操作回路的幾個基本概念

1、操作回路的幾個基本概念（南瑞的培訓(xùn)材料）從某種意義上講，電力系統(tǒng)是一門較“傳統(tǒng)”的技術(shù)。發(fā)展到現(xiàn)在，其原理本身并沒有象通訊領(lǐng)域那樣不斷有“天翻地覆”的變化和發(fā)展。變電站保護(hù)和監(jiān)控等二次領(lǐng)域也不例外，只是隨著微電子和計算機(jī)及通信等基礎(chǔ)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)的方法和方式發(fā)生了變化。比如保護(hù)從最早的電磁式到分立元件到集成電路直到現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)；變電站監(jiān)控也從原先的儀表光字牌信號到集中式RTU直到現(xiàn)在的綜合自動化。原理都基本上沒有大的改變。我們在綜自調(diào)試工程現(xiàn)場碰到的很多信號（比如事故總，控制回路斷線等）的概念都是從原先傳統(tǒng)電磁式的變電站二次控制系統(tǒng)/中央信號系統(tǒng)延伸過來的，同時在現(xiàn)場調(diào)試碰到的很多問題

2、都跟開關(guān)等二次控制回路有關(guān)。操作回路看似簡單，似乎沒有多少技術(shù)含量。但是我們只有了解了有關(guān)基本概念的由來，同時熟練掌握我們產(chǎn)品操作回路的特點和應(yīng)用，才能在工作中靈活處理有關(guān)問題。1、KKJ（合后繼電器）1.1KKJ的由來南瑞RCS和LFP系列中幾乎所有類型的操作回路都會有KKJ繼電器。它是從電力系統(tǒng)KK操作把手的合后位置接點延伸出來的，所以叫KKJ。傳統(tǒng)的二次控制回路對開關(guān)的手合手分是采用一種俗稱KK開關(guān)的操作把手。該把手有“預(yù)分-分-分后、預(yù)合-合-合后”6個狀態(tài)。其中“分、合”是瞬動的兩個位置，其余4個位置都是可固定住的。當(dāng)用戶合閘操作時，先把把手從“分后”打到“預(yù)合”，這時一副預(yù)合接點會

3、接通閃光小母線，提醒用戶注意確認(rèn)開關(guān)是否正確。從“預(yù)合”打到頭即“合”。開關(guān)合上后，在復(fù)位彈簧作用下，KK把手返回自動進(jìn)入“合后”位置并固定在這個位置。分閘操作同此過程類似，只是分閘后，KK把手進(jìn)入“分后”位置。KK把手的縱軸上可以加裝一節(jié)節(jié)的接點。當(dāng)KK把手處于“合后”位置時，其“合后位置”接點閉合。KK把手的“合后位置”“分后位置”接點的含義就是用來判斷該開關(guān)是人為操作合上或分開的?！昂虾笪恢谩苯狱c閉合代表開關(guān)是人為合上的；同樣的“分后位置”接點閉合代表開關(guān)是人為分開的?！昂虾笪恢谩苯狱c在傳統(tǒng)二次控制回路里主要有兩個作用：一是啟動事故總音響和光字牌告警；二是啟動保護(hù)重合閘。這兩個作用都是通

4、過位置不對應(yīng)來實現(xiàn)的。所謂位置不對應(yīng)，就是KK把手位置和開關(guān)實際位置對應(yīng)不起來，開關(guān)的TWJ（跳閘位置）接點同“合后位置”接點串聯(lián)就構(gòu)成了不對應(yīng)回路。開關(guān)人為合上后，“合后位置”接點會一直閉合。保護(hù)跳閘或開關(guān)偷跳，KK把手位置不會有任何變化，自然“合后位置”接點也不會變化，當(dāng)開關(guān)跳開TWJ接點閉合，位置不對應(yīng)回路導(dǎo)通，啟動重合閘和接通事故總音響和光字牌回路。事故發(fā)生后，需要值班員去復(fù)歸對位，即把KK把手扳到“分后位置”。不對應(yīng)回路斷開，事故音響停止，掉牌復(fù)歸。因為傳統(tǒng)二次回路主要是考慮就地操作。當(dāng)90年代初電力系統(tǒng)進(jìn)行“無人值守”改造時，碰到的一個很棘手的問題就是遙控如何和上述傳統(tǒng)二次回路配合

5、。因為當(dāng)時設(shè)備自動化水平的限制，“無人值守”實現(xiàn)的途徑是通過在傳統(tǒng)二次回路基礎(chǔ)上，增加具備“四遙”（遙控/遙調(diào)/遙測/遙信）功能的集中式RTU來實現(xiàn)，也即我們常說的老站改造（單純保護(hù)配集中式RTU）模式。遙控是通過RTU遙控輸出接點并在手動接點上實現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)遙控分閘時，因為KK把手依舊不能自動變位，會因為位置不對應(yīng)啟動重合閘和事故音響。無人值守站不可能靠人去手動對位，同時也不可能在KK把手上加裝電機(jī)，遙控時同時驅(qū)動電機(jī)讓KK把手變位，成本太高也不可靠。對此問題，當(dāng)時普遍采取的解決辦法是遙控輸出2付 接點，一付跳開關(guān)，一付給重合閘放電（當(dāng)時的重合閘功能是通過在一定條件下，對儲能電容儲能。重合閘動

