（深圳供电局有限公司 广东深圳 518020）
摘要：鉴于重合闸的正确动作对供电可靠性有着重要意义，本文主要分析了一起由于使用储能重动继电器导致二次回路设计有缺陷所造成的10kV线路断路器跳闸后重合闸不成功案例，提出了三种相应的改进方案，并从经济性、可靠性和可操作性三个方面对其进行了分析对比，最后给出了在未来工作中针对此类问题的一些建议措施。
关键词：重合闸不成功；储能；重动继电器
Analysis and improvement of reclosing failure caused by reinitiated energy storage relay
YAN Haifeng
（Shenzhen Power Supply Bureau，Shenzhen Guangdong 518020，China）
Abstract：In view of the correct action of reclosing on the reliability of power supply is very meaningful，this paper mainly analyzed the reclosing failure case of 10kV circuit breaker tripping caused by reinitiated energy storage that made defectiveness of design，then put forward three corresponding solutions and compared them from three aspects of economy，reliability and operational，finally gave some suggestions to solve these problems in the future work.
Key words：reclosing failure； energy storage； reinitiated relay
当前10kV线路的保护配置一般包括速断、过流和零序保护，当10kV线路发生瞬时性故障后，保护装置能够快速跳闸，然后重合闸动作使断路器重合。
重合闸的成功动作，不仅可以提高供电的可靠性，还有利于提高电力系统的暂态水平，纠正保护装置误跳闸。因此，重合闸的正确动作对电力系统的安全稳定运行以及对用户提供优质、经济、可靠的电能供应，发挥着重要作用。
1 重合闸不成功的现象和原因
线路重合闸启动方式一般包括：保护启动和断路器位置不对应启动。跳闸后重合闸不动作的原因有很多，比如遥控分闸、闭锁重合闸压板投入、重合闸控制字退出等。
在110kV旧基站、110kV松岗站现场传动时都遇到断路器跳闸后不能重合成功的现象，经检查发现是由于机构的储能电动机提供的辅助触点不够，在使用储能重动继电器时导致二次回路设计有缺陷造成的。
上述变电站使用的开关机构，其所提供的开关储能接点只有常开常闭两对接点，而实际二次回路接线中的CK储能接点至少需要3个常闭、2个常开接点。具体用途如下：
（1）电机储能回路中
CK常闭辅助接点闭合，进而储能电机运转储能。储能完毕后，CK常闭接点断开。
（2）储能指示灯回路中
弹簧储能完毕后，储能接点CK常开接点闭合，此时面板上储能指示灯点亮。
（3）遥信回路中
当弹簧未储能时候，CK常开辅助接点闭合，此时会发出弹簧未储能信号。
（4）合闸回路中
当弹簧未储能或者储能未完成时候，此时不能合闸。而当弹簧储能完毕后，CK常开接点闭合，此时可以进行合闸操作。
2重动继电器二次回路接线缺陷
2.1 电机分闸合闸储能过程分析
目前，10kV断路器大都采用真空断路器，其合闸弹簧和分闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而分闸弹簧是靠断路器合闸动作储能。
在合闸回路中串联有断路器储能接点，所以断路器未储好能时就不能进行合闸。断路器在分位时候，分闸弹簧不会储能，合闸弹簧已储能。断路器合闸时，已储能的弹簧立即释放能量，实现合闸。断路器合上后，合闸弹簧储能，为下一次合闸做准备。分闸时，合闸弹簧能量不释放。
2.2 储能重动继电器二次回路动作过程
其中，KM：控制电源；HM：储能电源；FU熔断器；TWJ：跳闸位置继电器；DL：断路器辅助触点；TBJV：防跳继电器辅助触点；CJ2：合闸出口接点；1LP2：合闸出口压板；HBJ：合闸保持继电器；HWJ：合闸位置继电器；CJ1：跳闸出口接点；1LP1：跳闸出口压板；TBJ：跳闸保持继电器；ZJ1：储能重动继电器；KT1：重动继电器线圈；ZJ1、ZJ2：储能重动继电器；SA：储能操作把手；M：储能电动机；HQ：合闸线圈；TQ：跳闸线圈；UD：储能指示灯。
图1 含储能重动继电器的二次保护回路图
当线路发生故障时，保护二次回路动作过程如下：
（1）储能操作把手SA打到“通”位置，回路“+HM—FU3—SA—KT1—FU4— -HM ”导通，使得ZJ1-1、ZJ1-2接点闭合。
（2）由于弹簧未储能，CK接点处于常闭状态，所以回路“+HM—FU3—CK—ZJ1-2— KT2—FU4— -HM”导通，使得ZJ2里的KT2线圈励磁，进而使得其常开辅助接点ZJ2-1、ZJ2-2闭合。
