CN214542947U

CN214542947U - 进口gcb控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路

Info

Publication number: CN214542947U
Application number: CN202120013650.5U
Authority: CN
Inventors: 林罗波; 董毓晖; 李震; 朱兴文; 徐莹琳
Original assignee: Huaneng Shandong Shidaobay Nuclear Power Co Ltd
Current assignee: Huaneng Shandong Shidaobay Nuclear Power Co Ltd
Priority date: 2021-01-05
Filing date: 2021-01-05
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2031-01-05

Abstract

进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路,包括合闸、分闸监视回路；合闸监视回路为：电源正极顺序连接“地刀Q81分”开关接点、“地刀Q82分”开关接点、“隔刀Q9合”隔刀接点、“防跳接点1”开关接点、“GCB分位1”开关接点、“弹簧能量满足1”开关接点、“SF6满足1”开关接点、“GCB分位2”开关接点、GCB合闸继电器Y1到后接至电源负极；分闸监视回路为：电源正极顺序连接“弹簧能量满足2”开关接点、“SF6满足2”开关接点、“GCB合位2”开关接点、GCB分闸继电器Y2后接至电源负极。操作箱内分合闸回路监视继电器可以监视分合闸回路全部接点和元件，操作箱面板分合闸回路监视灯可以正确反映，方便运行和检修人员运维巡视判断。

Description

进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路结构，尤其是涉及一种进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路。

背景技术

《大中型火力发电厂设计规程》GB50660-2011第12.2.6条中规定：“600MW及以上机组，根据工程具体情况，经技术经济论证合理时，在发电机与变压器之间可装设发电机断路器或负荷开关”。设置GCB(发电机出口断路器)优点是GCB可以减少设备平均维护时间，改善同期条件，同时在事故情况下，厂用电系统安全切换，对减少事故、保护人身与设备安全至关重要，GCB使整个电厂安全可靠性大大提高，方便电厂管理、运行和维护。

目前，国内一些大型火电机组，尤其核电机组和水利机组，都设置GCB(发电机出口断路器)来保护发电机和变压器。但是国内制造商还没有能力生产与大容量机组配套的GCB，国外也只ABB、ALSTHOM，少数几个厂家有能力生产。而使用国外厂家GCB设备，就可能存在国外进口GCB控制柜成套设备与国产操作箱不匹配问题。

高温气冷堆示范工程GCB设备采用瑞士ABB厂家GCB控制柜成套设备，发电机出口断路器操作箱采用南京南瑞CZX-12S和发电机保护装置放一起，组装成发电机保护A屏。在调试期，调试人员就发现两者在分合闸回路监视上存在问题。

进口GCB控制柜成套设备与国产南京南瑞CZX-12S操作箱分合闸回路监视模块配合不合理问题。在国内开关分合闸指令等都经操作箱后，至开关本体实现分合闸等操作，操作箱内设有分合闸监视继电器，用以监视分合闸回路完整性，开关本体不再设有分合闸监视继电器。而瑞士ABB厂家GCB控制柜成套设备，也设有分合闸监视模块，及监视回路接入口也固定，且只监视分合闸线圈，对分合闸线圈之前接点不做监视。这样就导致操作箱监视灯无法监视整个分合闸回路，且与GCB控制柜内分合闸监视模块无法配合。而监视回路不正常，直接影响运行和检修人员判断，无法及时正确判断GCB分合闸回路完整性，影响机组安全稳定运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是：解决进口GCB控制柜与国产操作箱合闸、分闸监视回路不匹配问题。

其技术方案如下：

进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：所述合闸监视回路为：电源正极顺序连接“地刀Q81分”开关接点、“地刀Q82分”开关接点、“隔刀Q9合”隔刀接点、“防跳接点1”开关接点、“GCB分位1”开关接点、“弹簧能量满足1”开关接点、“SF6满足1”开关接点、“GCB分位2”开关接点、GCB合闸继电器Y1到后接至电源负极；

所述分闸监视回路为：电源正极顺序连接“弹簧能量满足2”开关接点、“SF6满足2”开关接点、“GCB合位2”开关接点、GCB分闸继电器Y2后接至电源负极。

优选为：所述合闸监视回路中，电源正极通过合位监视继电器TWJ与“地刀Q81分”开关接点连接。

优选为：所述合闸监视回路中包括合闸回路指示灯，该指示灯设置在合位监视继电器TWJ 与“地刀Q81分”开关接点之间。

优选为：所述分闸监视回路中，电源正极通过分位监视继电器HWJ与“弹簧能量满足2”开关接点连接。

优选为：所述分闸监视回路中包括分闸回路指示灯，该指示灯设置在分位监视继电器HWJ 与“弹簧能量满足2”开关接点之间。

优选为：地刀Q81本体与地刀Q82本体之间设置发电机出口断路器GCB；所述发电机出口断路器GCB一端通过隔刀Q9本体与地刀Q82本体连接。

优选为：所述地刀Q81本体、Q82本体作用是在GCB断开且隔刀Q9本体断开时合闸，当 GCB需要合闸带电运行前，必须将GCB两侧地刀Q81本体、Q82本体置于分闸状态，此时地刀Q81本体、Q82本体分闸辅助接点：“地刀Q81分”开关接点、“地刀Q82分”开关接点闭合。

