500 kV斷路器PCX型操作箱合位燈異常原因分析

古云峰

（廣東電網有限責任公司河源供電局，廣東河源517000）

0 引言

操作箱是斷路器控制回路的主要組成部件，其主要起到執行保護裝置動作命令及回路監視的作用。操作箱控制回路及監視回路的可靠性直接關系到繼電保護運行的可靠性。斷路器的控制回路采用直流電源供電，變電站中存在大量的交流回路，交流竄入直流控制回路及直流控制回路感應出交流電的情況經常發生。

本文針對500 kV斷路器PCX型操作箱在控制電源斷開時，控制回路存在感應電，并且合位燈點亮的問題，對控制回路提出了改進措施，確保了PCX操作箱可靠地運行，并為日后處理類似問題提供了有效依據。

1 斷路器控制回路及刀閘閉鎖回路原理

500 kV斷路器采用分相帶中控箱的結構，機構配置有兩組本體三相不一致保護，分別采用第一、第二組控制電源供電。圖1為50111、50112刀閘的閉鎖回路原理圖，50111、50112刀閘受5011開關位置閉鎖，只有在5011開關分位時才允許操作50111、50112刀閘，因此，須取斷路器A、B、C三相的位置常閉輔助接點串聯至刀閘電機控制回路中。圖1兩個虛框中的接點聯系如圖2所示，圖中的501、521閉鎖回路分別采用A、B、C三個斷路器機構箱中常閉輔助接點（BG）串聯。刀閘閉鎖相關的A、B、C三相斷路器的輔助接點分別通過5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ三根電纜由A、B、C三相機構箱連接至中控箱，在中控箱里串聯在一起通過電纜連接至刀閘控制回路中。

2 本體三相不一致控制回路原理

兩組本體三相不一致保護的兩路電源分別與兩路斷路器控制電源共用電源。本體的三相不一致控制邏輯回路采用斷路器A、B、C三相常閉輔助接點并聯、A、B、C三相常開輔助接點并聯，兩者之間再相互串聯而成，當有一相位置與其他相不一致時，回路接通使K35時間繼電器動作，經過大約2 s的延時后，K37繼電器動作使斷路器跳閘線圈得電，從而跳開三相斷路器。圖3為第二組三相不一致回路，使用第二組控制電源，與操作箱第二組控制電源共用電源。圖中，A、B、C三相的斷路器輔助接點（BG）分別從機構箱通過5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ三根電纜由A、B、C三相機構箱連接至中控箱，與前面論述的刀閘閉鎖相關的A、B、C三相斷路器的輔助接點聯絡回路共用了一根電纜，刀閘閉鎖相關的回路采用交流供電。

圖1 刀閘閉鎖回路圖

圖2 開關輔助接點聯系圖

圖3 三相不一致控制回路

3 操作箱控制回路存在感應電的原因

500 kV斷路器PCX型操作箱合位燈異常的現象如下：當斷開5011斷路器保護的兩路控制電源時，操作箱的第二組合位燈依然點亮，如圖4中操作箱面板上的方框所示。

圖4 PCX操作箱面板

為了查找操作箱的第二組合位燈異常點亮的具體原因，采用拉路測量法進行查找分析。其具體過程如下：斷開5011斷路器保護的兩路控制電源，對地測量201回路，對地電壓為34.5 V，斷開圖2中的1ZK，對地電壓為17.2 V，再斷開2ZK后對地電壓為0.6 V。再通過對斷路器機構箱的回路進行分析，發現有刀閘閉鎖相關的交流回路存在于斷路器控制回路中，說明采用交流供電的50111、50112刀閘閉鎖回路與斷路器控制回路之間產生了交流感應電，導致在控制電源斷開時對地能測量出感應電。

通過查閱圖紙及現場測量可以推斷出：50111、50112刀閘控制回路采用交流供電，本體三相不一致控制回路采用直流控制電源供電。通過前面介紹的刀閘閉鎖回路及本體三相不一致原理可知，50111、50112刀閘閉鎖回路與第二組本體三相不一致回路均須用到斷路器輔助接點，其輔助接點連接回路共用了5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ電纜，造成交直流共用電纜的情況，從而導致了刀閘控制回路中的交流電感應至斷路器控制回路中。PCX操作箱中的第二組合位燈由于控制回路中交流感應電的存在而點亮。

4 整改方法及防范措施

為了消除交直流共用電纜導致斷路器控制回路感應電存在的情況，將刀閘斷路器位置閉鎖相關的交流回路從5011DL-A-Ⅲ、5011DLB-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ電纜分離出來，使用斷路器儲能回路電纜備用芯作為其連接導線。通過以上改進措施，避免了斷路器機構箱存在交直流共用電纜的情況，成功消除了斷路器第二組控制回路的交流感應電，解決了PCX操作箱在控制電源斷開時合位燈亮的問題。

為了防范在設計上存在類似的問題，在設計驗收階段應著重分析二次回路，避免出現比較隱蔽的交直流共用電纜的情況。

5 結語

通過拉路測量法對斷路器控制回路進行檢查、分析，分相式斷路器機構箱存在內部配線交直流共用電纜的情況，導致斷路器控制電源存在交流感應電，從而導致第二組合位燈在控制電源斷開時異常點亮。文中提出將交流回路從5011DL-A-Ⅲ、5011DL-B-Ⅲ、5011DL-C-Ⅲ電纜分離出來，使用斷路器儲能回路電纜備用芯作為其連接導線作為整改措施，達到了消除斷路器第二組控制回路的交流感應電的目的。

[1]李小軍.感應電壓影響繼電器返回的預防和處理[J].科技創新與應用，2013（27）：168.

[2]石磊，曹曉劍.消除交流控制線路中感應電對信號燈的影響[J].電子技術與軟件工程，2017（4）：115.

[3]杜建華，王長水.控制電纜分布電容對控制回路的影響分析及處理[J].自動化技術與應用，2010（9）：120-122.

[4]熊啟新，汪旭峰，彭淑明，等.變電站二次回路識圖與分析[M].北京：中國電力出版社，2010.

[5]黃晶晶，徐強超.交流串入直流電源系統正極或負極對繼電器的動作影響分析[J].南方能源建設，2017，4（1）：71-74.

[6]李軍.控制電纜感應電的產生原理及其故障排除[J].山西電力，2015（5）：48-50.