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新型分類(lèi)操作繼電器裝置的設(shè)計(jì)方案論文
[摘 要]目前，在電力系統(tǒng)中，與微機(jī)線路保護(hù)裝置配套的分相操作繼電器裝置均為集中式。雙重化的兩套主保護(hù)都要經(jīng)一套操作繼電器裝置對(duì)斷路器進(jìn)行跳閘或重合閘操作。操作繼電器裝置無(wú)形中就成了微機(jī)不好的“卡脖子”裝置，直接影響了兩套主保護(hù)的獨(dú)立性與可靠性。本文提出了針對(duì)微機(jī)線路保護(hù)或斷路器構(gòu)成“分類(lèi)操作繼電器裝置”，不但能提高保護(hù)出口的獨(dú)立性和可靠性，而且組成的插件和結(jié)線方式也可簡(jiǎn)化。
[關(guān)鍵詞]斷路器 跳閘 重合閘 線路保護(hù)裝置 操作繼電器裝置
0、引言
操作繼電器裝置是保護(hù)裝置與斷路器之間的接口裝置，又是手動(dòng)操作斷路器的執(zhí)行裝置，其性能和可靠性直接影響保護(hù)裝置動(dòng)作及手動(dòng)操作的可靠性。與微機(jī)線路配套的操作繼電器裝置，功能多,回路復(fù)雜,對(duì)其性能和可靠性的要求更高。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的與微機(jī)線路保護(hù)配套的操作繼電器裝置均采用“集中配置方式”。而雙重化的兩套主保護(hù)及后備保護(hù)都要通過(guò)共用的一套操作繼電器裝置進(jìn)行跳閘及重合閘。這樣一來(lái)操作繼電器裝置就成了微機(jī)保護(hù)的“卡脖子”裝置，降低了各保護(hù)裝置的獨(dú)立性，也給停運(yùn)調(diào)試保護(hù)帶來(lái)不便。另外，手動(dòng)操作回路、斷路器的位置繼電器、操作閉鎖回路以及交流電壓切換回路等，都集中在一套操作繼電器裝置中，回路復(fù)雜，而且使用靈活性差。為了改進(jìn)操作繼電器裝置的性能，避免上述缺點(diǎn)，因而提出了新型的“分類(lèi)操作繼電器裝置”的設(shè)計(jì)方案。
1、新型分類(lèi)操作繼電器裝置的插件配置原則
為了能構(gòu)成針對(duì)操作對(duì)象的各種不同類(lèi)型的操作繼電器裝置，如“保護(hù)操作繼電器裝置”、“斷路器操作繼電器裝置”和“綜合型操作繼電器裝置”等，以供選用。新型分類(lèi)操作繼電器裝置按與保護(hù)或與斷路器配套配置插件。在各種操作繼電器裝置中，再按功能配置插件。這樣，可提高操作繼電器裝置的靈活性和獨(dú)立性。
2、新型分類(lèi)操作繼電器裝置插件的具體配置
（1）按保護(hù)配置的插件有:
① 重合及第1組跳閘線圈操作插件；
② 第2組跳閘線圈操作插件(單跳閘線圈的斷路器無(wú)此插件)；
③ 保護(hù)三相操作插件。
（2）按斷路器配置的插件
① 斷路器閉鎖回路操作插件；
② 手合斷路器操作插件；
③ 手跳斷路器操作插件；
④ 斷路器跳位及第1組合位繼電器插件；
⑤斷路器第2組合位繼電器插件(單跳閘線圈的斷路器無(wú)此插件)。
（3）交流電壓切換插件
3、可構(gòu)成不同類(lèi)型的操作繼電器裝置
（1）保護(hù)操作繼電器裝置
由2、（1）條中的三種插件組成。可根據(jù)用戶需要，每套主保護(hù)配置一套保護(hù)操作繼電器裝置，以增強(qiáng)主保護(hù)的獨(dú)立性。
（2）斷路器操作繼電器裝置
由2、（2）條中的五種插件組成。每臺(tái)斷路器可配一套。
（3）交流電壓切換插件
只有雙母線才裝設(shè)此插件。
（4）將2、（1）；2、（2）和2、(3)各條中的插件全部組合,就可構(gòu)成綜合型操作繼電器裝置。此類(lèi)裝置可用于線路斷路器為單跳閘線圈或雙跳閘線圈的分相操作繼電器裝置。
4、新型分類(lèi)操作繼電器裝置的特點(diǎn)
