10kV保护装置故障信号分析及处理

10kV保护装置故障信号分析及处理

张东方

（深圳供电局有限公司广东深圳518000）

摘要：针对110kV某变电站10kVⅢ段保护装置故障信号现场无法复归的案列，介绍了该信号产生的原因，并对事故总信号生的原因和作用进行分析，提出处理该信号的方案，解决变电站运行中遇到的该信号无法复归问题。

关键词：10kV保护装置故障，KKJ，控制回路断线，位置不对应，事故总信号回路

一、引言

变电站综自后台光字牌及调度端经常会发10kVⅠ段、ⅡA段、ⅡB、Ⅲ段保护装置故障信号，这时就需要运行人员马上到现场进行处理，但是发现某些变电站馈线永久性故障跳闸时，变电站综自后台光字牌及调度端也会发同样的故障信号，且该信号现场无法复归。本文从该信号产生的原理出发，分析相关信号回路，并提出解决该信号的方法。

二、背景

2016年9月，调度通知某110kV变电站有10kVⅢ段保护装置故障信号，如图1所示。

图110kVⅢ段保护装置故障光字牌信号

运行人员到站检查发现10kV馈线F59开关有保护动作信号，重合闸动作，重合不成功，开关在分闸位置。现场复归保护动作信号及重启开关保护及测控装置电源后发现10kVⅢ段保护装置故障信号仍无法复归，再次检查10kVⅢ段上其它间隔保护装置也均正常。那么这个信号是怎么产生的呢？该文通过查找该信号产生的回路，分析该信号无法复归的原因，并提出解决变电站10kV保护装置异常信号的方法。

三、信号回路

1.10kVⅢ段保护装置故障信号

该回路从公用测控屏通过702回路从公共端开始到10kVⅢ段开关柜，然后同过901回路返回到公共测控屏，如图2所示，只要中间回路导通，就会发10kVⅢ段保护装置故障信号。

图2公共测控柜信号回路

查看10kV馈线控制回路图信号部分图，如图3所示，发现10kVⅢ段保护装置故障信号是一个合并信号，将10kV开关柜所有间隔的控制回路断线（图4中回路1）、保护装置异常（图4中回路1）、事故总信号（图4中回路3）并联接到901，当任意一个间隔任一信号发生时，综自后台及远动端都会发保护装置故障信号，此三个信号通过硬接点上传至公用测控屏，由公用测控屏上传至总控单元（交换机），再上传至综自后台及调度端。

图310kV馈线控制回路图信号部分

图4NSA311F接点联系图

2.事故总信号

图510kV馈线控制回路

图3中回路3，当HHJ接点和TWJ接点同时闭合时，事故总信号回路导通，发事故总信号；

HHJ是双圈磁保持的双位置继电器KKJ的接点，该继电器有一动作线圈和复归线圈，当动作线圈加上一个“触发”动作电压后，接点闭合。此时如果线圈失电，接点也会维持原闭合状态，直至复归线圈上加上一个动作电压，接点才会返回。当然这时如果线圈失电，接点也会维持原打开状态。通过将HHJ接点和TWJ接点串联起来构成事故总回路（如图3中回路3），也叫位置不对应回路。

所谓位置不对应，就是KKJ接点的位置和开关实际位置对应不起来。图5中回路1所示，手动/遥控合闸时同时启动KKJ的动作线圈（HHJ=1，对应的接点HHJ闭合，并保持），认为开关在合位；如图5中回路2所示，手动/遥控分闸时同时启动KKJ的复归线圈（HHJ=0，对应的接点HHJ打开并保持），认为开关在分位；而保护跳闸时，图5中回路2不能导通，则不启动复归线圈（此时KKJ=1，对应的接点HHJ闭合），默认开关还在合位。

HHJ接点的“闭合”“打开”就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。“KKJ=1”接点闭合代表开关是人为合上的；同样的“KKJ=0”接点闭合代表开关是人为分开的。而TWJ接点能够反应开关的实际位置，当开关在分位时闭合，开关在合位时打开；TWJ接点和HHJ接点串联构成回路，正常情况下HHJ=1，接点闭合，而此时开关在合位，TWJ=0接点打开，回路不导通；遥控分闸时HHJ=0接点打开，TWJ接点闭合，回路也不导通；只有当保护跳闸时，HHJ=1，接点无法复归保持闭合（默认开关在合位），TWJ=1，接点也闭合；此若保护动作后重合成功，开关在合位TWJ=0，回路不导通；若保护动作后重合不成功，TWJ=1，接点也闭合，此时回路导通；从而实现位置不对应。

由以上分析可知，当保护跳闸且重合不成功时，事故总信号回路就会一直导通，并向后台及调度发事故总信号。

四10kV保护装置故障信号产生的原因及存在的问题

通过以上信号回路的分析可知，10kV保护装置故障信号产生的原因主要有以下几种情况：

1.控制回路断线信号

当控制回路断线时，TWJ和HWJ都不励磁时，控制回路断线信号回路导通，向综自后台发出保护装置故障信号。开关控制回路断线若不及时处理，当线路故障时开关无法切除故障线路，将会造成越级跳闸，扩大故障的范围。所以将该信号接入到合并信号，以提醒需要运行人员及时到现场检查处理。

2．装置异常信号

当保护装置闭锁，装置元件损坏，运行报警时，导致保护装置无法正常运行，同样跟发生控制回路断线时一样，也需要运行人员及时到现场检查处理。

3.事故总信号

通过上述回路分析，当有线路故障跳闸时，就会有事故总信号发出。按照南网《深圳供电局有限公司调度及厂站监控系统信息采集规范》相关要求，设备故障跳闸，必须要有事故总信号能够上传到调度及运动端。对于该站10kV馈线间隔当有线路故障跳闸时，虽然事故总信号能够通过硬接点上传，但同类信号并没有单独合并上传和定义。这样就存在一些问题，当线路跳闸事故总信号发出时，调度及远动端看到的是装置故障信号，信号定义不明确，影响调度判断。若线路长期故障而信号没有复归时，当该段其它间隔也出现同类故障信号时，也会影响调度的正常监控。

五、解决方案

鉴于事故总信号接入合并信号及无法正常复归的不合理，现主要提供以下解决方案。

1、方案一

通过解线及单独上送的方法将事故总信号回路不接入10kV合并信号故障回路，同时将同一段母线上所有间隔的事故总信号进行合并上传，后台及调度端增加事故总信号点位，这样就保证了当线路故障跳闸时，后台及调度就会看到事故总信号，同时其它间隔因控制回路断线及装置异常而产生的合并信号就不会影响调度的正常监控，其信号回路如下图6所示：

图6方案一

2、方案二

通过回路分析可知，若想复归由于事故总信号回路导通产生的保护装置故障，就需要使HHJ=0或者TWJ=0。TWJ=0，也就是说开关在合位，即现场遥控或者就地合闸一次，使开关在合闸位置，这样就可以切断事故总信号回路，复归信号；HHJ=0，即现场再次手动分闸一次，使图1中回路1导通，启动KKJ的复归线圈（KKJ=0，对应的接点HHJ打开并保持），这样也可以使10kV保护装置故障信号复归。

结论

本文从变电站日常运行中经常遇到的10kV保护装置故障信号，复归保护装置上所有信号且现场检查保护装置均正常后，该信号还无法复归的问题出发，探寻该信号产生的根源。通过查找10kV保护装置故障信号回路，分析该信号产生的原因，并对不同的回路信号进行分析。针对事故总信号回路无法单独上送及复归的问题提出了两种相关解决方案。这样就可以避免该站因产生的事故总信号而影响调度正常监控。