6、作時由該電容對合閘線圈放電實現(xiàn)?，F(xiàn)在很多廠家線路保護(hù)的重合閘充電過程就是模擬的對電容充電的過程編者注）。對于誤發(fā)事故總信號，沒有什么太好的辦法解決，考慮到改造的目的是實現(xiàn)無人值守，所以一般 是采取直接取消不對應(yīng)啟動事總回路的辦法。目 前階段，變電站綜合自動化的實現(xiàn)方式發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的燈光音響、信號回路已全部取消，開關(guān)的控制操作回路和重合閘功能都已集中在高集成度的保護(hù)測控單元內(nèi)部。但上述幾方面的問題依然存在，只是各廠家采取的解決方式不同。有些廠家的設(shè)備對此問題采取了回避，直接采用保護(hù)動作來啟動重合閘和事總信號。 也就是說沒法實現(xiàn)不對應(yīng)啟動原理，如果開關(guān)偷跳則不能啟動重合閘和發(fā)出事總信號。

7、這種方法并不可取，雖然廠家宣稱開關(guān)偷跳概率極小，但畢竟存在這種可能。在操作回路里通過增加KKJ繼電器，即可巧妙的解決不對應(yīng)啟動的問題。KKJ繼電器實際上就是一個雙圈磁保持的雙位置繼電器。該繼電器有一動作線圈和復(fù)歸線圈，當(dāng)動作線圈加上一個“觸發(fā)”動作電壓后，接點閉合。此時如果線圈失電，接點也會維持原閉合狀態(tài)，直至復(fù)歸線圈上加上一個動作電壓，接點才會返回。當(dāng)然這時如果線圈失電，接點也會維持原打開狀態(tài)。手動/遙控合閘時同時啟動KKJ的動作線圈，手動/遙控分閘時同時啟動KKJ的復(fù)歸線圈，而保護(hù)跳閘則不啟動復(fù)歸線圈（以南瑞96XX系列操作回路為例，保護(hù)跳閘和手動/遙控跳閘回路之間加有的二極管就是為實現(xiàn)此

8、目的）。這樣KKJ繼電器（其常開接點的含義即我們傳統(tǒng)的合后位置）就完全模擬了傳統(tǒng)KK把手的功能，這樣既延續(xù)了電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)習(xí)慣，同時也滿足了變電站綜合自動化技術(shù)的需要。1.2 KKJ的含義和應(yīng)用在傳統(tǒng)二次控制回路里，KK合后(/分后位置)接點主要用在下列幾方面：a、開關(guān)位置不對應(yīng)啟動重合閘；b、手跳閉鎖重合閘。保護(hù)跳閘分后接點不會閉合，只有手動跳閘后，分后接點才會閉合，給重合閘電容放電，從而實現(xiàn)對重合閘的閉鎖；c、手跳閉鎖備自投。原理同手跳閉鎖重合閘一樣；d、開關(guān)位置不對應(yīng)產(chǎn)生事故總信號。操作回路中的KKJ繼電器同傳統(tǒng)KK把手所起作用一致，也主要應(yīng)用在上述方面。我們只采用了其常開接點的含義（即

9、合后位置）：KKJ=1代表開關(guān)為人為（手動或遙控）合上；KKJ=0代表開關(guān)為人為（手動或遙控）分開。 2、HBJ（合閘保持繼電器）和TBJ（跳閘保持繼電器）2.1跳合閘保持回路的作用傳統(tǒng)電磁式保護(hù)的操作回路是同保護(hù)繼電器互相獨立的。操作回路主要起三個作用：a)增加接點容量。由保護(hù)元件的接點直接通斷開關(guān)的跳合閘回路，容易導(dǎo)致保護(hù)出口接點燒毀，所以由操作回路的大容量中間繼電器來重動；b)增加接點數(shù)量，如開關(guān)本體所能提供的TWJ和HWJ等接點數(shù)量有限，通過操作回路，增加接點從而實現(xiàn)如跳合位指示和控制回路監(jiān)視及不對應(yīng)啟動重合閘等邏輯功能；c)防止開關(guān)跳躍（簡稱防跳）功能。隨 著變電站綜合自動

10、化技術(shù)的發(fā)展，低壓保護(hù)測控一體化、分層分布結(jié)構(gòu)、分散式安裝等已成為業(yè)界公認(rèn)的發(fā)展趨勢，操作回路必然要集成到保護(hù)裝置內(nèi)部。而操作回路主要由繼電器等分立元件組成，它往往體積較大，這同保護(hù)裝置體積要小型化的要求產(chǎn)生了矛盾。各廠家對此采取的處理方式，往往是采用小型繼電器（工作電源 一般為DC24V），并對傳統(tǒng)操作回路做適量的簡化。一些廠家直接取消了保持回路,采用出口繼電器加適量延時的方式。這種方式國外的保護(hù)常用，如ABB、西門子等。微機(jī)保護(hù)測控裝置采用小型密封繼電器后，雖然各廠家的說明書上一般都標(biāo)有接點容量為DC220V，5A等，目前最常用的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)是彈簧操作機(jī)構(gòu)，而彈操機(jī)構(gòu)的分合電流一般較小，1

11、0KV開關(guān)0.5A1A左右，110KV開關(guān)24A左右，這樣單從跳合閘參數(shù)來看，似乎沒有問題，但實際上這是接點的導(dǎo)通容量，而我們重點要考慮的是接點的分?jǐn)嗄芰?。因為跳合閘回路接有跳合閘線圈，屬于感性 負(fù)載，接點在斷開時，會承受線圈產(chǎn)生的很高的反向浪涌電壓，往往會造成接點拉弧，導(dǎo)致接點燒毀。而采用保持回路后，保護(hù)出口接點在導(dǎo)通跳合閘回路的同時啟動保持回路，由保持回路來保證即使保護(hù)接點斷開，而跳合閘回路仍舊導(dǎo)通，切斷跳合閘線圈回路由具有一定滅弧能力的斷路器輔助觸點在開關(guān)主觸頭動作后完成。 從而既保證了開關(guān)的可靠分合，也避免了保護(hù)接點直接拉弧，所以在電力部的繼電保護(hù)反措要求中明確規(guī)定應(yīng)有保持回路。采 用

