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新型分類操作繼電器裝置的設計方案論文
[摘 要]目前，在電力系統中，與微機線路保護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都要經一套操作繼電器裝置對斷路器進行跳閘或重合閘操作。操作繼電器裝置無形中就成了微機不好的“卡脖子”裝置，直接影響了兩套主保護的獨立性與可靠性。本文提出了針對微機線路保護或斷路器構成“分類操作繼電器裝置”，不但能提高保護出口的獨立性和可靠性，而且組成的插件和結線方式也可簡化。
[關鍵詞]斷路器 跳閘 重合閘 線路保護裝置 操作繼電器裝置
0、引言
操作繼電器裝置是保護裝置與斷路器之間的接口裝置，又是手動操作斷路器的執行裝置，其性能和可靠性直接影響保護裝置動作及手動操作的可靠性。與微機線路配套的操作繼電器裝置，功能多,回路復雜,對其性能和可靠性的要求更高。
目前國內生產的與微機線路保護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及后備保護都要通過共用的一套操作繼電器裝置進行跳閘及重合閘。這樣一來操作繼電器裝置就成了微機保護的“卡脖子”裝置，降低了各保護裝置的獨立性，也給停運調試保護帶來不便。另外，手動操作回路、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，回路復雜，而且使用靈活性差。為了改進操作繼電器裝置的性能，避免上述缺點，因而提出了新型的“分類操作繼電器裝置”的設計方案。
1、新型分類操作繼電器裝置的插件配置原則
為了能構成針對操作對象的各種不同類型的操作繼電器裝置，如“保護操作繼電器裝置”、“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。新型分類操作繼電器裝置按與保護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立性。
2、新型分類操作繼電器裝置插件的具體配置
（1）按保護配置的插件有:
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此插件)；
③ 保護三相操作插件。
（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此插件)。
（3）交流電壓切換插件
3、可構成不同類型的操作繼電器裝置
（1）保護操作繼電器裝置
由2、（1）條中的三種插件組成。可根據用戶需要，每套主保護配置一套保護操作繼電器裝置，以增強主保護的獨立性。
（2）斷路器操作繼電器裝置
由2、（2）條中的五種插件組成。每臺斷路器可配一套。
（3）交流電壓切換插件
只有雙母線才裝設此插件。
（4）將2、（1）；2、（2）和2、(3)各條中的插件全部組合,就可構成綜合型操作繼電器裝置。此類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、新型分類操作繼電器裝置的特點
（1）保護操作斷路器的出口回路與手動操作斷路器的回路完全獨立, 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）簡化了各種插件中回路和元器件的結線
由于新型分類操作繼電器裝置是按對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線簡單。重合閘及跳閘插件中的回路和元器件雖然較多，但大都為相同結線，接線單一，也便于裝配及調試。
（3）減少了各種操作繼電器裝置中的插件數量
在新型分類操作繼電器裝置中，將一個操作對象的同類功能回路放在一個插件內，可減少整套裝置的插件數量。如對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個插件,而新型分相操作繼電器裝置只需9個插件。對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個插件，而新型分相操作繼電器裝置只需7個插件。
（4）可簡化各插件之間的背板結線，減少工作量，提高裝置的可靠性
在新型分類操作繼電器裝置中，將分相操作斷路器三個相的跳閘回路和合閘回路集中在一個插件內，另外還將三相的跳位繼電器及合位繼電器集中在一個插件內。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個插件中，相互聯線是用裝置的背板線聯接的，不但費時費材料，而且易出錯。在新型分類操作繼電器裝置中，上述回路和繼電器之間的聯線，用印制板的線聯接，因而能大大節省工作量、材料和裝置的空間，同時提高了裝置的可靠性。
