水電設計典型控制研究論文

　摘要：爲預防變電站聯絡線路上油斷路器的非規範操作、減少水電站壓力裝置自動迴路故障，分別採取在合閘迴路中增設電壓繼電器觸點、在壓力自動迴路增設接觸器輔助接點的技術改進措施，經濟易行，提高了變電站聯絡線路、水電站機電設備安全執行的可靠性。

　關鍵詞：小水電控制電路二次設計

１變電站聯絡線路的油斷路器控制迴路改進

1.1典型合閘迴路及缺陷

中小型變電站的聯絡線路兩側都裝設油斷路器。對於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迴路，普通合閘迴路的原理如圖1所示：操作控制開

關SA，其②-④觸點接通，經過防跳繼電器的常閉觸點KM2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，常爲工程設計人員所採用。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。但在小水電系統網絡中，因受地形、容量等技術條件的限制，建設不甚規範，特別是有些聯絡線路上還接有負載，當出現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，如要對聯絡線路進行合閘，因不知對側是否有電，必須等到調度命令或接到彙報後才能進行操作，加至有些地段通訊不暢，經常耽誤時間，影響工農業生產用電；由於典型迴路本身不能檢測線路是否有電壓，又無防範不規範操作的技術措施，如果誤操作SA發出合閘命令，就會造成非同期合閘事故，給人們生命財產帶來重大損失。

1.2改正後的合閘迴路

爲了防止事故的發生，對原典型合閘迴路進行了如下改進（見圖1中虛線所示）：即在線路電壓互感器二次側增設一隻電壓繼電器KV，用以檢測線路電壓，並將其常閉觸點KV１串入本站油開關合閘迴路中。當線路有電壓時，就是誤操作SA發出了合閘命令，因KV１觸點斷開了合閘操作迴路，無法啓動合閘接觸器，達到了防止非同期合閘的目的。同時，考慮到聯絡線路的可靠性，在KV１觸點兩端設計並聯一連接片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KV２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，以接通“線路有電壓”光字牌的信號迴路，當斷路器在斷開位置，線路有電壓，該光字牌亮，提醒執行人員不得進行合閘操作。在信號迴路中，串聯跳（合）閘位置繼電器觸點的作用是爲了在該線路執行時斷開光字牌，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迴路改進

2.1典型油壓裝置自動迴路及缺陷

調速器、高低壓氣機等是水電站中常見的壓力設備，在油（氣）裝置的自動迴路中，一般採用電接點壓力錶(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。壓力錶上可設定上、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，壓力錶黑針與黃針接觸，即觸點YLJ１

閉合，使中間繼電器1KA動作並自保持，因轉換開關SA在自動位置，其②-④觸點接通，啓動接觸器KM，使電機接通電源，帶動油泵向壓力罐打油，壓力逐漸上升，當到工作壓力值上限時，壓力錶黑針與紅針接觸，即上限觸點YLJ２接通，使中間繼電器2KA動作，斷開1KA的自保持迴路，油泵電機自動停止工作。對於這種典型設計，壓力錶的上、下限觸點一直串在控制迴路中，並帶有相應負載，特別是在啓動和停止過程中，壓力變化呈波動狀態，使觸頭抖動不已，無法可靠接觸，常常生火花，由於壓力罐補壓（氣）是透過自動迴路完成的經常性的工作，壓力變化頻繁，使壓力錶的觸頭接觸也相應頻繁，從開始的產生火花，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執行。

2.2改進後的控制迴路

爲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):即在壓力下限迴路中串聯一個接觸器KM的常閉輔助觸點KM1,當壓力罐壓力下降到壓力下限時,壓力錶下限觸頭YLJ1閉合,透過常閉輔助觸頭KM1起動1KA並自保持,使接觸器動作,啓動油泵打油;儘管在油泵電機啓動之初,壓力出現波動,YLJ1觸頭髮生抖動,但由於在此迴路中已串入了接觸器常閉觸頭KM1,接觸器動作後立即斷開了此迴路,此時的下限觸頭無需承擔任何負載,避免了觸頭的燒壞;又在壓力上限迴路中串聯了接觸器的常開輔助觸頭KM2,當油壓力達到上限值時,隨着2KA的啓動,使接觸器失電返回,其常開輔助觸點KM2立即斷開壓力上限迴路。不管在這個過程中壓力如何變化，壓力錶的上、下限觸點YLJ1、YLJ2總在迴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，提高了安全執行的可靠性，同時也減少了因油壓裝置失壓而造成的執行成本。

3應用效果

改進後的油斷路器控制迴路，首先應用在隆回縣小沙江變電站，他有35KV、10KV聯絡線路各2回。變電站在前五年的執行中，因受典型迴路和執行條件侷限，曾出現過幾起誤操作事故，後應用了改進的合閘控制迴路，再未出現此類事故，起到了重要防範作用；隆回縣木瓜山電站自1994年以來將改進後的壓力裝置自動迴路應用在四臺YT-600調速器執行中，以後從未出現因壓力錶觸頭燒壞等問題而導致調速器失壓的事故，執行情況一直良好。實施以上兩種改進方案，簡單易行，經濟可靠，能較好地解決中小型變電站、水電站中的技術問題，提高了變電站聯絡線路、水電站機電設備安全執行的可靠性。