弹簧储能机构断路分析论文

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摘要：在进行南门畈变电站110kV南03、南04线路距离、零序保护(保护屏为PXH-112X型)带开关(开关型号CT6-XI弹簧储能机构)的联动整组试验中，当模拟线路相间及单相接地的永久故障时，出现重合闸多次重合，开关多次跳闸。如果不消除该保护及自动装置这一严重缺陷，一旦运行中线路发生永久性故障，不但不能迅速切除故障线路，相反将引起故障扩大，危及设备及电网的安全运行。

关键词：弹簧储能机构断路器控制回路

1998年3月12日，我们在进行南门畈变电站110kV南03、南04线路距离、零序保护(保护屏为PXH-112X型)带开关(开关型号CT6-XI弹簧储能机构)的联动整组试验中，当模拟线路相间及单相接地的永久故障时，出现重合闸多次重合，开关多次跳闸。如果不消除该保护及自动装置这一严重缺陷，一旦运行中线路发生永久性故障，不但不能迅速切除故障线路，相反将引起故障扩大，危及设备及电网的安全运行。

另一方面，在线路永久性故障情况下，开关第二次跳闸后无事故音响信号产生，使运行人员容易造成误判断，也影响运行的安全。于是，我们以南03开关对保护和开关进行了二次回路分析

南03开关正常运行时，弹簧储能装置储能完毕，储能过程中的合闸闭锁动合触点打开，DT接通(DT为机构行程开关，在弹簧储能过程中，DT动合触点打开，闭锁合闸操作回路)，跳闸位置中间TWJ因开关合闸后，辅助接点DL断开而失磁，TWJ动合触点都打开，重合闸继电器ZCH充电15s后处于充好电状态，回路其他元件都处于正常工作状态。

在线路发生永久性故障时，保护动作，开关跳闸，TWJ励磁动作，重合闸第一次启动，发出合闸脉冲，使开关第一次重合。储能装置在第一次合闸后释放完能量，合闸闭锁行程开关动合触点DT断开。因是线路永久性故障，保护加速使开关第二次跳闸。(若按一般开关二次回路常规接线要求，TWJ将再次动作，接于重合闸启动回路的TWJ动合触点虽然闭合，但由于TWJ再次动作的间隔时间小于重合闸充电所需的15s，电容未充足又放电，不能使ZCH中间元件再次动作而达到闭锁重合闸的目的，使线路永久性故障时，重合闸装置只能重合一次。)

但由于南03开关是弹簧储能装置，储能过程需要一定时间(实测储能过程时间需18s)重合闸电容在此18s内持续充电。(储能过程中DT接点断开，使TWJ不能动作)当弹簧储能完毕，DT触点接通，TWJ才动作，此时重合闸电容已充电完毕；一旦TWJ动合触点闭合，重合闸又一次启动，发出合闸脉冲，使开关第二次重合。这样反复循环，使开关在永久性故障时多次跳闸、合闸。

另一方面，由于TWJ在第二次跳闸后，储能过程中因DT断开，TWJ不动作，该线路开关接于事故音响信号回路的TWJ动合触点不能立即闭合，所以开关跳闸后也不能发出事故音响信号。

分析认为主要缺陷原因是：线路永久性故障使开关第二次跳闸后，弹簧储能过程时间18s因DT关系，使TWJ也延长了18s才动作。此时间大于重合闸电容充电充好时间15～18s。

原因找出后，我们认为，消除缺陷必须解决弹簧储能过程中行程开关常开接点DT对TWJ和重合闸启动回路的影响。现制订出二次回路改造措施。(见图2)

使用弹簧储能机构行程开关DT的一对常闭接点，增加一重动继电器1ZJ，这样在弹簧储能过程中DT常闭接点闭合，重动继电器1ZJ启动，一对动合触点1ZJ1接于重合闸放电回路，将重合闸可靠闭锁，待弹簧储能完毕后，DT动合触点闭合启动TWJ，致使重合闸起动，但由于重合闸闭锁在前，其内部电容器刚开始充电，不足以使重合闸动作出口再次重合，DT动断触点断开后使1ZJ失磁解除重合闸闭锁不影响重合闸正常使用。

另一对动合触点1ZJ2接于光字牌信号回路，在弹簧储能过程中，1ZJ2闭合发“弹簧未拉紧”光字牌信号，弹簧储能完毕后，1ZJ失磁，该光字牌信号熄灭。

开关事故音响信号及信号灯控制回路将原TWJ动合触点皆改为开关辅助触点DL的动断触点，使事故音响信号及绿灯LD闪光信号不再受DT动合触点迟后闭合的影响。

对南03、南04开关回路进行改造后，经保护带开关联动整组试验，模拟线路瞬时性故障开关可靠跳闸并重合成功；模拟线路永久性故障时保护动作开关跳闸后重合成功，保护加速动作开关再次跳开，不再出现多次重合。

弹簧储能光字牌显示信号及事故音响信号都能正确发信。

投运一年多来，各方面都很正常。