1．引言
因二次規(guī)程無法對斷路器操作控制進(jìn)行詳盡的描述，設(shè)計人員在這方面得以較多發(fā)揮主觀思維的作用，不同地方習(xí)慣及不同設(shè)計人員使得這方面的做法多種多樣，一些不甚完善的設(shè)計接線得以在工程中實(shí)施 ，特別近年新的控制方式和新的斷路器設(shè)備在工程中的不斷應(yīng)用，這一問題更顯突出。本文就工程設(shè)計實(shí)踐中接觸到的這方面問題進(jìn)行分析討論。
2．合閘回路接線方式
以具有一定代表性的操作箱和機(jī)構(gòu)箱跳合閘接線圖為例進(jìn)行分析，分別見圖一和圖二。圖二中S8為遠(yuǎn)方就地切換開關(guān)，遠(yuǎn)方位置時接通，S1LA為斷路器輔助接點(diǎn)，Y1A為合閘線圈，K75LA為防跳繼電器，K10為操作閉鎖接點(diǎn)，斷路器正常時接通，Y3A為跳閘線圈。
2．1 合閘接線方式1
將操作箱跳閘位置繼電器起動端和合閘命令端在保護(hù)屏上連接在一起通過電纜接至機(jī)構(gòu)箱的合閘命令端。這種接線方式存在的問題是在合閘操作完成后, 機(jī)構(gòu)箱就地防跳繼電器保持動作狀態(tài)，切斷了合閘回路,不能進(jìn)行第二次合閘，還可能會出現(xiàn)跳閘位置繼電器同時起動的
情況。對此分析如下:
對第一種情況，操作箱發(fā)出合閘命令使機(jī)構(gòu)箱合閘線圈Y1A勵磁使斷路器合閘后，合閘命令經(jīng)S1LA常開接點(diǎn)起動防跳繼電器K75LA,命令消失后防跳繼電器K75LA經(jīng)相關(guān)接點(diǎn)和跳閘位置繼電器1~3TWJa線圈形成保持回路。產(chǎn)生這種異常的原因是防跳繼電器K75LA的返回電壓很低，防跳繼電器K75LA是一個中間繼電器，關(guān)于直流中間繼電器，產(chǎn)品說明書列出的參數(shù)是返回電壓不小于5％UN額定電壓，考慮返回特性的離散性，加壓大于15％UN時基本不返回。由1－3TWJa和K75LA形成的串聯(lián)電路中只要K75LA的分壓達(dá)到5％UN就可能會在起動后不返回，分壓達(dá)到15％UN基本不返回。大多數(shù)工程實(shí)例顯示上述兩繼電器的線圈電阻值相差不大，防跳繼的分壓都滿足不返回的條件。圖一、圖二選自一采用110伏直流電壓的工程，1－3TWJa線圈電阻和為5KΩ，K75LA為1.9KΩ，K75LA分壓為27％UN。
對第二種情況只有當(dāng)跳閘位置繼電器的分壓達(dá)到起動值時才會出現(xiàn)，這種情況不大常見。
由于接線方式1會出現(xiàn)上述異常，這種接線不應(yīng)采用。
2．2 合閘路接線方式2
這種接線是在第1種接線方式基礎(chǔ)上解開防跳繼K75LA的線圈接線，取消斷路器機(jī)構(gòu)箱防跳功能的接線方式。采用這種接線方式時有2點(diǎn)相關(guān)理由：（1）這樣可消除接線方式1出現(xiàn)的異常現(xiàn)象；（2）操作箱還有一套防跳裝置。但進(jìn)一步分析揭示這種方式會造成重大的安全隱患。首先，操作箱的防跳只能切斷來自操作箱的合閘命令，當(dāng)就地操作時其不起作用，就地操作就沒有了防跳功能。第二，合閘運(yùn)行過程中機(jī)構(gòu)箱合閘命令端因故障帶上正電時，若操作或保護(hù)動作跳閘就會產(chǎn)生跳躍現(xiàn)象。因就地操作及其它一些控制要求，須將電源正端引到機(jī)構(gòu)箱，正電源端可能會經(jīng)轉(zhuǎn)換把手、端子等和合閘命令端產(chǎn)生金屬性短接，在斷路器合閘運(yùn)行過程出現(xiàn)這種情況時，合閘命令經(jīng)斷路器常閉輔助接點(diǎn)隔離，不能作用于合閘線圈，但機(jī)構(gòu)防跳沒有了，合閘回路處于合閘準(zhǔn)備狀態(tài)。一旦因系統(tǒng)或一次設(shè)備故障斷路器跳閘后，合閘命令經(jīng)輔助接點(diǎn)接通合閘線圈后會立即合閘，會造成開關(guān)跳躍沒法切斷故障的嚴(yán)重后果。若斷路器機(jī)構(gòu)箱防跳有功能，則出現(xiàn)上述情況時防跳繼會動作切斷合閘回路，斷路器跳閘后不會進(jìn)行任何形式的合閘操作。而這種二次裝置的故障是沒有任何信號指示。因上述2個問題的存在，這種接線方式也不應(yīng)采用。
2．3合閘回路接線方式3
將操作箱的合閘命令端和跳位繼起動回路在操作箱和保護(hù)屏上分開引至機(jī)構(gòu)箱，跳位繼起動回路串接斷路器常閉輔助接點(diǎn)后和來自操作箱的合閘命令端并聯(lián)接至機(jī)構(gòu)箱合閘起動端。這種接線方式同時保留了操作箱和機(jī)構(gòu)箱的防跳功能，且消除了接線方式1和接線方式2所出現(xiàn)的問題，同時可由控制回路斷線信號監(jiān)視合閘回路的完好性，后點(diǎn)對常處于熱備用狀態(tài)的斷路器很有必要。這種接線方式是一種較完善的合閘回路接線方式。
