高压开关柜升级：微机控制保护装置优化

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：新型具有微机控制保护装置的高压开关柜在市场上占有的份额越来越大，这里仅以几种常用的为例，将同型号的继电器控制保护柜和微机控制保护柜进行比较，便于读者尽快掌握新型柜电路的分析解读方法，以便在工程中得到更为广泛的推广和应用。这里一定要注意到，综合微机保护装置是专门为该柜研制的继电保护装置，它是以计算机技术为主的，同时又设置了一些与继电器功能相同的强电装置，包括以模块为主的微型继电器和触点。

高压开关柜一般为定型产品，并按用户需要做一些调整，去满足工程的要求。新型具有微机控制保护装置的高压开关柜在市场上占有的份额越来越大，这里仅以几种常用的为例，将同型号的继电器控制保护柜和微机控制保护柜进行比较，便于读者尽快掌握新型柜电路的分析解读方法，以便在工程中得到更为广泛的推广和应用。

1.图3-67是KYN28A-12（直流操作）进出线柜二次原理图和接线图（抽出式、继电器保护）。该图用电流互感器2TA采集系统电流信号，并将其引入到电流继电器KA中去，其中1KA～3KA为速断保护继电器，当系统电流（只要有一相）突增到极限允许值时，KC吸合，立即发出信号，信号继电器1KS动作，光字牌显示速断信号，同时KC动合触点（1－03）接通中间继电器KCF的回路，使断路器QF分闸，线闸TQ得电吸合，QF分闸断开；而4KA～6KA为过流保护继电器，当系统的电流达到过流保护整定值时（一般为额定电流的1.3～1.5倍），时间继电器1KT吸合并开始延时，当整定时间达到时，1KT（1－07）接通2KS，光字牌显示过流信号，同时1KT接通KCF的回路，使断路器分闸。这里要注意的是，KCF是一种既具有电流线圈、又具有电压线圈的中间继电器，也称防跳继电器。

该电路点划线框内是断路器自身的电路，断路器用转换开关SA控制，可手动合闸、分闸。

图3-68是KYN28A-12（交直流操作）进出线柜二次回路原理图（抽出式，综合微机保护）。图3-67和图3-68是两个功能完全相同的图样，但是图3-68却简单了许多，该图微机保护装置ZWB代替了复杂的继电器保护系统。

该图同样用电流互感器2TA采集电流信号，并引入到ZWB，这里一定要注意到ZWB虽然是微机保护装置，但能接收或输出强电信号（0～5A电流信号），然后将其进行模/数（A/D）转换变成微机能接收和识别的数字信号，引入到计算和程序系统，按设定的程序再发出相应的信号。

这里一定要注意到，综合微机保护装置是专门为该柜研制的继电保护装置，它是以计算机技术为主的，同时又设置了一些与继电器功能相同的强电装置，包括以模块为主的微型继电器和触点。该装置的抗干扰性能有很多，实践证明，在应用中还未发现过控制和继保方面的缺陷。

在读图时不要刻意去追寻它本身的构造和原理，因为这些知识用几本书是难以讲清楚的，有兴趣的读者应去阅读计算机原理结构及其在电力系统中应用方面的书籍，同样会找到答案的，但学习起来要比继电器保护复杂几百倍。这就是技术的一种进步，形式上简单了，功能上增加了，但原理上结构则更为复杂了。

图3-68中，ZWB的X2－7和X2－8的HJ动合触点便是微机保护装置的合闸触点，可以遥控，而ZWB的X2－9和X2－10的TJ动合触点便是微机保护装置的分闸触点，可以遥控、也可在过流时自动切断断路器。同时，ZWB设置了开关量输入触点，以确定断路器的位置（合或分）、手车工作位置（推进或推出）、手车试验位置（工作或试验）等。

该图同样应用了KCF（双线图防跳继电器），其内容与图3-67相同。

有一个不同点，就是该图有一个电压回路，ZWB接收电压信号，小母线电压信号经熔断器3～5FU接入到ZWB的X2－1、X2－2、X2－3、X2－4触点，这些信号同样要进行模-数（A-D）转换，引入到计算和程序系统，按设定的程序再发出相应的信号。

其他内容读者可沿用这样的分析方法去进行分析和解读。

2.图3-69是KYN28A-12（直流操作、继电器）隔离联络柜（继电器保护）二次原理图。隔离联络柜是串联在同等电压两段母线之间以备其中一段母线由于停电、负荷过重或其他情况下另一段母线自动投入以保证故障段母线各路负载或重要负载正常工作的开关柜，它的工作状态可以是断开的或闭合的，但其中一段母线出现故障时必须是闭合的。

该图与图3-67有很多相似之处，不同的是它只设置了过流保护（1KA～3KA），有一相过载则经过时间继电器KT延时后分闸；该电路设置了重合闸继电器KRr和后加速继电器KCC，用来解决由于两段母线出现短路故障时断路器QF的分闸，该图同样由转换开关SA进行主操作，点划线内为QF的内部线路。

图3-70是KYN28A-12（交直流操作微机、综合保护）隔离联络柜（微机综合保护装置）二次原理，与图3-69相比已简化了很多，而与图3-68则有很多相似之处，读者可自行分析解读。高科技产品帮助人们把复杂的继电器继保系统变得简单了。

3.图3-71是GG1A-12F（直流操作，继电器）电压互感器、避雷器柜二次原理图，是最常用的为系统提供电压信号的柜，并将其引至电压小母线上（WV），系统中的电压信号、低压交流电源都是这里引接的，在前述内容中已有详尽说明。同时在母线上设置避雷器。

而图3-72是与图3-71相同的避雷柜，型号是GG1A-12F（交直流操作；微机综合保护），不同的是采用了微机综合保护装置，代替了继电器，再是采用了三组电压互感器，其中一组是零序电压互感器。

由图可知，电流互感器经过断路器TQF引入到微机综合保护装置ZWB，ZWB同时接收零序电流互感器的信号，并将电压小母线（WV）经中间继电器KM接引到电压互感器上，作为系统的控制电源。

ZWB输出过电压告警信号、接地故障告警信号，电压互感器断线信号，并确定电压互感器、母线断路器的信号，供运行人员参考。

图3-73是第三节微机保护装置用于10kV配电系统中的二次回路电缆联系示意图，为了说明图样还列出了电缆清册，见表3-5，读者可对照图和表自行分析。