KKJ(合后繼電器)-詳解

1、KKJ（合后繼電器） 詳解KKJ（合后繼電器） 1.1 KKJ的由來包括RCS和LFP系列在內(nèi)幾乎所有類型的操作回路都會(huì)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(duì)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(gè)狀態(tài)。其中“分、合”是瞬動(dòng)的兩個(gè)位置，其余4個(gè)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(huì)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(dòng)進(jìn)入“合后”位置并固定

2、在這個(gè)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?！昂虾笪恢谩苯狱c(diǎn)在傳統(tǒng)二次控制回路里主要有兩個(gè)作用：一是啟動(dòng)事故總音響和光字牌告警；二是啟動(dòng)保護(hù)重合閘。這兩個(gè)作用都是通過位置不對(duì)應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。所謂位置不對(duì)應(yīng)，就是KK把手位置和開關(guān)實(shí)際位置對(duì)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

3、構(gòu)成了不對(duì)應(yīng)回路。開關(guān)人為合上后，“合后位置”接點(diǎn)會(huì)一直閉合。保護(hù)跳閘或開關(guān)偷跳，KK把手位置不會(huì)有任何變化，自然“合后位置”接點(diǎn)也不會(huì)變化，當(dāng)開關(guān)跳開TWJ接點(diǎn)閉合，位置不對(duì)應(yīng)回路導(dǎo)通，啟動(dòng)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(duì)位，即把KK把手扳到“分后位置”。不對(duì)應(yīng)回路斷開，事故音響停止，掉牌復(fù)歸。因?yàn)閭鹘y(tǒng)二次回路主要是考慮就地操作。當(dāng)90年代初電力系統(tǒng)進(jìn)行“無人值守”改造時(shí)，碰到的一個(gè)很棘手的問題就是遙控如何和上述傳統(tǒng)二次回路配合。因?yàn)楫?dāng)時(shí)設(shè)備自動(dòng)化水平的限制，“無人值守”實(shí)現(xiàn)的途徑是通過在傳統(tǒng)二次回路基礎(chǔ)上，增加具備 “四遙”（ 遙控/遙調(diào)/遙測(cè)/遙信）功能

4、的集中式RTU來實(shí)現(xiàn)，也即我們常說的老站改造（單純保護(hù)配集中式RTU）模式。遙控是通過RTU遙控輸出接點(diǎn)并在手動(dòng)接點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)遙控分閘時(shí)，因?yàn)镵K把手依舊不能自動(dòng)變位，會(huì)因?yàn)槲恢貌粚?duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘和事故音響。無人值守站不可能靠人去手動(dòng)對(duì)位，同時(shí)也不可能在KK把手上加裝電機(jī)，遙控時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)讓KK把手變位，成本太高也不可靠。對(duì)此問題，當(dāng)時(shí)普遍采取的解決辦法是遙控輸出2付接點(diǎn)，一付跳開關(guān)，一付給重合閘放電（當(dāng)時(shí)的重合閘功能是通過在一定條件下，對(duì)儲(chǔ)能電容儲(chǔ)能。重合閘動(dòng)作時(shí)由該電容對(duì)合閘線圈放電實(shí)現(xiàn)。RCS96XX系列線路保護(hù)的重合閘充電過程就是模擬的對(duì)電容充電的過程）。對(duì)于誤發(fā)事故總信號(hào)，沒有什

5、么太好的辦法解決，考慮到改造的目的是實(shí)現(xiàn)無人值守，所以一般是采取直接取消不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)事總回路的辦法。目前階段，變電站綜合自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方式發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的燈光音響、信號(hào)回路已全部取消，開關(guān)的控制操作回路和重合閘功能都已集中在高集成度的保護(hù)測(cè)控單元內(nèi)部。但上述幾方面的問題依然存在，只是各廠家采取的解決方式不同。有些廠家的設(shè)備對(duì)此問題采取了回避，直接采用保護(hù)動(dòng)作來啟動(dòng)重合閘和事總信號(hào)。也就是說沒法實(shí)現(xiàn)不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)原理，如果開關(guān)偷跳則不能啟動(dòng)重合閘和發(fā)出事總信號(hào)。這種方法并不可取，雖然廠家宣稱開關(guān)偷跳概率極小，但畢竟存在這種可能。南瑞公司產(chǎn)品的操作回路里通過增加KKJ繼電器，巧妙的解決了不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)