（1）保護(hù)操作斷路器的出口回路與手動(dòng)操作斷路器的回路完全獨(dú)立, 且分別裝在不同的裝置中或不同的插件中,大大提高了各套裝置的可靠性。
（2）簡(jiǎn)化了各種插件中回路和元器件的結(jié)線
由于新型分類(lèi)操作繼電器裝置是按對(duì)象和功能配置插件的，因此，大部份插件中的回路和元器件結(jié)線簡(jiǎn)單。重合閘及跳閘插件中的回路和元器件雖然較多，但大都為相同結(jié)線，接線單一，也便于裝配及調(diào)試。
（3）減少了各種操作繼電器裝置中的插件數(shù)量
在新型分類(lèi)操作繼電器裝置中，將一個(gè)操作對(duì)象的同類(lèi)功能回路放在一個(gè)插件內(nèi)，可減少整套裝置的插件數(shù)量。如對(duì)于雙跳閘線圈的分相操作的線路斷路器，原操作繼電器裝置須14個(gè)插件,而新型分相操作繼電器裝置只需9個(gè)插件。對(duì)于單跳閘線圈的分相操作的線路斷路器，原操作繼電器裝置須11個(gè)插件，而新型分相操作繼電器裝置只需7個(gè)插件。
（4）可簡(jiǎn)化各插件之間的背板結(jié)線，減少工作量，提高裝置的可靠性
在新型分類(lèi)操作繼電器裝置中，將分相操作斷路器三個(gè)相的跳閘回路和合閘回路集中在一個(gè)插件內(nèi)，另外還將三相的跳位繼電器及合位繼電器集中在一個(gè)插件內(nèi)。而在以往的操作繼電器裝置中，這些回路和繼電器是分散在6個(gè)插件中，相互聯(lián)線是用裝置的背板線聯(lián)接的，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)材料，而且易出錯(cuò)。在新型分類(lèi)操作繼電器裝置中，上述回路和繼電器之間的聯(lián)線，用印制板的線聯(lián)接，因而能大大節(jié)省工作量、材料和裝置的空間，同時(shí)提高了裝置的可靠性。
（5）新型分類(lèi)操作繼電器裝置在一個(gè)半接線的線路上配置更合理
在一個(gè)半主接線的線路上，配置保護(hù)操作繼電器裝置與保護(hù)配套。斷路器上配置斷路器操作繼電器裝置。此方案比以往按斷路器配置綜合型操作繼電器裝置的聯(lián)線能減少很多，特別是對(duì)于線-線串的線路，線路保護(hù)的分相跳閘出口回路不必經(jīng)斷路器的操作繼電器裝置轉(zhuǎn)接，提高了保護(hù)出口跳閘的的獨(dú)立性，也增加了其可靠性，同時(shí)斷路器的操作繼電器裝置的跳閘回路也簡(jiǎn)化了。
（6）在新型分類(lèi)操作繼電器裝置中，由于手跳斷路器的出口回路與保護(hù)的跳閘出口回路分開(kāi)，因此，當(dāng)手動(dòng)跳閘時(shí),不必采取閉鎖保護(hù)跳閘信號(hào)發(fā)光二極管的措施。
（7）新型分類(lèi)操作繼電器裝置中，因?yàn)楸Ｗo(hù)合、跳斷路器的回路與手動(dòng)合、跳斷路器的回路分開(kāi)獨(dú)立，所以這兩種回路中都要分別裝設(shè)防跳回路，雖然元器件增加了，但增加不多，且能提高整套裝置的獨(dú)立性和可靠性。
5、分類(lèi)操作繼電器裝置與保護(hù)配合的原則
（1）保護(hù)操作繼電器裝置與保護(hù)配合的原則
每套微機(jī)保護(hù)裝置中，都包括了完整的主保護(hù)、完整的后備保護(hù)和自動(dòng)重合閘；保護(hù)起動(dòng)重合閘回路；非全相及三相位置不一致判別以及是否重合在永久故障上等功能，都能在保護(hù)裝置內(nèi)完成，不必由保護(hù)操作繼電器裝置提供相應(yīng)接點(diǎn)。它只須完成保護(hù)裝置的跳閘、重合閘和防跳功能, 因此它的構(gòu)成很簡(jiǎn)單。
（2）斷路器操作繼電器裝置與保護(hù)配合的原則
本裝置須向各套保護(hù)裝置送的接點(diǎn)為:手合和手跳接點(diǎn)；有關(guān)斷路器異常的閉鎖接點(diǎn)；斷路器三合或三跳后的位置接點(diǎn)；手合斷路器后磁保持的合后接點(diǎn)。由于超高壓線路一般配置雙重化主保護(hù)，還有后備保護(hù)和輔助保護(hù)，因此，本裝置應(yīng)送出數(shù)量足夠的接點(diǎn)。另外，還須有備用接點(diǎn)，以便靈活使用。