12、取消保持繼電器，通過增加繼電器接點動作時間，靠時間躲過接點拉弧的方式，看似巧妙，實際上并不可取。首先這種方式就違背了反措的要求，采用保持回路，并不僅僅是為了防止接點損壞，最主要的是保證開關(guān)可靠分合。通過軟件設(shè)置接點閉合時間，僅僅是避免了接點燒毀，可靠性并沒有提高，而且接點閉合時間的多 少，也是很重要的參數(shù)，如果設(shè)置不當(dāng)，也會出問題。另外即使時間設(shè)置合適，如果開關(guān)本身輔助觸點不能及時分開，到達(dá)預(yù)定延時后，還是由保護(hù)接點分?jǐn)嗵祥l回路，還是會導(dǎo)致接點燒毀。2.2保持回路電流的調(diào)整按照繼電保護(hù)反措要求，目前國內(nèi)有代表性的微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品，操作回路都帶有保持回路。國內(nèi)開關(guān)跳合閘線圈都是電流型的，絕大多數(shù)的

13、保持回路也相應(yīng)采用了電流動作線圈。對保持繼電器的動作電流有一定的要求，要保證適當(dāng)?shù)谋３窒禂?shù)（即開關(guān)操作電流/保持繼電器啟動電流的比值，一般為2左右）。對不同操作電流的開關(guān)，保持動作電流也要與之相匹配。有些廠家（如北四方、南自廠）通過在現(xiàn)場更換不同動作電流的保持繼電器來實現(xiàn)同開關(guān)的配合，但這種方式，由于采用可插拔繼電器，容易導(dǎo)致接點接觸不良，可靠性不高，且現(xiàn)場工作量較大。南瑞LFP和RCS系列保護(hù)操作回路都設(shè)計有保持回路，并且在保持動作電流調(diào)整方面設(shè)計的還是非常方便的，通過調(diào)節(jié)保持線圈上并聯(lián)的電阻大小，來使保持動作電流同各種參數(shù)的開關(guān)匹配。這種做法目前在各個綜自保護(hù)廠家已經(jīng)基本普及。在 這里需要

14、強(qiáng)調(diào)一個概念，雖然我們在工程調(diào)試現(xiàn)場，經(jīng)常說要根據(jù)開關(guān)動作電流來調(diào)整操作回路的跳合閘電流。但實際上跳合閘電流是由開關(guān)線圈本身的電阻決定 的，我們是調(diào)整不了的。保持繼電器線圈為電流型內(nèi)阻很小，所以保護(hù)裝置跳合閘回路本身的電阻可忽略不計，整個跳合閘回路電阻主要是開關(guān)跳合閘線圈內(nèi)阻，該回路的電流大小就決定于直流系統(tǒng)控制電壓和開關(guān)線圈電阻的大小，這是一個簡單的歐姆定律。那我們在現(xiàn)場調(diào)整的是什么呢？我們只是調(diào)整的流過TBJ（/HBJ）線圈的電流。例如TBJ（/HBJ）線圈的動作電流為250mA，如果一個并聯(lián)電阻也不接入的話，跳合閘電流全部從保持線圈流過?？膳浜系奶祥l電流為0.5A，此時可靠系數(shù)為2。并

15、入第一個電阻R1（標(biāo)有+0.5A字樣），該電阻的阻值設(shè)計同保持線圈回路阻值基本相等, 因為電阻分流,則外部整個跳合閘電流為1A時，此時流過保持繼電器線圈的電流還是0.5A,，保持系數(shù)還是2。操作板上還有幾個不同阻值的電阻，在其邊上標(biāo)有的+電流數(shù)值，就是并入該電阻后，可以在原來0.5A基礎(chǔ)上“增加”的跳合閘電流。通過這幾個電阻的組合，就可以適應(yīng)外部開關(guān)動作電流從0.5A4A的情況，目的就是要保證流經(jīng)TBJ（/HBJ）線圈的電流在0.5A左右。這種調(diào)整方式非常巧妙，保持繼電器型號統(tǒng)一既便于生產(chǎn)，直接焊接在電路扳上也提高了設(shè)備的可靠性。2.3保持回路自適應(yīng)的原理RCS96XX系列操作回路同上述保持回

16、路的原理有些區(qū)別。RCS系列保持電流對外宣稱是自適應(yīng)的，在現(xiàn)場并不需要調(diào)整保持動作電流。它實際上是采用電壓型保持繼電器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)電流型繼電器，從而實現(xiàn)不用調(diào)整任何參數(shù)，即可實現(xiàn)同不同跳合閘電流的開關(guān)的配合。（具體回路參見96XX的分板電路圖）。RCS系列TBJ（/HBJ）線圈的動作電壓為DC1.5V，在其線圈上除了有起保護(hù)作用的二極管1N4007和電阻回路外，還正向并接了兩支串聯(lián)的大功率二極管1N5408，起保護(hù)作用的二極管是反向接的，所以從電路扳上很好區(qū)分。當(dāng)保護(hù)接點閉合接通整個跳合閘回路時，大功率二極管正向?qū)?，每只二極管的正向壓降為1.2V左右，這樣不管跳合閘線圈的電阻多大（也就是開關(guān)的

