1、KKJ(合后繼電器)
1.1 KKJ的歷史、含義
幾乎所有類型的操作回路都會有KKJ繼電器。它是從電力系統(tǒng)KK操作把手的合后位置接點(diǎn)延伸出來的,所以叫KKJ。傳統(tǒng)的二次控制回路對開關(guān)的手合手分是采用一種俗稱KK開關(guān)的操作把手。該把手有“預(yù)分-分-分后、預(yù)合-合-合后”6個狀態(tài)。其中“分、合”是瞬動的兩個位置,其余4個位置都是可固定住的。當(dāng)用戶合閘操作時(shí),先把把手從“分后”打到“預(yù)合”,這時(shí)一副預(yù)合接點(diǎn)會接通閃光小母線,提醒用戶注意確認(rèn)開關(guān)是否正確。從“預(yù)合”打到頭即“合”。開關(guān)合上后,在復(fù)位彈簧作用下,KK把手返回自動進(jìn)入“合后”位置并固定在這個位置。分閘操作同此過程類似,只是分閘后,KK把手進(jìn)入“分后” 位置。KK把手的縱軸上可以加裝一節(jié)節(jié)的接點(diǎn)。當(dāng)KK把手處于“合后” 位置時(shí),其“合后位置”接點(diǎn)閉合。
KK把手的“合后位置” “分后位置”接點(diǎn)的含義就是用來判斷該開關(guān)是人為操作合上或分開的!昂虾笪恢谩苯狱c(diǎn)閉合代表開關(guān)是人為合上的;同樣的“分后位置” 接點(diǎn)閉合代表開關(guān)是人為分開的。“合后位置”接點(diǎn)在傳統(tǒng)二次控制回路里主要有兩個作用:一是啟動事故總音響和光字牌告警;二是啟動保護(hù)重合閘。這兩個作用都是通過位置不對應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。所謂位置不對應(yīng),就是KK把手位置和開關(guān)實(shí)際位置對應(yīng)不起來,開關(guān)的TWJ(跳閘位置)接點(diǎn)同“合后位置”接點(diǎn)串聯(lián)就構(gòu)成了不對應(yīng)回路。開關(guān)人為合上后,“合后位置”接點(diǎn)會一直閉合。保護(hù)跳閘或開關(guān)偷跳,KK把手位置不會有任何變化,自然“合后位置”接點(diǎn)也不會變化,當(dāng)開關(guān)跳開TWJ接點(diǎn)閉合,位置不對應(yīng)回路導(dǎo)通,啟動重合閘和接通事故總音響和光字牌回路。事故發(fā)生后,需要值班員去復(fù)歸對位,即把KK把手扳到“分后位置”。不對應(yīng)回路斷開,事故音響停止,掉牌復(fù)歸。
某公司產(chǎn)品的操作回路里通過增加KKJ繼電器,巧妙的解決了不對應(yīng)啟動的問題。KKJ繼電器實(shí)際上就是一個雙圈磁保持的雙位置繼電器。該繼電器有一動作線圈和復(fù)歸線圈,當(dāng)動作線圈加上一個“觸發(fā)”動作電壓后,接點(diǎn)閉合。此時(shí)如果線圈失電,接點(diǎn)也會維持原閉合狀態(tài),直至復(fù)歸線圈上加上一個動作電壓,接點(diǎn)才會返回。當(dāng)然這時(shí)如果線圈失電,接點(diǎn)也會維持原打開狀態(tài)。手動/遙控合閘時(shí)同時(shí)啟動KKJ的動作線圈,手動/遙控分閘時(shí)同時(shí)啟動KKJ的復(fù)歸線圈,而保護(hù)跳閘則不啟動復(fù)歸線圈(以96XX系列操作回路為例,保護(hù)跳閘和手動/遙控跳閘回路之間加有的二極管就是為實(shí)現(xiàn)此目的)。這樣KKJ繼電器(其常開接點(diǎn)的含義即我們傳統(tǒng)的合后位置)就完全模擬了傳統(tǒng)KK把手的功能,這樣既延續(xù)了電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)習(xí)慣,同時(shí)也滿足了變電站綜合自動化技術(shù)的需要。
