厂用电源进线断路器控制方法优化

大多数发电厂的高压厂用电使用的是6kV电压。大型机组的厂用电源一次系统接线如图4-1所示。厂用6kV母线接有很多断路器，它们包括6kV工作电源进线断路器、6kV备用电源进线断路器、6kV高压电动机电源断路器、6kV/0.4kV变压器进线断路器等。6kV高压开关柜属于户内成套高压电器设备，它包括高压真空断路器（或F-C）手车开关及其附属设备、控制、保护回路等。本节主要介绍采用手车式真空断路器，配用弹簧操动机构，具有独立的控制电源的控制回路。

（一）厂用电源进线断路器的控制回路中元件

如图4-2所示，1QA、2QA为控制电源开关；DCS-KC为利用DCS控制系统进行合闸的触点；DCS-KT为利用DCS控制系统进行跳闸的触点；SS为转换开关（远方/就地控制切换开关）；SA为控制开关操作把手；CD为手车开关接触片；KY为同期检定继电器；Y1为闭锁电磁铁；YT为分闸线圈（YT）；YC为合闸线圈（YC）；XB为连接片；KV为直流电源监视继电器；K0为防跳继电器线圈（KCF）；S1～S9为断路器机构中的辅助触点[其中S1为弹簧已经储能限位开关；机械带的触点（储能后常开触点闭合）；S2为防跳电磁铁Y1的触点；S3为断路器常开辅助触点；S4为断路器辅助触点；S5为合闸信号回路辅助触点；S6为分闸信号回路辅助触点；S8为试验位置限位开关；S9为工作位置限位开关；SW为储能电机限位开关]。

图4-1　厂用电源一次系统接线

（二）动作过程

1.断路器合闸

由图4-2可见，断路器有就地分合闸、DCS分合闸、快切装置分合闸、保护分合闸四种分合闸形式。“远方”与“就地”操作方式的选择，是通过断路器柜上的切换开关SS进行实现。当需要在控制室内进行控制时，将控制转换开关SS投至“远方”位置，SS①-②、⑤-⑥接通，SS③-④、⑦-⑧断开。当需要在开关室内进行控制时，将控制转换开关SS投至“就地”位置，SS触点通断情况正好相反。控制转换开关SA用于就地分闸、合闸操作。遥控操作则在DCS的CRT操作画面上进行。取消了常规的硬手操接线。

图4-2　厂用电源进线断路器的控制回路

如图4-2所示，远方合闸过程为：+220V→1QA→SS①-②→DCS-KC发出（自动合闸命令）→检同期继电器KY→CD→Y3→CD→2QA→220，断路器合闸。就地合闸过程为：+220→1QA→SS③-④→SA ①-②（手动合闸命令）→检同期继电器KY→CD→Y3→CD→2QA→-220V，断路器合闸。无论远方还是就地操作，都要通过同期鉴定继电器KY，只有在满足同期条件的情况下才能使断路器合闸。如不需要同期检定，可用连接压板XB短接KY常闭触点。同期检定继电器KY的电压回路见第八章。(www.xing528.com)

2.断路器分闸过程

远控跳闸过程为：+220V→1QA→SS⑤-⑥→DCS-KT发出（自动跳闸命令）→CD→S4常开触点→YT→CD→1DK→-220V。就地跳闸过程为：+220V→1DK→SS⑦-⑧→SA③-④→CD→S4常开触点→YT→CD→1DK→-220V。

快切装置、继电保护直接作用于自动跳闸，实现快速切除故障和备用电源的快速切换。

3.断路器防跳跃回路

图4-3中的元件安装在断路器手车上。S8、S9为限位开关（手车位于试验位置时S8接通；手车位于工作位置时S9接通）。Y1为手车闭锁电磁铁。真空断路器在每次完成断路器跳闸动作之后，弹簧要储好能准备好下一次动作。弹簧储能状况通过辅助开关S1触点反映，弹簧已储能时，S1常开触点闭合，常闭触点打开。在断路器跳闸之后，因其仍在工作（或试验）位置，Y1合闸闭锁电磁铁线圈通电，它一方面去接通已储能的合闸回路，另一方面通过S2（合闸闭锁电磁铁辅助触点）接通合闸线圈YC回路，准备好了合闸回路，在K0（1、2触点）、S1、S3（常闭）3个触点闭合时，一旦操动机构外面的合闸条件满足，YC立即通电，使储能机构释放弹簧势能去合闸。回路中，S1常开触点闭合，表示弹簧已储能，S3常闭触点闭合表示断路器在跳闸状态，K0闭合于1、2位置，表明防跳继电器线圈未通电。

图4-3　厂用电源进线断路器的防跳跃回路

当断路器合闸完成后，其常开触点S3闭合，接通了防跳继电器线圈K0回路，K0能否通电，要看操动机构外部合闸回路是否有触点黏连或自动装置触点卡住，如果有，则K0线圈通电，使其触点由1、2位置切换至1、4位置（见图，4-3），断开了Y3合闸脱扣器回路，有效防止了断路器的再次合闸（即跳跃）。如果操动机构外部合闸回路没有触点黏连出现，则K0线圈无法通电，K0依然闭合于1、2位置，准备好下次合闸。4-2可以看出　厂用6kV电源进线断路器的控制、操作已经实现了在单元

从图机组分散控制系统DCS的CRT操作画面上的监控。断路器的合闸分闸、远方控制以及控制电源消失、弹簧未储能等重要信息都已经通过无源触点引入了DCS控制系统，DCS实现了对断路器的跳合闸的软手操作。