小水電設計中兩例典型控制回路的改進

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摘要： 為預防變電站聯(lián)絡線路上油斷路器的非規(guī)范操作、減少水電站壓力裝置自動回路故障，分別采取在合閘回路中增設電壓繼電器觸點、在壓力自動回路增設接觸器輔助接點的技術改進措施， 經(jīng)濟 易行，提高了變電站聯(lián)絡線路、水電站機電設備安全運行的可靠性。 

    關鍵詞： 小水電 控制電路 二次設計 １ 變電站聯(lián)絡線路的油斷路器控制回路改進  1.1    典型合閘回路及缺陷  中小型變電站的聯(lián)絡線路兩側都裝設油斷路器。對于 35KV 、 10KV 油斷路器的控制，典型設計是在電站側裝設同期裝置，在變電站側只設普通合閘回路，普通合閘回路的原理如圖 1 所示：操作控制開 關 SA ，其② - ④觸點接通，經(jīng)過防跳繼電器的常閉觸點 KM 2  和斷路器  的常閉觸點 DL ，接通合閘接觸器線圈 HO ，使斷路器合閘。這種設計簡潔，常為工程設計人員所采用。在具體操作中，按先合變電站側斷路器、再合對側斷路器的操作順序進行。但在小水電系統(tǒng) 網(wǎng)絡 中，因受地形、容量等技術條件的限制，建設不甚規(guī)范，特別是有些聯(lián)絡線路上還接有負載，當出現(xiàn)某種故障造成變電站側油斷路器跳閘，此時的對側斷路器可能還在合閘位置，如要對聯(lián)絡線路進行合閘，因不知對側是否有電，必須等到調(diào)度命令或接到匯報后才能進行操作，加至有些地段通訊不暢，經(jīng)常耽誤時間， 影響 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電；由于典型回路本身不能檢測線路是否有電壓，又無防范不規(guī)范操作的技術措施，如果誤操作 SA 發(fā)出合閘命令，就會造成非同期合閘事故，給人們生命財產(chǎn)帶來重大損失。 1.2    改正后的合閘回路  為了防止事故的發(fā)生，對原典型合閘回路進行了如下改進（見圖 1 中虛線所示）：即在線路電壓互感器二次側增設一只電壓繼電器 KV ，用以檢測線路電壓，并將其常閉觸點 KV  １ 串入本站油開關合閘回路中。當線路有電壓時，就是誤操作 SA 發(fā)出了合閘命令，因 KV  １ 觸點斷開了合閘操作回路，無法啟動合閘接觸器，達到了防止非同期合閘的目的。同時，考慮到聯(lián)絡線路的可靠性，在 KV  １ 觸點兩端設計并聯(lián)一連接片 LP ，以便該電壓繼電器檢修或需該線路供給變電站負荷時好操作。正常情況下，連接片 LP 處在斷開位置。 還將電壓繼電器的常開觸點 KV  ２ 與合閘位置繼電器 HWJ 的常閉觸點（或跳閘位置繼電器 TWJ 的常開觸點）串聯(lián)，以接通“線路有電壓”光字牌的信號回路，當斷路器在斷開位置，線路有電壓，該光字牌亮，提醒運行人員不得進行合閘操作。在信號回路中，串聯(lián)跳（合）閘位置繼電器觸點的作用是為了在該線路運行時斷開光字牌，以免光字牌長期帶電。電壓繼電器 KV 可選 DJ—121 型，繼電器校驗 方法 與其他電壓繼電器相同。 2     水電站壓力裝置的控制回路改進  2.1    典型油壓裝置自動回路及缺陷  調(diào)速器、高低壓氣機等是水電站中常見的壓力設備，在油（氣）裝置的自動回路中，一般采用電接點壓力表 ( 如 YX—150 型 ) 來反映油（氣）罐中壓力的變化，進而控制油（氣）泵電機。壓力表上可設置上、下兩個值限，上限用紅針指示，下限用黃針指示，實際壓力值用黑針指示。油壓裝置自動投入的動作過程如圖 2 所示： 當壓  力罐油壓降到壓力下限時，壓力表黑針與黃針接觸，即觸點 YLJ  １  閉合，使中間繼電器 1KA 動作并自保持，因轉換開關 SA 在自動位置，其② - ④觸點接通，啟動接觸器 KM ，使電機接通電源，帶動油泵向壓力罐打油，壓力逐漸上升，當?shù)焦ぷ鲏毫χ瞪舷迺r，壓力表黑針與紅針接觸，即上限觸點 YLJ  ２ 接通，使中間繼電器 2KA 動作，斷開 1KA 的自保持回路，油泵電機自動停止工作。對于這種典型設計，壓力表的上、下限觸點一直串在控制回路中，并帶有相應負載，特別是在啟動和停止過程中，壓力變化呈波動狀態(tài)，使觸頭抖動不已，無法可靠接觸，常常生火花，由于壓力罐補壓（氣）是通過自動回路完成的經(jīng)常性的工作，壓力變化頻繁，使壓力表的觸頭接觸也相應頻繁，從開始的產(chǎn)生火花，到逐漸燒壞觸頭（或觸頭粘連），繼而造成壓力罐壓力消失，嚴重 影響 了機組的安全運行。 2.2    改進后的控制回路     為了克服上述設計中存在的 問題  , 對典型電路進行了如下改動 ( 見圖 2 中虛線所示 ): 即在壓力下限回路中串聯(lián)一個接觸器 KM 的常閉輔助觸點 KM 1 , 當壓力罐壓力下降到壓力下限時 , 壓力表下限觸頭 YLJ 1  閉合 , 通過常閉輔助觸頭 KM 1  起動 1KA 并自保持 , 使接觸器動作 , 啟動油泵打油 ; 盡管在油泵電機啟動之初 , 壓力出現(xiàn)波動 ,YLJ 1  觸頭發(fā)生抖動 , 但由于在此回路中已串入了接觸器常閉觸頭 KM 1 , 接觸器動作后立即斷開了此回路 , 此時的下限觸頭無需承擔任何負載 , 避免了觸頭的燒壞 ; 又在壓力上限回路中串聯(lián)了接觸器的常開輔助觸頭 KM 2 , 當油壓力達到上限值時 , 隨著 2KA 的啟動 , 使接觸器失電返回 , 其常開輔助觸點 KM 2  立即斷開壓力上限回路。不管在這個過程中壓力如何變化，壓力表的上、下限觸點 YLJ 1  、 YLJ 2  總在回路不帶負載的情況下抖動，避免了負載過程中電火花對觸頭的損壞，提高了安全運行的可靠性，同時也減少了因油壓裝置失壓而造成的運行成本。 3      應用 效果  改進后的油斷路器控制回路，首先應用在隆回縣小沙江變電站，他有 35KV 、 10KV 聯(lián)絡線路各 2 回。變電站在前五年的運行中，因受典型回路和運行條件局限，曾出現(xiàn)過幾起誤操作事故，后應用了改進的合閘控制回路，再未出現(xiàn)此類事故，起到了重要防范作用；隆回縣木瓜山電站自 1994 年以來將改進后的壓力裝置自動回路應用在四臺 YT-600 調(diào)速器運行中，以后從未出現(xiàn)因壓力表觸頭燒壞等問題而導致調(diào)速器失壓的事故，運行情況一直良好。實施以上兩種改進方案，簡單易行， 經(jīng)濟 可靠，能較好地解決中小型變電站、水電站中的技術問題，提高了變電站聯(lián)絡線路、水電站機電設備安全運行的可靠性。