（3）回路“+HM—FU3—ZJ2-1—M—ZJ2-2— FU4— -HM”导通，储能电动机M开始工作，给合闸弹簧储能。
（4）待储能完毕，储能辅助接点常闭CK断开，则KT2线圈失电，进而其常开辅助接点ZJ2-1、ZJ2-2断开，储能电动机停止工作，常闭辅助接点ZJ2-3、ZJ2-4闭合。
（5）假如此时线路发生故障，那么回路“+KM—FU1—CJ1—1LP1—TBJ—DL—TQ—FU2— -KM”导通，TBJ常开辅助接点闭合，进而“+KM—FU1—TBJ—TBJ—DL—TQ— FU2 — -KM”，保护动作跳闸，分闸线圈释放能量。
（6）重合闸动作，回路“+HM—FU1—CJ2— 1LP2—HBJ—TBJV—ZJ1-1—ZJ2-3—ZJ2-4—DL—HQ—FU2— -KM”导通，HBJ常开辅助接点闭合，进而“+HM—FU1—HBJ—HBJ— TBJV—ZJ1-1—ZJ2-3—ZJ2-4—DL—HQ— FU2— -KM”断路器进行合闸操作。合闸弹簧能量释放，其常闭辅助接点CK闭合，回到第（2）步，储能电机再次给合闸弹簧储能。
（7）由于重合闸动作后放电，二次充电时间不足，同时因机构仍在储能，CK常闭接点断开导致合闸回路断开，所以此时开关无法再次合闸了。
2.3 回路中存在的隐患分析
通过分析，可知在以下两种情形下可能造成重合闸不能正确动作。
（1）假如SA打在了“断开”档位或者SA把手损坏时，那么ZJ1-1、ZJ1-2都处在了断开位置。如果此时线路发生故障，断路器可以正常跳闸，而后重合闸动作，然而合闸回路由于ZJ1-1的断开导致无法正常合闸。
（2）假如熔断器FU3或FU4熔断，储能电源失电。如果此时线路发生故障，开关的跳闸回路不受影响可以正常跳闸，而后重合闸动作，然而合闸回路由于ZJ1-1的断开导致无法正常合闸。
3 二次回路缺陷的改进方案
3.1 二次回路缺陷的三种改进方案
（1）方案一 更换机构采用实际CK辅助接点
本案例的重合闸不成功是由于机构中弹簧储能接点不够导致的，所以建议更换成有更多对常开常闭辅助接点的储能机构，这样能满足不同回路中对储能CK接点的需求。
（2）方案二 取消ZJ1和SA，增加“储能电源消失”信号监视回路
图2 取消ZJ1和SA的二次保护回路图
其中，XM：信号电源；QF1：储能电源空开；QF2：信号电源空开。此改进方案对原回路进行了3点改进：
①将储能电源熔断器更换成空开，主要为了引出其常闭辅助触点，用于储能电源监视回路。
②取消ZJ1和SA，只保留ZJ2重动继电器，将大大简化二次回路。此时，当弹簧未储能时候，CK常闭接点导通使得KT2线圈励磁，使得ZJ2-1、ZJ2-2常开接点导通，进而使得储能电机运转。待储能完毕后，CK常闭接点断开，KT2线圈失电，ZJ2-3、ZJ2-4常闭接点闭合，107合闸回路导通。
③增加“储能电源消失”信号监视回路，是考虑到当储能电源失电后，会有“储能电源消失”遥信信号开入，光字牌或者后台有告警信息，通知运维人员尽快处理。
（3）方案三 增加“弹簧未储能”信号监视回路
当储能开关把手SA断开、SA损坏或者储能电源熔断器FU3、FU4熔断导致储能电源失电后，会使得KT1线圈不能励磁，ZJ1-2断开，线圈KT2不能励磁，进而ZJ2-1、ZJ2-2断开，电机不能储能。此时，KT1线圈由于失电，使得ZJ1-3常闭辅助接点闭合，进而会有“弹簧未储能”遥信信号开入，光字牌或后台有告警信息，通知运维人员尽快处理。
图3 增加CK遥信开入的二次保护回路图
3.2 三种改进方案的优缺点对比
可以从经济性、可靠性和可操作性三个
角度对比方案的优缺点。
方案一，更换机构采用实际的CK辅助接点。此种方案由于涉及到开关机构，可能会增加成本，经济性较差，但可靠性最高，可操作性较低。
方案二，取消ZJ1和SA，增加“储能电源消失”信号监视回路，只保留ZJ2重动继电器。其经济性最好，改进后的回路比较可靠，可操作性很强。
方案三，增加“弹簧未储能”信号监视回路。需要增加新的电缆接线，经济性较好，改进后回路能够及时发出“弹簧未储能”告警信号，通知运维人员，可靠性较高，可操作性最强。
相比而言，方案一由于更换机构采用更可靠的储能辅助接点，其可靠性最高；方案二由于拆除ZJ1继电器，其经济性最高；方案三仅需要增加信号回路，其可操作性最强。
4 结论
本文以110kV旧基站10kV线路保护开关传动中重合闸不能正确动作为例，查找出使用储能重动继电器导致的二次回路设计缺陷这一原因，进而提出了三种相应的改进方案，并从经济性、可靠性、可操作性三个方面对其进行了比较。通过比较发现，相对于其他两种改进方案，方案三有着更好的综合效果。所以，采用方案三，即增加“弹簧未储能”信号监视回路，可以保证较为理想的解决这一实际问题。
参考文献：
[1] 梁惠林.基于10kV线路跳闸重合闸不成功的研究[J].电子技术与软件工程，2013，（22）：146-147.
[2] 赵玉铃，斯扬华.变电站重动继电器主要参数的测试[J].小水电，2008，（05）：25-26.
作者简介：
严海峰（1990-），男，硕士研究生，从事继电保护自动化运维工作。
论文作者:严海峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：储能论文; 回路论文; 接点论文; 弹簧论文; 常开论文; 继电器论文; 断路器论文; 《电力设备》2017年第27期论文;