17、具體操作電流有多大），加在保持繼電器線圈上的電壓都是2.4V左右，都會啟動TBJ（/HBJ）。從而實現(xiàn)了對開關(guān)跳合閘電流的自適應(yīng)。這種設(shè)計方式也非常巧妙，規(guī)定的自適應(yīng)范圍從0.5A4A,我考慮應(yīng)該主要是由并聯(lián)電阻決定的分流到1N5408二極管的最小導(dǎo)通的電流和最大承受電流這兩個參數(shù)來決定的。因為電壓型TBJ（/HBJ） 線圈的動作電壓很低，其自身阻值很小，從外回路角度來看跟傳統(tǒng)電流保持回路沒有太大區(qū)別，所以還是符合保護(hù)反措要求對保持回路的要求的。這種方式也越來越被許多廠家模仿采用。但在調(diào)試中要注意一點，采用電壓型保持回路后，已不再有保持系數(shù)的概念。如果用戶在現(xiàn)場非要校驗保持繼電器的動作電流時，

18、應(yīng)跟用戶說 明。 3、單裝置的事故總信號及全站事故總3.196XX系列線路保護(hù)裝置的事故總信號96XX系列線路保護(hù)本身帶有操作回路的保護(hù)裝置，都可以產(chǎn)生事故總信號。事總信號即可以通過硬接點開出也可以通過串口通訊上送，前者適用用非綜自站，由專門的測控裝置開入量采集；后者適用于綜自站。事總信號也是根據(jù)位置不對應(yīng)原理產(chǎn)生，即事總=KKJ+TWJ。裝置對事總信號的采集判斷，并不是KKJ和TWJ兩個接點位置簡單的串聯(lián)，也就是說并不是一旦KKJ和TWJ一都為1，就馬上判為事總=1。在程序上加了一個判斷延時（類似遙信去抖）。在現(xiàn)場調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，開關(guān)手動或遙控合閘時，會瞬間發(fā)出事總信號。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，

19、因為手動或遙控合閘時，在接通合閘回路的同時，啟動KKJ，KKJ=1；而TWJ返回為0需要先啟動HBJ繼電器，HBJ接點閉合，TWJ線圈被短接，導(dǎo)致TWJ返回，TWJ返回的要比KKJ動作的慢，這樣會瞬間造成KKJ+TWJ=1，符合事總信號條件，判為事總。TWJ馬上返回，事總信號在瞬時發(fā)出后也返回。（以上情況是分析最常見的TWJ負(fù)端并在合閘回路的情況,如果TWJ負(fù)端單獨接一付開關(guān)的常閉輔助觸點,開關(guān)合上后才返回，那么事總信號=1的時間將會加長）。為了躲過這段時間，在程序中對事總判斷加了延時，初期的程序是對通訊上送和接點開出的事總都加了400ms延時，即TWJ和KKJ都為1后還要等待400ms，如果

20、兩者仍為1，才判為事總=1。現(xiàn)在的程序這方面同以往略有差別：對硬接點開出的事總還是400ms延時；通訊上送的事總是40ms延時?？紤]到無人值守的需要，96XX系列線路保護(hù)的事故總信號一旦產(chǎn)生后將持續(xù)3s，自動復(fù)歸。這一點對硬接點開出還是通訊上送的事總信號處理是一樣的。這樣處理主要是防止某裝置發(fā)生一次事故后，如果不自動復(fù)歸，該裝置或其它裝置再發(fā)生事故，全站事故總無法再次告警。3.2全站事故總信號及合成的方式不論是傳統(tǒng)的中央信號系統(tǒng)還是現(xiàn)在的綜自系統(tǒng)和調(diào)度主站，都需要一個全站總的事故總信號。調(diào)度主站和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)都需要這個信號來實現(xiàn)啟動事故音響、自動推 事故畫面、判斷開關(guān)是事故跳閘還是人工分閘等功

21、能。我們在系統(tǒng)組態(tài)時，全站事故總信號不論是對調(diào)度還是對當(dāng)?shù)睾笈_，習(xí)慣上都是排列在遙信信息表的第一位。全站事總是總控單元根據(jù)組態(tài)設(shè)置的各個裝置的事故總采用“或門”邏輯運算產(chǎn)生的合成信號。在系統(tǒng)組態(tài)時，哪些量參與全站事故總信號的合成是有區(qū)別的。組態(tài)是應(yīng)注意下面兩點a)全站事總合成一定要全。裝置的事總信號是根據(jù)KKJ和TWJ狀態(tài)產(chǎn)生的，所以從這個角度來說單個裝置的事故總是和開關(guān)“對應(yīng)”的而不是和保護(hù)“對應(yīng)”的（因為偷跳也要啟動事總）。所以組態(tài)時按開關(guān)來，要保證全站所有開關(guān)的事總信號都要參與合成，不要遺漏某個開關(guān)。對主變及內(nèi)橋等開關(guān)，可通過測控或保護(hù)測控裝置開入采集該開關(guān)操作回路提供的事故總硬接點信號

22、。b)合成全站事總的信號不能重復(fù)。如果某個開關(guān)的事總信號組進(jìn)去了，就不要再把同線路的保護(hù)動作信號組進(jìn)去；反之依然，組了保護(hù)信號就不要組開關(guān)的事總。比如一臺線路保護(hù)，把它的事故總和過流I、II段等跳閘的保護(hù)動作信號也組進(jìn)去了，這會產(chǎn)生什么問題呢？會導(dǎo)致實際發(fā)生一次事故，卻產(chǎn)生2個全站事總信號的問題。因為保護(hù)動作是瞬動的，故障電流切除，保護(hù)接點就會返回，通訊上送的動作信號也一樣。保護(hù)一動作，總控馬上合成一個全站事總，開關(guān)一跳開，保護(hù)返回，合成事總馬上返回。而線路保護(hù)的事總信號是TWJ為1（即開關(guān)跳開后）況且還有一個判斷延時后才會產(chǎn)生，所以因保護(hù)動作產(chǎn)生的全站合成事總返回后，會由裝置上送的事總再次導(dǎo)