1.2 KKJ的應(yīng)用
在傳統(tǒng)二次控制回路里,KK合后(/分后位置)接點(diǎn)主要用在下列幾方面:
a、開關(guān)位置不對應(yīng)啟動重合閘。
b、手跳閉鎖重合閘。保護(hù)跳閘分后接點(diǎn)不會閉合,只有手動跳閘后,分后接點(diǎn)才會閉合,給重合閘電容放電,從而實(shí)現(xiàn)對重合閘的閉鎖。
c、 手跳閉鎖備自投。原理同手跳閉鎖重合閘一樣。
d、開關(guān)位置不對應(yīng)產(chǎn)生事故總信號。
操作回路中的KKJ繼電器同傳統(tǒng)KK把手所起作用一致,也主要應(yīng)用在上述方面。我們只采用了其常開接點(diǎn)的含義(即合后位置):KKJ=1代表開關(guān)為人為(手動或遙控)合上;KKJ=0代表開關(guān)為人為(手動或遙控)分開。
2、TWJ/HWJ位置繼電器和控制回路斷線
2.1 TWJ/HWJ(跳閘位置/合閘位置繼電器)的作用
TWJ/HWJ主要作用是提供開關(guān)位置指示。HWJ并接于跳閘回路,該回路在開關(guān)跳閘線圈之前串有斷路器常開輔助觸點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)在合位時(shí),其常開輔助觸點(diǎn)閉合,HWJ線圈帶電,HWJ=1表明開關(guān)合位。TWJ一般并接于合閘回路,該回路在開關(guān)合閘線圈之前串有斷路器常閉輔助觸點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)在分位時(shí),其常閉輔助觸點(diǎn)閉合,TWJ線圈帶電,TWJ=1表明開關(guān)分位。注意:當(dāng)開關(guān)在分位時(shí),其實(shí)合閘線圈是帶電的。TWJ為電壓線圈,線圈本身電阻就較大,加上回路上串的電阻,整體阻值約20~40K(測量控制正和TWJ負(fù)端)。因?yàn)閲鴥?nèi)開關(guān)跳合閘線圈為電流型,其阻值較。ǔR姷臑50~200Ω)。雖然整個合閘回路是導(dǎo)通的,但因?yàn)榭刂苹芈冯妷捍蟛糠旨釉赥WJ上,TWJ部分電阻很大,電流很小,不足以使合閘線圈動作。TWJ線圈上串聯(lián)的電阻,也是為了防止TWJ線圈擊穿短路,導(dǎo)致合閘線圈誤動。當(dāng)手動或遙控合閘時(shí),合閘回路接通相當(dāng)于直接將TWJ短接,電壓直接加在合閘線圈上,使線圈動作。HWJ回路同此基本一致。斷路器位置可以用合位也可以用跳位表示,保護(hù)和監(jiān)控習(xí)慣采用的位置信號略有不同:按照傳統(tǒng)習(xí)慣,保護(hù)程序判斷開關(guān)位置一般采用TWJ,比如備投裝置需接入的開關(guān)位置都采用TWJ(斷路器常閉觸點(diǎn))。遠(yuǎn)動監(jiān)控方面一般都采用HWJ(斷路器常開觸點(diǎn)),如果只有TWJ,往往還要在數(shù)據(jù)庫里取反。
2.2 斷路器位置和HWJ的區(qū)別
我們從保護(hù)測控裝置里的開關(guān)量狀態(tài)顯示菜單里可以看到除了有TWJ和HWJ狀態(tài)外,還有斷路器狀態(tài)。但是,這個斷路器狀態(tài)跟HWJ是否一樣呢?其實(shí)并不完全一致。不論我們是采用TWJ還是HWJ來判斷開關(guān)位置,都有一個一旦控制回路斷線,就會導(dǎo)致位置判斷錯誤的問題。比如開關(guān)在合位,此時(shí)HWJ=1;如果這時(shí)控制電源掉了,則HWJ失電,HWJ=0,就會錯誤判斷為開關(guān)分開。為了避免這種情況發(fā)生,裝置提供了“斷路器位置”這個經(jīng)過程序判斷處理后的狀態(tài)量。