优选为：当所述发电机出口断路器GCB需要合闸带电运行前，隔刀Q9本体合闸，此时隔刀Q9本体合闸辅助接点，即“隔刀Q9合”隔刀接点闭合。

优选为：所述“弹簧能量满足2”开关接点为：GCB分合闸是弹簧驱动，当所述弹簧储存能量满足分一次的能量时，该开关接点闭合，否则，该开关接点断开。

优选为：所述“SF6满足2”开关接点闭合或断开定义为：SF6是在GCB柜内绝缘和灭弧作用气体，当气体密度不够，“SF6满足2”接点就会断开，当气体密度大于合理定值，“SF6满足2”接点就会闭合。

有益效果：

操作箱内分合闸回路监视继电器可以监视分合闸回路全部接点和元件，操作箱面板分合闸回路监视灯可以正确反映，方便运行和检修人员运维巡视判断。

附图说明

图1是现有技术用于进口GCB控制柜与国产操作箱分合闸监视回路的电路原理图。

图2是GCB与隔刀Q9本体、地刀Q81本体和地刀Q82本体连接原理图。

图3是本实用新型进口GCB控制柜与操作箱合闸、分闸监视回路匹配电路原理图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

分、合闸回路监视继电器一般只在操作箱设置一套，国产GCB本体没有，但是高温气冷堆的进口GCB控制柜成套设备，本体会自带分、合闸监视回路模块，也是起到分、合闸回路监视目的。下面分析一下高温气冷堆两套分、合闸回路监视特征：

一、合闸回路监视原设计方案其特征为：

1.国产操作箱内的合位监视回路：从电源正接至合位监视继电器(简称TWJ)，接至“合闸回路指示灯”，接至“原TWJ接入位置”接至GCB合闸继电器(简称Y1)，最后接至电源负，构成操作箱内合位监视回路(图1最密集虚线所示)；

2.进口GCB控制柜内合位监视模块(简称K100)监视回路：从正电接至K100，接至“弹簧能量满足1”接点，接至“SF6满足1”接点，接至“GCB分位1”接点，接至Y1，到电源负，构成GCB控制柜合闸监视回路。

说明1：只有从电源正到电源负所经过的接点和元件，才会被监视到，只要其中一个接点不满足条件断开(如弹簧能量1不足，其“弹簧能量满足1”接点就会断开)，此时合闸监视回路就会断开，使TWJ继电器失电，操作箱上合闸回路指示灯熄灭(此灯亮起表示合闸回路完整无故障)，表示合闸回路有断点，即此时合闸指令过来无法实现合闸功能。

说明2：合闸回路从电源正，接至“合闸指令”接点，接至“地刀Q81分”接点，接至“地刀Q82分”接点，接至“隔刀Q9合”接点(两地刀Q81、Q82和隔刀Q9与GCB需要满足电气五防联锁要求，即必须保证地刀在分位，隔刀在合位，GCB才能合闸)，接至“防跳接点1”接点，接至“GCB分位1”接点，接至“弹簧能量满足1”接点，接至“SF6满足1”接点，接至“GCB分位2”接点，接至Y1，最后接到电源负，从电源正经过以上所有接点和元件到电源负构成GCB开关合闸指令回路，只要其中一个接点断开，回路就不完整，无法实现GCB合闸动作。

根据说明1、说明2可以看出，原设计方案中无论是“国产操作箱内的合位监视回路”，还是“进口GCB控制柜内合位监视模块(简称K100)监视回路”都没有实现对整个合闸指令回路内所有接点和元件的监视能力。

二、分闸回路监视原设计方案其特征为：

1.国产操作箱内的合位监视回路：从电源正接至分位监视继电器(简称HWJ)，接至“分闸回路指示灯”，接至“原HWJ接入位置”，接至GCB分闸继电器1(简称Y2)，最后接至电源负，构成操作箱内分位监视回路(图1最密集虚线所示)；