23、致全站事總產(chǎn)生，過3S后裝置事總返回，全站事總也返回。這是不對的，一次事故就應(yīng)該產(chǎn)生一次全站事故總。在現(xiàn)場我已碰到過好幾個同事犯過這個錯誤，所以大家一定要注意。對主變保護(hù)也一樣，你把各側(cè)開關(guān)事總信號開入組進(jìn)去了，就不要再把差動保護(hù)、重瓦斯等等保護(hù)再組進(jìn)去。c)很 多公司對全站事故總信號的合成方法是把所有裝置的所有的保護(hù)動作信號組在一起。這種方法看似效果跟把全部開關(guān)的事總信號合成方法效果是一樣的，但實際上兩種方法還是有區(qū)別的。保護(hù)合成事總，優(yōu)點是全站事總可以自動復(fù)歸，但致命缺點是偷跳不能發(fā)出事總。同時總控合成信號參與邏輯運算的量數(shù)量也較大（所有裝置 的所有動作信號），組態(tài)時既容易遺漏某個元件動作

24、信號，同時如果現(xiàn)場某個元件只是投信號，沒有投跳閘，則也會造成開關(guān)并沒有跳開但誤發(fā)事總的問題。所以從事故總信號的真正含義上理解，合成全站事總，還是應(yīng)采用全部開關(guān)的事總信號為宜，事總信號就是由開關(guān)的不對應(yīng)來啟動。這樣只考慮到全部開關(guān)的事總，參與總 控邏輯運算的量較少，也不容易遺漏，總控運算負(fù)擔(dān)輕；同時開關(guān)偷跳也能發(fā)出事總來。但是注意一點，96XX等線路保護(hù)事總3S后能自動復(fù)歸，主變各側(cè)開關(guān)的事總，是采的操作板提供的硬接點信號，就是一個簡單的TWJ+KKJ的串聯(lián)。如果開關(guān)跳閘后，不手動復(fù)歸（雖然開關(guān)已在分位，還要手動或遙控開關(guān)分閘，以使KKJ=0），則開關(guān)本身的事總和合成的全站事總都不會復(fù)歸。（注意

25、保護(hù)信號遙控復(fù)歸只是把裝置的跳閘燈給復(fù)歸掉，這個信號是消除不掉的）。3.3現(xiàn)場常見的誤發(fā)事總信號的幾種情況a)不管是真空還是SF6或GIS（組 合電器）開關(guān)，一般都有就地操作功能。大部分用戶設(shè)計的是不管就地還是遠(yuǎn)方操作方式把手設(shè)在保護(hù)屏上還是采用開關(guān)的，開關(guān)就地操作也是經(jīng)過保護(hù)操作回路的。但是也有部分用戶設(shè)計時從安全性角度出發(fā)（比如擔(dān)心控制電纜著火，導(dǎo)致開關(guān)不能分開），開關(guān)就地操作直接接通跳閘回路，沒有經(jīng)過保護(hù)的操作回路。如果 這種情況下，用戶在開關(guān)就地手分開關(guān)，就會產(chǎn)生事總信號。因為不經(jīng)操作回路，KKJ不會為0，TWJ=1滿足事總條件。b)對主變各側(cè)開關(guān)做遙控或手動合閘時，會瞬間發(fā)出事故總信

26、號。前面我們已經(jīng)提到了，合閘時KKJ首先啟動=1，此時TWJ還沒=0，所以產(chǎn)生事總。在程序中加了延時判斷處理，就可以躲過這種情況。但主變各側(cè)事故總是硬接點開出的信號，它沒有任何延時。所以，有時合閘時會瞬時發(fā)出事總信號。對此情況，可以通過增加采集該信號的開入去抖延時來躲過。如果躲不過，可以延長一些去抖時間，以躲過誤發(fā)事總。4、TWJ/HWJ位置繼電器和控制回路斷線4.1TWJ/HWJ（跳閘位置/合閘位置繼電器）的作用TWJ/HWJ主要作用是提供開關(guān)位置指示。HWJ并接于跳閘回路，該回路在開關(guān)跳閘線圈之前串有斷路器常開輔助觸點。當(dāng)開關(guān)在合位時，其常開輔助觸點閉合，HWJ線圈帶電，HWJ=1表明開關(guān)

27、合位。TWJ一般并接于合閘回路，該回路在開關(guān)合閘線圈之前串有斷路器常閉輔助觸點。當(dāng)開關(guān)在分位時，其常閉輔助觸點閉合，TWJ線圈帶電，TWJ=1表明開關(guān)分位。注意：當(dāng)開關(guān)在分位時，其實合閘線圈是帶電的。TWJ為電壓線圈，線圈本身電阻就較大，加上回路上串的電阻，整體阻值約2040K（測量控制正和TWJ負(fù)端）。因為國內(nèi)開關(guān)跳合閘線圈為電流型，其阻值較?。ǔＲ姷臑?0200）。雖然整個合閘回路是導(dǎo)通的，但因為控制回路電壓大部分加在TWJ上，TWJ部分電阻很大，電流很小，不足以使合閘線圈動作。TWJ線圈上串聯(lián)的電阻，也是為了防止TWJ線圈擊穿短路，導(dǎo)致合閘線圈誤動。當(dāng)手動或遙控合閘時，合閘回路接通相當(dāng)于