（5）新型分類操作繼電器裝置在一個半接線的線路上配置更合理
在一個半主接線的線路上，配置保護操作繼電器裝置與保護配套。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線能減少很多，特別是對于線-線串的線路，線路保護的分相跳閘出口回路不必經斷路器的操作繼電器裝置轉接，提高了保護出口跳閘的的獨立性，也增加了其可靠性，同時斷路器的操作繼電器裝置的跳閘回路也簡化了。
（6）在新型分類操作繼電器裝置中，由于手跳斷路器的出口回路與保護的跳閘出口回路分開，因此，當手動跳閘時,不必采取閉鎖保護跳閘信號發光二極管的措施。
（7）新型分類操作繼電器裝置中，因為保護合、跳斷路器的回路與手動合、跳斷路器的回路分開獨立，所以這兩種回路中都要分別裝設防跳回路，雖然元器件增加了，但增加不多，且能提高整套裝置的獨立性和可靠性。
5、分類操作繼電器裝置與保護配合的原則
（1）保護操作繼電器裝置與保護配合的原則
每套微機保護裝置中，都包括了完整的主保護、完整的后備保護和自動重合閘；保護起動重合閘回路；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，都能在保護裝置內完成，不必由保護操作繼電器裝置提供相應接點。它只須完成保護裝置的跳閘、重合閘和防跳功能, 因此它的構成很簡單。
（2）斷路器操作繼電器裝置與保護配合的原則
本裝置須向各套保護裝置送的接點為:手合和手跳接點；有關斷路器異常的閉鎖接點；斷路器三合或三跳后的位置接點；手合斷路器后磁保持的合后接點。由于超高壓線路一般配置雙重化主保護，還有后備保護和輔助保護，因此，本裝置應送出數量足夠的接點。另外，還須有備用接點，以便靈活使用。
6、斷路器操作繼電器裝置的閉鎖回路
為了適應氣、液壓及彈簧等操作機構的斷路器，斷路器操作繼電器裝置中設有: 閉鎖重合閘、閉鎖合閘、閉鎖跳閘和閉鎖操作四級閉鎖回路。當某一級閉鎖條件出現后，除了該級閉鎖回路起動外，同時還要起動前幾級的閉鎖回路，以增加閉鎖功能的可靠性。為了能使閉鎖功能有更強的針對性，各級閉鎖接點直接串接在相應被閉鎖的回路中。
7、保護操作繼電器裝置的三相操作回路
（1）各套保護裝置的重合閘出口接點接到本裝置的CH端子，起動重合閘重動繼電器(1,2)CHJ, 對斷路器進行三相重合閘，裝置面板上重合閘黃色發光二極管亮，同時發重合閘動作信號。
（2）各套保護裝置的三跳后允許重合閘的出口接點, 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, 接到本裝置的R1或R2端子, 進行三相跳閘。三跳插件是按雙跳閘線圈斷路器配置的。當用于單跳閘線圈的斷路器時，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） 當就地手合或遠合時, 在起動手合重動繼電器(1-3)SHJ進行三相合閘時, 又起動合后磁保持繼電器KKJ, 其接點送給各套保護裝置, 作為判別永久故障的一個判據，同時還向各套保護裝置送手合接點，以作為起動后加速的條件。
（2）本裝置設有手跳和遠跳的輸入端子S。就地或遠方手動跳閘時，起動手跳重動繼電器（1-4）STJ。在進行三跳的同時，使KKJ復歸。
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裝置和測量儀表提供被測量的母線電壓, 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成交流電壓切換回路。由母線隔離開關的常開輔助接點PK和其常閉輔助接點PB分別起動電壓切換繼電器的起動線圈和復歸線圈。
（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的黃色發光二極管。
10、本裝置用于220VDC或110VDC直流電源時的變動方法
本裝置各操作插件中元器件的參數按用于220VDC時選定。當用于110VDC時，只須將插件中部份電阻省去，并把電阻兩腳焊盤短接即可。而不必為110VDC另設一組插件。
11、新型分類操作繼電器裝置的插件構成表
序號插 件 名 稱保護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保護的重合及第1組跳閘線圈操作插件1112保護的第2組跳閘線圈操作插件113保護三相操作插件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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