徐日升 弥山山
（海南核电有限公司 海南昌江 572733）
摘要：本文详细介绍了昌江核电同期回路可靠性降低的原因查找、解决处理以及实践过程中的重要经验反馈，详细分析了继电器特性及更换选型验证的技术参数，对于回路问题查找、设备选型、安装改造均有一定借鉴意义。
关键词：同期并网；双位置继电器；设计选型；
引言
电力系统运行过程中常需要把系统的联络线或联络变压器与电力系统进行并列，这种将小系统通过断路器等开关设备并入大系统的操作成为同期操作。要达到同期条件需要开关设备两侧电压大小相当、频率相等、相位相同，只有达到这三个条件后才允许进行并网，若出现非同期并网，将产生的巨大冲击电流和冲击转矩将对电网并列设备尤其变压器、发电机造成线圈变形、绝缘崩裂甚至烧毁发电机等严重事故。
1 同期回路可靠性降低
1.1部分开关同期功能无法实现
昌江核电开关站采用3/2接线形式，各开关均可进行同期操作，实现同期功能装置为西门子AK1703测控装置。在进行断路器假同期试验过程中，采用模拟电压量取自就地PT空开下口，验证整个同期回路可靠性，发现多个断路器间断性无法实现同期合闸，原因为压差值不满足，电网规定装置同期定值为：
频差加速度闭锁值：0.3Hz/S
频 差 闭 锁 值：0.2Hz
压 差 闭 锁 值：10%Un
允 许 合 闸 角：25。
其中定值项“压差闭锁值10%Un”不满足并列要求，输入到同期装置的系统侧99V，待并侧有时最低的仅有65V左右，回路存在较大接触电阻，压差未达到定值同期条件，无法合闸。这大大降低了同期回路可靠性。
2 同期回路可靠性降低原因查找
2.1.1试验回路检查
发现输出到同期装置电压失真后，先排查了仪器输出问题，确认仪器输出无误后，于是检查同期回路各处经过辅助接点处电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以0GEW320断路器为例：同期电压在经过隔离刀闸位置重动继电器T17接点10\12为100V之后经过继电器内部常开接点9\11后只有65V,产生35V左右的压降，断开电源进一步检查该类型继电器发现继电器接点接触电阻较大，就是在这接触电阻上产生了压降，导致同期装置收到电压并不是真实的一次电压反馈，造成同期功能无法实现。后续将该继电器拆下用稍高额定电压冲击几次后，测量接点接触电阻略有下降，但仍不满足要求。
2.1.2继电器性能检查
发现问题后即对继电器进行拆解，进一步检查问题原因，发现该继电器动作机构存在成对接点距离过近，接线稍有松动就会造成虚接，且接点接触不良，引起电压下降。另该类继电器属于长期带电工作类型，继电器的线圈发热量偏高，继电器壳体散热不良，贴近线圈部分壳体由于长期受热变得硬脆，很容易损坏。
3 解决方案
暴露出问题的根本原因后，积极探索解决方案，思路一是将易虚接的接隔离，保证绝缘，接点接触电阻大采用砂纸打磨处理。
方案一 青壳纸隔离
既然打算隔离开来，就要找合适的绝缘材料进行隔离，首先想到的是缠绕电机线圈中常使用的青壳纸。该方法优点是青壳纸绝缘性能好、易裁剪、体积轻薄，但它的缺点是无法可靠固定
后续实践发现无法将其固定在节点间，不牢靠必然造成其隔离性的不可靠，且继电器体积小长时间带电性能下降问题也无法可靠解决，于是放弃该方案。
方案二 继电器换型
为保证同期回路可靠性，考虑将HSW-4/6型继电器全部换型为DSL-42型，该处理方式能够最大程度保证回路可靠性，但存在施工工作量大、施工较为复杂等问题，具体表现在：
首先原继电器尺寸小替换继电器尺寸大替换空间不够，即空间布置要要进行合理设计。原背板3个HSW型继电器，换型后只能安装2个，剩余1个需确定新的安装位置，甚至由前固定背板安装到后固定背板，这样空间位置改变后带来配线距离变化需重新确定。空间计算是很重要的一环，从节省空间及经济性考虑，厂家采用HSW-4/6型继电器，双位置继电器在体积大时接点、线圈等工艺容易达到，将其缩小几倍同时又保证经济性，工艺就不能保证，反应到现场即造成接点虚接造成回路不可用
据经验现场常用双位置继电器类型一类是上海继电器厂生产的DSL-42型，另一类是ABB体积较小的双位置继电器。前者较后者更为经济实用，全厂中压段继电保护低压室内也使用了DSL-42型继电器，有较高的可靠性，相比易出现问题的HSW-4/6型继电器，DSL-42型体积较大。
其次设备回路接线要拆除旧二次线更换新二次线，盘柜线均已整理捆扎，在进行拆装过程中就需格外小心，不能拆错或多接线，不能对原安装设备造成影响。对施工质量要求较高。
另外此项工作共更换90个继电器，每串22个，各串均制定可靠的接线表、工器具表以及验证方案，工作量大、工期长，需要考虑对整个工程的建设进度影响，以及与运行、调试工作窗口协调。此时处于机组倒送电状态，如何做到尽量不停电，保证厂内用电需要合理安排，最终确定分串进行更换，由于2、3串不涉及停机组厂外电源，工作较为好安排，1、4串需要向机组供电就需要保证一台断路器持续向机组供电，采用轮停方案，控制开关站母线处于带电运行，保证向机组可靠供电状态。母线带电对于更换工作就需要在二次将各方面电源断开，实施大量TCA进行临时管控，保证工作范围内无电，顺利进行更换工作。
4 实践：
此时处于机组倒送电状态，如何做到尽量不停电，保证厂内用电需要合理安排，最终确定分串进行更换，由于2、3串不涉及停机组厂外电源，工作较为好安排，1、4串需要向机组供电就需要保证一台断路器持续向机组供电，采用轮停方案，控制开关站母线处于带电运行，保证向机组可靠供电状态。母线带电对于更换工作就需要在二次将各方面电源断开，实施大量临时措施进行管控，保证工作范围内无电，顺利进行更换工作。
5 验证
继电器更换完毕后，确定每串继电器22只，GL间隔9只，GS间隔8只，GB间隔5只，制定完备的验证方案。以保证回路可用且不影响其他回路，方案中涉及继电器动作情况检查、开关传动指示验证、同期功能验证。
验证首先依照升版图纸将所有拆除线、新接线依次核对，确保接线正确。另外由于部分继电器底座固定在背板的空余位置，有重新打孔操作，虽然打孔前有过防止铁屑掉落措施实施，但现场还是有残留的铁屑，采用大功率吸尘器清理。避免铁屑螺丝等小杂物掉落，造成短路危害。然后各断路器均进行假同期试验，进过改造断路器能够实现同期合闸，大大提高了同期回路可靠性。
6 总结
实行此类设备换型变更涉及多方面问题，在现场需要进行此类变更时应充分考虑现场运行方式、时间周期、设备剩余空间、以及安装后的再鉴定等各方面制约因素，确立好方案后执行可以达到事半功倍的效果，本文以描述性方式介绍因设备设计缺陷引发的设备换型变更遇到的各种问题，为需要进行同类变更人员，提供框架性借鉴。
参考文献：
[1]作者：《3/2接线方式同期回路的设计与应用》，《华电技术》，2012年
论文作者:徐日升,弥山山
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/25
标签：继电器论文; 同期论文; 回路论文; 接点论文; 断路器论文; 可靠性论文; 机组论文; 《电力设备》2016年第12期论文;