正常情況下,TWJ和HWJ狀態(tài)是相反的,程序會判為狀態(tài)有效,斷路器狀態(tài)和HWJ狀態(tài)是一致的;當(dāng)TWJ和HWJ全部為0或全部為1時(shí),程序認(rèn)為該狀態(tài)變位為無效狀態(tài),斷路器位置還是會保持原狀態(tài)不變。大家可以做個試驗(yàn),先讓開關(guān)在合位,看開關(guān)量狀態(tài),HWJ和斷路器位置都為1;再控制電源空開,此時(shí)HWJ=0,但斷路器狀態(tài)不變,仍為1。與這種情況相類似的,還有開關(guān)手車試驗(yàn)位置和運(yùn)行位置,兩種狀態(tài)必須是相反的,才是有效的狀態(tài)(構(gòu)成一個異或關(guān)系),具有這種關(guān)系的遙信,我們一般稱為雙位置遙信,F(xiàn)場組態(tài)時(shí),除非用戶有特殊要求,一般都采用“斷路器位置”這個開關(guān)量來表征開關(guān)位置,而不是單獨(dú)采用HWJ或TWJ。
2.3 不同系列操作回路位置指示的區(qū)別
帶跳合位燈的一般是帶有操作回路的保護(hù)裝置,分2種情況:
(1)使用裝置操作回路,跳合位燈由操作回路原理圖中TWJ/HWJ繼電器控制,繼電器帶電,相應(yīng)指示燈亮;(一般的線路保護(hù))
(2)若不使用裝置的操作回路,需要單獨(dú)將跳合位置接到保護(hù)的開入,用以點(diǎn)燈。(例如南瑞PCS9611D)
2.4 控制回路斷線
位置繼電器(TWJ、HWJ)除了提供位置指示外,還有一個重要作用是監(jiān)視控制回路是否完好。因?yàn)檎G闆r下,不論開關(guān)處于何狀態(tài),TWJ和HWJ必有一個帶電,狀態(tài)為1。如果全為0,則代表控制回路異常,也即我們常說的控制回路斷線。按照相關(guān)技術(shù)要求,必須監(jiān)視跳閘回路(相比而言,跳閘回路斷線要比合閘回路斷線后果嚴(yán)重的多)。這也是HWJ線圈負(fù)端沒有引出裝置直接在內(nèi)部就和跳閘回路并在一起的原因。(9661/RCS941的操作回路,HWJ負(fù)也單獨(dú)引出裝置,主要是為了配合開關(guān)的方便)。TWJ負(fù)端單獨(dú)引出,主要是為了同不同類型開關(guān)控制回路配合(比如防跳)。裝置產(chǎn)生的控制回路斷線信號=TWJ常閉接點(diǎn)+HWJ常閉接點(diǎn)。通過硬接點(diǎn)輸出的該信號,都加了3S的判斷延時(shí)。主要是因?yàn)閿嗦菲鞒i_和常閉觸點(diǎn)并不是完全同步的。比如開關(guān)由分到合,常閉觸點(diǎn)(TWJ)打開時(shí),常開觸點(diǎn)(HWJ)還沒有閉合,中間一般會有幾十個毫秒兩者都為0的情況,如果不加判斷延時(shí),則會誤報(bào)控制回路斷線。注意對主變各側(cè)開關(guān)的控制回路斷線,是通過測控裝置采集操作回路的硬接點(diǎn)輸出。硬接點(diǎn)信號開出是沒有任何時(shí)間延時(shí)的,為了避免因?yàn)門WJ和HWJ不同步誤發(fā)控制回路斷線信號,現(xiàn)場要通過增加該開入采集的遙信去抖時(shí)間來躲過這段時(shí)間,一般可設(shè)為0.3S。
因?yàn)楝F(xiàn)在開關(guān)內(nèi)部接線經(jīng)常會把彈簧儲能或氣壓閉鎖等接點(diǎn)串入合閘回路。所以在現(xiàn)場時(shí),有時(shí)開關(guān)分開后,儲能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)給彈簧儲能。在儲完能之前,合閘回路是斷開的,TWJ狀態(tài)上不來,會報(bào)控制回路斷線。儲能完畢,合閘回路接通,控制回路斷線信號復(fù)歸。現(xiàn)場調(diào)試時(shí)這種現(xiàn)象也是經(jīng)常碰到的,屬于正常現(xiàn)象。