2.进口GCB控制柜内分位监视模块(简称K101)监视回路：从正电接至K101，接至“弹簧能量满足2”接点，接至“SF6满足2”接点，接至“GCB合位2”接点，接至Y2，到电源负，构成GCB控制柜分闸监视回路。

说明3：只有从电源正到电源负所经过的接点和元件，才会被监视到，只要其中一个接点不满足条件断开(如弹簧能量2不足，其“弹簧能量满足2”接点就会断开)，此时分闸监视回路就会断开，使HWJ继电器失电，操作箱上分闸回路指示灯熄灭(此灯亮起表示分闸回路完整无故障)，表示分闸回路有断点，即此分闸指令过来无法实现分闸功能。

说明4：分闸回路从电源正，接至“弹簧能量满足2”接点，接至“SF6满足2”接点，接至“GCB合位”接点，接至Y2，接到电源负，从电源正经过以上所有接点和元件到电源负构成GCB开关分闸指令回路，只要其中一个接点断开，回路就不完整，无法实现GCB分闸动作。

根据说明3和说明4，原设计方案中“国产操作箱内的合位监视回路”不满足对整个合闸指令回路内所有接点和元件的监视能力，而“进口GCB控制柜内分位监视模块(简称K101)监视回路”满足，但是此模块接点只送至主控室监视画面，未在国产操作箱上呈现，还是需要优化改进。

针对情况一合闸回路监视和情况二分闸回路监视功能缺陷，实用新型电路改进如下。

三、合闸、分闸回路监视优化改进

1.国产操作箱内的合位监视回路：取消原有GCB合闸回路监视电缆，在国产操作箱出口端子排处与合闸指令线短接(图3虚线所示)，即改变合闸监视接入位置，与到进口GCB控制柜的合闸指令共用一根电缆和共用一个接入位置。此时，国产操作箱内的合位监回路，从电源正，接至“地刀Q81分”接点，接至“地刀Q82分”接点，接至“隔刀Q9合”接点(两地刀Q81、Q82和隔刀Q9与GCB需要满足电气五防联锁要求，即必须保证地刀在分位，隔刀在合位，GCB才能合闸)，接至“防跳接点1”接点，接至“GCB分位1”接点，接至“弹簧能量满足1”接点，接至“SF6满足1”接点，接至“GCB分位2”接点，接至Y1到电源负，构成国产操作箱内的合位监视回路，实现到监视合闸回路内全部接点和元件的功能。其中，合闸回路中全部接点和元件闭合和断开含义如下：

“地刀Q81分、地刀Q82分”接点闭合或断开含义：地刀Q81本体、Q82本体在GCB两侧(如图2)，地刀Q81本体、Q82本体作用是在GCB断开且隔刀Q9本体断开检修时合闸，将主回路接地，是一种安全接地措施，当GCB需要合闸带电运行前，必须将两侧地刀置于分闸状态，此时地刀Q81、Q82分闸辅助接点会闭合；

“隔刀Q9合”接点闭合或断开含义：隔刀Q9断开是在GCB断开检修时安全隔离措施，但是隔刀Q9是不能带负荷分合闸，线路送电前先合隔刀，再和GCB，让GCB承担闭合负荷任务，所以当GCB需要合闸带电运行前，隔刀Q9必须合闸，此时隔刀Q9合闸辅助接点会闭合；

“防跳接点1”接点闭合或断开含义：防跳继电器K1在GCB合闸后带电，其常闭接点断开，防止合闸指令一直存在，而此时有故障分闸指令也一直存在，使GCB在合闸、分闸之间跳跃，所以合闸回路中取了K1常闭接点；

“GCB分位1”接点闭合或断开含义：“GCB分位1”是GCB分位的辅助接点1，只有 GCB在分位，此接点闭合；

“弹簧能量满足1”接点闭合或断开含义：GCB分合闸是弹簧驱动，弹簧储存能量满足合闸一次且分一次的能量时，该接点闭合；不够，则此接点断开；

“SF6满足1”接点闭合或断开含义：SF6是在GCB柜内绝缘和灭弧作用气体，当密度不够，“SF6满足2”接点就会断开，当密度大于合理定值，“SF6满足2”接点就会闭合；

“合闸继电器Y1”：Y1是GCB合闸继电器，若是出现故障，就会断开。

实用新型电路实现对合闸回路全部接点和元件监视功能，可以帮助电厂运行人员和检修技术人员快速找出哪个接点断开，准确分析合闸回路故障原因。

2.国产操作箱内的分位监视回路：取消原有GCB分闸回路监视电缆，在国产操作箱出口端子排处与分闸指令线短接(图3虚线所示)，即改变分闸监视接入位置，与到进口GCB控制柜的分闸指令共用一根电缆和共用一个接入位置。此时，国产操作箱内的分位监视回路，从电源正，接至“弹簧能量满足2”接点，接至“SF6满足2”接点，接至“GCB合位2”接点，接至Y2，接到电源负，构成国产操作箱内的分位监视回路，实现监视分闸回路内全部接点和元件功能。