6、斷路器操作繼電器裝置的閉鎖回路
為了適應(yīng)氣、液壓及彈簧等操作機(jī)構(gòu)的斷路器，斷路器操作繼電器裝置中設(shè)有: 閉鎖重合閘、閉鎖合閘、閉鎖跳閘和閉鎖操作四級(jí)閉鎖回路。當(dāng)某一級(jí)閉鎖條件出現(xiàn)后，除了該級(jí)閉鎖回路起動(dòng)外，同時(shí)還要起動(dòng)前幾級(jí)的閉鎖回路，以增加閉鎖功能的可靠性。為了能使閉鎖功能有更強(qiáng)的針對(duì)性，各級(jí)閉鎖接點(diǎn)直接串接在相應(yīng)被閉鎖的回路中。
7、保護(hù)操作繼電器裝置的三相操作回路
（1）各套保護(hù)裝置的重合閘出口接點(diǎn)接到本裝置的CH端子，起動(dòng)重合閘重動(dòng)繼電器(1,2)CHJ, 對(duì)斷路器進(jìn)行三相重合閘，裝置面板上重合閘黃色發(fā)光二極管亮，同時(shí)發(fā)重合閘動(dòng)作信號(hào)。
（2）各套保護(hù)裝置的三跳后允許重合閘的出口接點(diǎn), 接到本裝置的Q1或Q2端子; 三跳后不允許重合閘的出口接點(diǎn), 接到本裝置的R1或R2端子, 進(jìn)行三相跳閘。三跳插件是按雙跳閘線圈斷路器配置的。當(dāng)用于單跳閘線圈的斷路器時(shí)，送至第2組跳閘線圈的回路可取消。
8、斷路器操作繼電器裝置的三相操作回路
（2） 當(dāng)就地手合或遠(yuǎn)合時(shí), 在起動(dòng)手合重動(dòng)繼電器(1-3)SHJ進(jìn)行三相合閘時(shí), 又起動(dòng)合后磁保持繼電器KKJ, 其接點(diǎn)送給各套保護(hù)裝置, 作為判別永久故障的一個(gè)判據(jù)，同時(shí)還向各套保護(hù)裝置送手合接點(diǎn)，以作為起動(dòng)后加速的條件。
（2）本裝置設(shè)有手跳和遠(yuǎn)跳的輸入端子S。就地或遠(yuǎn)方手動(dòng)跳閘時(shí)，起動(dòng)手跳重動(dòng)繼電器（1-4）STJ。在進(jìn)行三跳的同時(shí)，使KKJ復(fù)歸。
9、交流電壓切換回路
（1）雙母線PT的二次電壓切換回路是給保護(hù)裝置和測(cè)量?jī)x表提供被測(cè)量的母線電壓, 為了提高此回路的可靠性, 本裝置采用了雙位置磁保持繼電器構(gòu)成交流電壓切換回路。由母線隔離開(kāi)關(guān)的常開(kāi)輔助接點(diǎn)PK和其常閉輔助接點(diǎn)PB分別起動(dòng)電壓切換繼電器的起動(dòng)線圈和復(fù)歸線圈。
（2）交流電壓切換插件面板上裝有分別指示交流電壓回路切換至I母PT或II母PT的黃色發(fā)光二極管。
10、本裝置用于220VDC或110VDC直流電源時(shí)的變動(dòng)方法
本裝置各操作插件中元器件的參數(shù)按用于220VDC時(shí)選定。當(dāng)用于110VDC時(shí)，只須將插件中部份電阻省去，并把電阻兩腳焊盤(pán)短接即可。而不必為110VDC另設(shè)一組插件。
11、新型分類(lèi)操作繼電器裝置的插件構(gòu)成表
序號(hào)插 件 名 稱保護(hù)操作繼電器裝置斷路器操作繼電器裝置（單跳圈）斷路器操作繼電器裝置（雙跳圈）綜合型操作繼電器裝置（單跳圈）綜合型操作繼電器裝置（雙跳圈）1保護(hù)的重合及第1組跳閘線圈操作插件1112保護(hù)的第2組跳閘線圈操作插件113保護(hù)三相操作插件1114斷路器操作閉鎖回路插件11115手合斷路器操作插件11116手跳斷路器操作插件11117斷路器跳位及第1組合位繼電器插件11118斷路器第2組合位繼電器插件119電壓切換插件11
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