2．4合閘回路接線方式4
將操作箱的合閘命令端和跳位繼起動回路在操作箱和保護(hù)屏上分開引至機(jī)構(gòu)箱，這點(diǎn)和接線方式3相同，而跳位繼起動回路串接斷路器常閉輔助接點(diǎn)后接至負(fù)電源端，這點(diǎn)和接線方式3不同。這種接線方式也能消除了接線方式1和接線方式2所出現(xiàn)的問題，但不能監(jiān)視合閘回路的完好性，是其不足之處。不少工程應(yīng)用了這種接線方式，因?yàn)楹祥l失敗一般不會導(dǎo)致系統(tǒng)安全事故，對已存在的這種接線方式可暫不整改。
3．其它一些接線相關(guān)問題
3．1 跳閘回路接線方式
對跳閘Ⅰ、Ⅱ相關(guān)回路，一種接線方式是將合位繼起動和跳閘命令回路在操作箱和保護(hù)屏端子上分開引接至機(jī)構(gòu)箱，因依靠合位繼接點(diǎn)形成的斷線信號監(jiān)視跳閘回路的完好性，這種接線方式下跳閘回路電纜斷線不能引起合位繼失電，不能及時發(fā)出信號，可能會造成一次設(shè)備故障后開關(guān)拒跳的后果，這種接線方式不應(yīng)采用。正確接線方式應(yīng)是將合位繼起動端和跳閘命令端在保護(hù)屏上連接后引電纜至機(jī)構(gòu)箱跳閘命令端。
3．2 斷路器控制斷線信號
由跳位繼和合位繼常閉接點(diǎn)串聯(lián)形成控制回路斷線信號。完善的設(shè)計接線使這個信號在斷路器合閘運(yùn)行過程中監(jiān)視跳閘回路的完好性，可實(shí)現(xiàn)整個跳閘回路的監(jiān)視，如操作電纜斷線、跳閘線圈斷線、閉鎖條件不滿足和遠(yuǎn)方就地切換開關(guān)位置不正確等，在熱備用狀態(tài)下則監(jiān)視合閘回路的完好性，同時監(jiān)視2組操作電源的完好性，是最重要的信號之一。
3．3 跳閘Ⅰ、Ⅱ閉鎖回路的獨(dú)立性
實(shí)際工程中不少開關(guān)廠家提供的跳閘Ⅰ、Ⅱ閉鎖接點(diǎn)，不具獨(dú)立性。比如由一對跳閘閉鎖接點(diǎn)經(jīng)重動變?yōu)?對接點(diǎn)分別去閉鎖跳閘Ⅰ、Ⅱ，而重動繼電器接操作I上的電源，這樣當(dāng)操作I回路電源失電后，因閉鎖不通跳閘Ⅱ也會拒動。所以須要求斷路器廠家對各閉鎖量都應(yīng)提供2對獨(dú)立的接點(diǎn)供跳閘Ⅰ、Ⅱ回路閉鎖用。
3．4 機(jī)構(gòu)箱防跳接點(diǎn)的接線
機(jī)構(gòu)箱防跳接點(diǎn)應(yīng)接合閘線圈和電源負(fù)極之間，這樣當(dāng)合閘線圈正極端因故障帶正電時，防跳接點(diǎn)也能切斷合閘線圈回路起防跳作用。
3．5 機(jī)構(gòu)箱上的操作電源小開關(guān)應(yīng)保留
目前不少實(shí)例工程取消了斷路器機(jī)構(gòu)箱上操作回路的熔斷器或自動空氣開關(guān)等保護(hù)設(shè)備，只保留保護(hù)屏上的至操作箱的電源小開關(guān)。這樣操作電源顯得清晰簡單，但失去了在就地機(jī)構(gòu)箱上方便快速切除電源的手段，給就地設(shè)備調(diào)試造成安全隱患。其實(shí)保留就地操作電源開關(guān)并沒有什么不妥之處，取消就地電源開關(guān)的其中一個原因是擔(dān)心就地電源開關(guān)跳閘，就地失電檢測不方便，這個問題實(shí)際不存在，對由跳位繼TWJ和合位繼HWJ常閉接點(diǎn)形成的控制回路斷線信號進(jìn)行分析，可知由該信號可檢測到的就地操作電源失電。另一個原因是覺得機(jī)構(gòu)箱上的操作電源須經(jīng)操作箱的電源小開和機(jī)構(gòu)箱上電源小開關(guān)串聯(lián)取得顯得繁瑣，但這樣對斷路器跳合閘操作沒有實(shí)質(zhì)影響，而就地調(diào)試時可切斷該開關(guān)停止操作，增加調(diào)試工作的安全性。
4．總結(jié)
斷路器操作控制是保護(hù)及自動化整個控制過程的最后環(huán)節(jié)，是執(zhí)行環(huán)節(jié)，其對電網(wǎng)安全運(yùn)行有著重大的影響。這方面須各級保護(hù)管理機(jī)構(gòu)多給予關(guān)注，也須相關(guān)的各方如保護(hù)廠家、斷路器廠家、設(shè)計院、施工和運(yùn)行等單位的專業(yè)人員不斷努力、加強(qiáng)交流進(jìn)一步完善。