28、直接將TWJ短接，電壓直接加在合閘線圈上，使線圈動作。HWJ回路同此基本一致。斷路器位置可以用合位也可以用跳位表示,保護(hù)和監(jiān)控習(xí)慣采用的位置信號略有不同:按照傳統(tǒng)習(xí)慣，保護(hù)程序判斷開關(guān)位置一般采用TWJ，比如備投裝置需接入的開關(guān)位置都采用TWJ（斷路器常閉觸點）。遠(yuǎn)動監(jiān)控方面一般都采用HWJ（斷路器常開觸點）,如果只有TWJ，往往還要在數(shù)據(jù)庫里取反。4.2斷路器位置和HWJ的區(qū)別某些裝置里開關(guān)量狀態(tài)顯示菜單里可以看到除了有TWJ和HWJ狀態(tài)外,還有斷路器狀態(tài)。那么，這個斷路器狀態(tài)跟HWJ是否一樣呢？其實并不完全一致。不論我們是采用TWJ還是HWJ來判斷開關(guān)位置，都有一個一旦控制回路斷線，就會導(dǎo)

29、致位置判斷錯誤的問題。比如開關(guān)在合位，此時HWJ=1；如果這時控制電源掉了，則HWJ失電，HWJ=0，就會錯誤判斷為開關(guān)分開。為了避免這種情況發(fā)生，裝置提供了“斷路器位置”這個經(jīng)過程序判斷處理后的狀態(tài)量。正常情況下，TWJ和HWJ狀態(tài)是相反的，程序會判為狀態(tài)有效，斷路器狀態(tài)和HWJ狀態(tài)是一致的；當(dāng)TWJ和HWJ全部為0或全部為1時，程序認(rèn)為該狀態(tài)變位為無效狀態(tài)，斷路器位置還是會保持原狀態(tài)不變。大家可以做個試驗，先讓開關(guān)在合位，看開關(guān)量狀態(tài)，HWJ和斷路器位置都為1；再拔掉開關(guān)控制保險，此時HWJ=0，但斷路器狀態(tài)不變，仍為1。與這種情況相類似的，還有開關(guān)手車試驗位置和運行位置，兩種狀態(tài)必須是相

30、反的，才是有效的狀態(tài)（構(gòu)成一個異或關(guān)系），具有這種關(guān)系的遙信，我們一般稱為雙位置遙信。4.3不同系列操作回路位置指示的區(qū)別LFP900系列操作回路從電氣上可以說基本上是獨立的，跳合位指示燈也直接帶在操作回路上。比如LFP941操作回路，如果裝置電源不上電，只給操作回路控制電源上電。操作回路板上的跳合位燈依然會亮。RCS96系列和RCS900系列面板跳合位指示，是裝置采集到跳合位后，再驅(qū)動面板上的發(fā)光二極管，產(chǎn)生相應(yīng)的燈光位置指示。4.4控制回路斷線位置繼電器除了提供位置指示外，還有一個重要作用是監(jiān)視控制回路是否完好。因為正常情況下，不論開關(guān)處于何狀態(tài)，TWJ和HWJ必有一個帶電，狀態(tài)為1。如果

31、全為0，則代表控制回路異常，也即我們常說的控制回路斷線。按照部頒技術(shù)要求，必須監(jiān)視跳閘回路（相比而言，跳閘回路斷線要比合閘回路斷線后果嚴(yán)重的多）。這也是HWJ線圈負(fù)端沒有引出裝置直接在內(nèi)部就和跳閘回路并在一起的原因。TWJ負(fù)端單獨引出，主要是為了同不同類型開關(guān)控制回路配合（比如防跳），但常規(guī)設(shè)計上，一般也在端子排上直接同合閘回路并接。裝置產(chǎn)生的控制回路斷線信號=TWJ常閉接點+HWJ常閉接點。無論是通訊還是硬接點輸出的該信號，都加了3S的判斷延時。主要是因為斷路器常開和常閉觸點并不是完全同步的。比如開關(guān)由分到合，常閉觸點（TWJ）打開時，常開觸點（HWJ）還沒有閉合，中間一般會有幾十個毫秒兩者

32、都為0的情況，如果不加判斷延時，則會誤報控制回路斷線。注意對主變各側(cè)開關(guān)的控制回路斷線，是通過測控裝置采集操作回路的硬接點輸出。硬接點信號開出是沒有任何時間延時的，為了避免因為TWJ和HWJ不同步誤發(fā)控制回路斷線信號，現(xiàn)場要通過增加該開入采集的遙信去抖時間來躲過這段時間，一般可設(shè)為0.3S。因為現(xiàn)在開關(guān)內(nèi)部接線經(jīng)常會把彈簧儲能或氣壓閉鎖等接點串入合閘回路。所以在現(xiàn)場時，有時開關(guān)分開后，儲能電機(jī)運轉(zhuǎn)給彈簧儲能。在儲完能之前，合閘回路是斷開的，TWJ狀態(tài)上不來，會報控制回路斷線。儲能完畢，合閘回路接通，控制回路斷線信號復(fù)歸。現(xiàn)場調(diào)試時這種現(xiàn)象也是經(jīng)常碰到的，屬于正?，F(xiàn)象。5、防跳回路及同開關(guān)防跳的