其中，分闸回路中全部接点和元件闭合和断开含义如下：

“弹簧能量满足2”接点闭合或断开含义：GCB分合闸是弹簧驱动，弹簧储存能量满足分一次的能量时，该接点闭合；不够，则此接点断开；

“SF6满足2”接点闭合或断开含义：SF6是在GCB柜内绝缘和灭弧作用气体，当气体密度不够，“SF6满足2”接点就会断开，当气体密度大于合理定值，“SF6满足2”接点就会闭合。

实用新型电路实现对分闸回路全部接点和元件监视功能，可以帮助电厂运行人员和检修技术人员快速找出哪个接点断开，准确分析分闸回路故障原因。

3.进口控制柜内合闸、分闸监视模块K100/K101，回路不做优化，保持原有回路和功能，其接点所示回路状态，只作为工作人员辅助参考。

综上所述，国产操作箱内的合位监视回路：取消原有GCB合闸回路监视电缆，在国产操作箱出口端子排处与合闸指令线短接(图3虚线所示)，即改变合闸监视接入位置，与到进口GCB控制柜的合闸指令共用一根电缆和共用一个接入位置。此时，国产操作箱内的合位监回路，从电源正，接至“地刀Q81分(即：地刀Q81本体的辅助触点)”接点，接至“地刀Q82 分(即：地刀Q82本体的辅助触点)”接点，接至“隔刀Q9合(即：隔刀Q9本体的辅助触点)”接点(两地刀Q81、Q82和隔刀Q9与GCB需要满足电气五防联锁要求，即必须保证地刀在分位，隔刀在合位，GCB才能合闸)，接至“防跳接点1”接点，接至“GCB分位1”接点，接至“弹簧能量满足1”接点，接至“SF6满足1”接点，接至“GCB分位2”接点，接至 Y1到电源负，构成国产操作箱内的合位监视回路，实现到监视合闸回路内全部接点和元件的功能。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明/实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，包括合闸监视回路、分闸监视回路；其特征为：

所述合闸监视回路为：电源正极顺序连接“地刀Q81分”开关接点、“地刀Q82分”开关接点、“隔刀Q9合”隔刀接点、“防跳接点1”开关接点、“GCB分位1”开关接点、“弹簧能量满足1”开关接点、“SF6满足1”开关接点、“GCB分位2”开关接点、GCB合闸继电器Y1到后接至电源负极；

2.根据权利要求1所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：所述合闸监视回路中，电源正极通过合位监视继电器TWJ与“地刀Q81分”开关接点连接。

3.根据权利要求1所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：所述合闸监视回路中包括合闸回路指示灯，该指示灯设置在合位监视继电器TWJ与“地刀Q81分”开关接点之间。

4.根据权利要求1所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：所述分闸监视回路中，电源正极通过分位监视继电器HWJ与“弹簧能量满足2”开关接点连接。

5.根据权利要求1所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：所述分闸监视回路中包括分闸回路指示灯，该指示灯设置在分位监视继电器HWJ与“弹簧能量满足2”开关接点之间。

6.根据权利要求1所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：地刀Q81本体与地刀Q82本体之间设置发电机出口断路器GCB；所述发电机出口断路器GCB一端通过隔刀Q9本体与地刀Q82本体连接。

7.根据权利要求6所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：所述地刀Q81本体、Q82本体作用是在GCB断开且隔刀Q9本体断开时合闸，当GCB需要合闸带电运行前，必须将GCB两侧地刀Q81本体、Q82本体置于分闸状态，此时地刀Q81本体、Q82本体分闸辅助接点：“地刀Q81分”开关接点、“地刀Q82分”开关接点闭合。

8.根据权利要求6所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：当所述发电机出口断路器GCB需要合闸带电运行前，隔刀Q9本体合闸，此时隔刀Q9本体合闸辅助接点，即“隔刀Q9合”隔刀接点闭合。

9.根据权利要求1所述的进口GCB控制柜与国产操作箱合分闸监视回路匹配电路，其特征为：所述“SF6满足2”开关接点的闭合或断开定义为：SF6是在GCB柜内绝缘和灭弧作用气体，当气体密度不够，“SF6满足2”接点就会断开，当气体密度大于合理定值，“SF6满足2”接点就会闭合。