面積內可布置的控制回路多。在相同數量的被控對象情況下，與強電控制相比，可以減少控制屏(臺)的面積，方便運行人員監視和操作；減少了主控制室的建筑面積，降低土建工程投資。這是采用弱電控制的主要優點。但是弱電設備也存在著不足，弱電端子和弱電設備中的電氣絕緣距離較小，怕積灰塵，特別是灰塵中含有導電物質的情況下更危險；弱電設備的端子和屏后的弱電連接端子與軟線的連接多采用焊接，由于端子間距離較近，在查線和清掃時特別注意防止端子間的短路；另外，還有機械強度低，觸點斷開的容量小，抗干擾性能差等缺點。
　　強電控制分為強電一對一直接控制和強電選線控制。后者在實際工程中應用的很少。強電一對一直接控制方式具有控制回路簡單，操作電源電壓單一，運行人員容易掌握，維護方便，可靠性較高等優點，是國內投入運行的各類變電所中采用的一種主要的控制方式。
　　強電控制，因控制設備的工作電壓比較高，為滿足絕緣距離的要求，控制設備、接線端子排等設備體積都比較大，而在控制屏(臺)上單位面積內可布置的控制回路數卻較少。在變電所規模大，被控對象多的情況下，所需的控制屏數量多。這不僅加大了主控制室的面積，增加了土建工程的費用，同時，由于監視面過大，也不利于正常的監視和操作。
　　目前，采用的控制方式是：強電一對一直接控制，站內不設常規的控制屏，通過獨立的測控裝置實現控制。老站也逐步按該方式進行改造。
　　
　　2 斷路器控制回路設計的基本要求
　　在斷路器控制回路設計時應注意以下基本要求。
　　(1)應有對控制電源的監視回路。斷路器的控制電源最為重要，一旦失去電源，斷路器便無法操作。因此，無論何種原因，當斷路器控制電源消失時，應發出聲、光信號，提示值班人員及時處理。
　　(2)應經常監視斷路器跳、合閘回路的完好性，當跳閘或合閘回路故障時，應發出斷路器控制回路斷線信號。
　　(3)應有防止斷路器“跳躍”的電氣閉鎖裝置，發生“跳躍”對斷路器是非常危險的，容易引起機構損傷，甚至引起斷路器爆炸，故必須采取閉鎖措施。目前，微機保護裝置和斷路器的操作回路的默認配置中，均有防止斷路器“跳躍”的電氣回路。實際運用時，用且只能用其中一處的防止斷路器“跳躍”的電氣回路。設計和運行時，應嚴格對廠家設計的該部分回路把關。
　　1997年2月2日，某電廠220kV出線A相故障，線路兩側保護裝置正確動作，但在重合時兩側斷路器均產生“跳躍”現象。其中，該電廠側的斷路器連續開斷后，液壓急劇下降，斷路器停留在合位后拒分。由于故障點未切除，該廠220kV斷路器失靈保護動作將母聯斷路器及一條母線上的所有元件切除，一條母線停電。事故檢查發現：故障線路的該電廠側分相操作箱中，防跳繼電器電壓保持線圈極性接反，防跳回路未能起到作用，致使斷路器產生“跳躍”現象：對端則由于其防跳繼電器中的電流線圈短路，而導致防跳回路未能起到作用。
　　斷路器的“跳躍”現象一般是跳閘、合閘回路同時接通時才發生。“防跳”回路的設計應使得斷路器出現“跳躍”時，將斷路器閉鎖到跳閘位置。
　　(4)跳、合閘命令應保持足夠長的時間，并當跳閘或合閘完成后，命令脈沖應能自動解除。通常由斷路器的輔助觸點自動斷開跳、合閘回路。
　　(5)對于斷路器的跳、合閘狀態，應有明顯的位置信號，故障自動跳閘、自動合閘時，應有明顯的動作信號。
　　(6)斷路器的操作動力消失或不足時，例如，彈簧機構的彈簧未拉緊，液壓或氣壓機構的壓力降低等，應閉鎖斷路器的動作，并發出信號；SF₆氣體絕緣的斷路器，當SF₆氣體壓力降低而斷路器不能可靠運行時，也應閉鎖斷路器的動作，并發出信號。
　　在線路或變壓器無故障情況下，壓力降低時應閉鎖跳閘回路。如果此時不閉鎖，一旦線路或變壓器發生故障，由于斷路器壓力已降低，主觸頭已無消弧能力，可能引起斷路器爆炸，其后果不堪設想。
(7)在滿足上述要求的條件下，力求控制回路接線簡單，采用的設備和使用的電纜最少。
　　
　　3　雙重化配置
　　根據《“防止電力生產重大事故的二十五項重點要求”繼電保護實施細則》(國電調[2002]138號)的要求，220kV及以上電壓等級的微機型線路保護、主變壓器微機保護應遵循相互獨立的原則按雙重化配置。繼電保護雙重化配置是防止因保護裝置拒動而導致系統事故的有效措施，同時又可大大減少由于保護裝置異常、檢修等原因造成的一次設備停運現象。
　　與保護裝置雙重化配置相適應，應優先選用具備雙跳閘線圈機構的斷路器。根據文獻介紹，在187kV以上系統中，斷路器的拒動率為1.8×10^-3，其中72％是由控制回路不良引起的。控制電纜和斷路器的跳閘線圈采用雙重化措施以后，拒動率降低到5×10^-4，即采用雙重化后拒動率降到原來的1／3.6。
　　
　　4　壓力閉鎖回路
　　斷路器制造廠一般只提供一套壓力f包括液壓機構的壓力和SF₆氣體壓力)閉鎖觸點，這對于單跳閘線圈斷路器當然不存在任何問題。但對于雙跳閘線圈斷路器就有隱患存在。
　　雙跳閘線圈斷路器的跳閘回路為兩套，有兩個獨立的操作電源。壓力閉鎖回路電源的供電方式有以下兩種：
　　壓力閉鎖中間繼電器的工作電源采用圖1的自動切換方式供電。該方式，有可能造成兩組操作電源并聯，目前已不再采用該供電方式。
　　另一種供電方式是使用第一組操作電源。如圖2所示。
　　壓力閉鎖觸點串接在跳、合閘回路中，壓力閉鎖觸點分常開觸點和常閉觸點兩種。當第一組操作電源失電后，常開觸點的閉鎖方式將斷開第二組跳閘線圈回路，斷路器無法操作；常閉觸點的閉鎖方式，壓力閉鎖觸點將恒閉合，即使壓力降低也不閉鎖跳閘回路，此時，主觸頭已無消弧能力，可能會引起斷路器爆炸。
　　建議：要求斷路器制造廠提供兩套壓力(包括液壓機構的壓力和SF₆氣體壓力)閉鎖觸點，以消除存在的隱患。