33、配合5.1 防跳回路的作用和實現(xiàn)方式操 作回路的一個重要作用是提供防跳功能。防跳是防止“開關(guān)跳躍”的簡稱。所謂跳躍是指由于合閘回路手合或遙合接點粘連等原因，造成合閘輸出端一直帶有合閘電壓。當(dāng)開關(guān)因故障跳開后，會馬上又合上，保護(hù)動作開關(guān)會再次跳開，因為一直加有合閘電壓，開關(guān)又會再次合上。所以對此現(xiàn)象，通俗的稱為“開關(guān)跳躍”。一旦 發(fā)生開關(guān)跳躍，會導(dǎo)致開關(guān)損壞，嚴(yán)重的還會造成開關(guān)爆炸，所以防跳功能是操作回路里一個必不可少的部分。防跳功能的實現(xiàn)是通過跳閘保持繼電器TBJ和防跳繼電器TBJV來共同實現(xiàn)的。（目前國內(nèi)很多廠家是使用雙線圈繼電器作為TBJ，一個電流線圈，一個電壓線圈，原理與此處所講相同）。

34、保護(hù)或人為跳閘時，TBJ動作，在啟動跳閘保持回路的同時，接于TBJV線圈回路的TBJ常開接點也閉合。如果此時合閘接點（包括手合或遙合或重合閘）是閉合的，則TBJV線圈帶電，并且串于其線圈回路的TBJV常開接點閉合，構(gòu)成一自保持回路。接于合閘線圈回路的TBJV常閉接點打開，切斷合閘回路。整個回路主要有兩點：1）防跳功能是在跳閘時才啟動的，通過TBJ來啟動，如果TBJ跳閘保持沒有啟動，則也不能啟動防跳2）TBJV一旦啟動后，通過自身的保持回路自保持，這樣雖然開關(guān)跳開后TBJ會返回，但防跳回路仍然會起作用，直到合閘接點分開，TBJV才會返回。因為這種防跳回路的啟動線圈，是串接在跳閘回路中的，所以也被

35、稱之為串聯(lián)防跳，而且因為國內(nèi)斷路器的跳/合閘線圈是電流型的，TBJ/HBJ也必須是電流型的啟動線圈，所以有時候這種防跳回路又被稱之為電流型防跳回路?，F(xiàn)場驗證防跳功能試驗也很簡單，開關(guān)在合位，一直合著手合把手的同時加故障電流。如果保護(hù)動作把開關(guān)跳開后，開關(guān)沒有合閘，說明防跳回路起作用。如果發(fā)生跳躍，則說明防跳沒起作用，重點應(yīng)檢查TBJ回路，看是否跳閘保持沒有啟動。（注意：一旦發(fā)生跳躍，應(yīng)馬上松開合閘把手，防止開關(guān)發(fā)生故障）防跳回路如下圖：5.2 同VD4等某些自身帶有防跳功能開關(guān)的配合因為開關(guān)跳躍是非常嚴(yán)重的故障,所以有些開關(guān)本身帶有防跳回路。為了防止產(chǎn)生寄生回路，按規(guī)定只能保留一套防跳，常規(guī)一

36、般是保留保護(hù)本身的。也有用戶非要保留開關(guān)的防跳，就會要求我們?nèi)∠Ｗo(hù)的防跳功能。如果在現(xiàn)場要取掉保護(hù)的防跳，雖然最好的辦法是把防跳繼電器TBJV直接從板子上焊掉，不過在現(xiàn)場這樣做未免太麻煩了。只要把防跳繼電器TBJV的常閉接點用連線焊接短接即可，這樣即使防跳繼電器啟動，其常閉接點打開后也不會切斷合閘回路。因為國內(nèi)操作回路都是電流型的，所以大部分開關(guān)自帶的防跳回路同保護(hù)裝置一樣也是電流型的。但某些國外廠家的開關(guān)（比如ABB、西門子、施耐得等）的防跳是電壓型的，特別是ABB的VD4型真空斷路器，因為技術(shù)性能很好，國內(nèi)很多廠家開關(guān)都是配的該型號斷路器，同時好多廠家自己生產(chǎn)的斷路器也是該型號的仿造產(chǎn)品

37、。因為VD4的產(chǎn)量較大，它的防跳比較有代表性。我們以該型號為例，具體講解現(xiàn)場應(yīng)注意事項。（VD4跳合閘回路麻煩各位自己找找看）當(dāng) 我們碰到下列情況時，就應(yīng)該懷疑開關(guān)是否帶有防跳回路了：裝置一上電開關(guān)在跳位時，保護(hù)裝置位置指示燈顯示正常；開關(guān)合上后，跳位合位兩個燈都亮（跳位燈亮度可能會比合位燈稍弱一些）；如果此時把開關(guān)分開，再合閘，開關(guān)始終合不上，裝置控制電源掉電后再上電，又可以合閘了。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是因為操作回 路TWJ負(fù)端設(shè)計時一般直接和合閘線圈輸出端在端子排上短在一起，當(dāng)開關(guān)在合閘狀態(tài)時，合位指示燈亮這是正常的。但是因為TWJ負(fù)端和X4合閘輸入端接在一起，DL常開點閉合，接通KO防跳繼

38、電器回路。因為KO為電壓型繼電器，且RO電阻較大，所以K0回路分壓較大。KO繼電器動作電壓經(jīng)試驗驗證25V即可動作，所以KO動作，KO繼電器常開接點閉合接通B端，構(gòu)成自保持回路的同時切斷了合閘線圈回路。因為有這個KO回路，所以開關(guān)在合位時，跳位燈也亮（因為KO回路分壓較大，所以TWJ燈光亮度相對HWJ燈要弱）；因為這時防跳已啟動，且構(gòu)成自保持。所以開關(guān)分開后，再合閘肯定合不上?？刂齐娫吹綦?，則KO自保持回路返回，接通合閘回路，可以再次合閘。跳閘回路同常規(guī)一樣，所以開關(guān)在跳位時，只有跳位燈亮，合位燈是不會亮的。因為這種防跳回路的啟動線圈，是并接在跳/合閘回路中的，所以也被稱之為并聯(lián)防跳，有時候這

39、種防跳回路又被稱之為電壓型防跳回路。對VD4類型的開關(guān)，如果用戶要求保留開關(guān)自身防跳，則除了要把保護(hù)的TBJV短接，去除保護(hù)防跳功能外。還要把TWJ負(fù)端同合閘回路分開，單獨接開關(guān)的一付常閉輔助觸點，以取得開關(guān)跳位和防止開關(guān)防跳啟動閉鎖合閘回路。不過為簡便起見，現(xiàn)場最好建議用戶去掉開關(guān)的防跳，操作起來也很簡單，只要拆除DL常開點到R0電阻的連線即可。6、同各種類型的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)配合應(yīng)注意事項6.1 開關(guān)操作機(jī)構(gòu)的分類我們在現(xiàn)場碰到的開關(guān)一般分為多油（比較老的型號，現(xiàn)在幾乎見不到了）、少油（一些用戶站還有）、SF6、真空、GIS（組合電器）等類型。這些講的都是開關(guān)的滅弧介質(zhì)，對我們二次來說，密切相

40、關(guān)的是開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)類型可分為電磁操作機(jī)構(gòu)（比較老，一般在多油或少油斷路器配的是這種）；彈簧操作機(jī)構(gòu)（目前最常見的，SF6、真空、GIS一般配有這種機(jī)構(gòu)）；最近ABB又推出一種最新的永磁操作機(jī)構(gòu)（比如VM1真空斷路器）。6.2 電磁操作機(jī)構(gòu)電 磁操作機(jī)構(gòu)完全依靠合閘電流流過合閘線圈產(chǎn)生的電磁吸力來合閘同時壓緊跳閘彈簧，跳閘時主要依靠跳閘彈簧來提供能量。所以該類型操作機(jī)構(gòu)跳閘電流較小，但合閘電流非常大，瞬間能達(dá)到一百多個安培。這也是為什么變電站直流系統(tǒng)要分合閘母線控制母線的緣故。合母提供合閘電源，控母給控制回路供電。合閘母線是直 接掛在電池組上，合母電壓即電池組電壓（一般240V左右），合

41、閘時利用電池放電效應(yīng)瞬間提供大電流，同時合閘時電壓瞬間下降的很厲害。而控制母線是通過硅鏈降壓和合母連在一起（一般控制在220V），合閘時不會影響到控制母線電壓的穩(wěn)定。因為電磁操作機(jī)構(gòu)合閘電流非常大，所以保護(hù)合閘回路不是直接接通合閘線圈，而是接通合閘接觸器。跳閘回路直接接通跳閘線圈。合閘接觸器線圈一般是電壓型的，阻值較大（一般幾K）。保護(hù)同這種回路配合時，應(yīng)注意合閘保持一般啟動不了。但這問題也不大，跳閘保持TBJ一般能啟動，所以防跳功能還存在。該類型機(jī)構(gòu)合閘時間較長（120ms200ms），分閘時間較短（6080ms）。6.3 彈簧操作機(jī)構(gòu)該 類型機(jī)構(gòu)是目前最常用的機(jī)構(gòu)，其合閘分閘都依靠彈簧來提

42、供能量，跳合閘線圈只是提供能量來拔出彈簧的定位卡銷，所以跳合閘電流一般都不大。彈簧儲能通過儲能電機(jī)壓緊彈簧儲能。對彈操機(jī)構(gòu)，合閘母線主要給儲能電機(jī)供電，電流也不大，所以合母控母區(qū)別不太大。保護(hù)同其配合，一般沒什么特別需要注意的地方。6.4永磁操作機(jī)構(gòu)永磁操作機(jī)構(gòu)是ABB最近才應(yīng)用到國內(nèi)市場的一種新機(jī)構(gòu)，首先應(yīng)用于它的VM1型10KV真 空斷路器上。它原理同電磁型大體有點類似，主動軸為永磁材料制成，永磁體周圍有電磁線圈。正常情況下電磁線圈不帶電，當(dāng)開關(guān)要分閘或合閘時，通過改變線圈的極性利用磁力相吸或排斥的原理，驅(qū)動分閘或合閘。雖然這個電流也不小，但開關(guān)是通過一個大容量電容來“儲能”，動作時通過電

43、容放電來提供大電流。這種機(jī) 構(gòu)優(yōu)點是體積小，傳動機(jī)械部件少，所以可靠性較彈操機(jī)構(gòu)要好。同我們保護(hù)裝置配合來說，我們跳合閘回路驅(qū)動的是一個高阻固態(tài)繼電器，它實際上只需要我們給它提供一個動作脈沖即可。所以對該開關(guān)，保持回路肯定啟動不了，保護(hù)的防跳也不會啟動（該機(jī)構(gòu)本身帶有防跳）。但是要注意一點，因為固態(tài)繼電器的動作電壓 較高，常規(guī)設(shè)計TWJ負(fù)和合閘回路接在一起這種情況，不會造成固態(tài)繼電器給動作，但有可能因為分壓 太多造成位置繼電器不能啟動。這種情況在現(xiàn)場碰到過，具體分析處理過程可見本文的調(diào)試案例部分，有詳細(xì)描述。國內(nèi)也有永磁操作機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品，但以前質(zhì)量一直不太過關(guān)，這幾年質(zhì)量提上來后，也逐漸推向市場。因為考慮到成