6、的問題。KKJ繼電器實(shí)際上就是一個(gè)雙圈磁保持的雙位置繼電器。該繼電器有一動(dòng)作線圈和復(fù)歸線圈，當(dāng)動(dòng)作線圈加上一個(gè)“觸發(fā)”動(dòng)作電壓后，接點(diǎn)閉合。此時(shí)如果線圈失電，接點(diǎn)也會(huì)維持原閉合狀態(tài)，直至復(fù)歸線圈上加上一個(gè)動(dòng)作電壓，接點(diǎn)才會(huì)返回。當(dāng)然這時(shí)如果線圈失電，接點(diǎn)也會(huì)維持原打開狀態(tài)。手動(dòng)/遙控合閘時(shí)同時(shí)啟動(dòng)KKJ的動(dòng)作線圈，手動(dòng)/遙控分閘時(shí)同時(shí)啟動(dòng)KKJ的復(fù)歸線圈，而保護(hù)跳閘則不啟動(dòng)復(fù)歸線圈（以96XX系列操作回路為例，保護(hù)跳閘和手動(dòng)/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

7、時(shí)也滿足了變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的需要。 1.2 KKJ的含義和應(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(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘。 b、手跳閉鎖重合閘。保護(hù)跳閘分后接點(diǎn)不會(huì)閉合，只有手動(dòng)跳閘后，分后接點(diǎn)才會(huì)閉合，給重合閘電容放電， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)應(yīng)產(chǎn)生事故總信號(hào)。 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(dòng)或遙控）合上；KKJ=0代表開關(guān)為人為（手動(dòng)或遙控）分開。2、TWJ/

8、HWJ位置繼電器和控制回路斷線2.1TWJ/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2040K（測(cè)量控制正和TWJ負(fù)端）。因?yàn)閲?guó)內(nèi)開關(guān)跳合閘線圈為電流

9、型，其阻值較?。ǔＲ姷臑?0200|?）。雖然整個(gè)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(dòng)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(dòng)。當(dāng)手動(dòng)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(dòng)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(hào)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(dòng)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

10、往還要在數(shù)據(jù)庫(kù)里取反。2.2斷路器位置和HWJ的區(qū)別某些裝置里開關(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)。那么，這個(gè)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(gè)一旦控制回路斷線，就會(huì)導(dǎo)致位置判斷錯(cuò)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(huì)錯(cuò)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(gè)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(huì)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

11、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(huì)保持原狀態(tài)不變。大家可以做個(gè)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；再拔掉開關(guān)控制保險(xiǎn)，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(gè)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。2.3不同系列操作回路位置指示的區(qū)別LFP900系列操作回路從電氣上可以說基本上是獨(dú)立的，跳合位指示燈也直接帶在操作回路上。比如LFP941操作回路，如果裝置電源不上電，只給操作回路控制電源上電。操作回路板上的跳合位燈依

12、然會(huì)亮。RCS96系列和RCS900系列面板跳合位指示，是裝置采集到跳合位后，再驅(qū)動(dòng)面板上的發(fā)光二極管，產(chǎn)生相應(yīng)的燈光位置指示。2.4控制回路斷線位置繼電器除了提供位置指示外，還有一個(gè)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(gè)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。按照部頒技術(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。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），但常規(guī)設(shè)計(jì)上，一般也在端子排上直接同合閘回路并接。裝置產(chǎn)生的控制回路斷線信號(hào)=TWJ常閉接點(diǎn)+HWJ常閉接點(diǎn)。無論是通訊還是硬接點(diǎn)輸出的該信號(hào)，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(huì)有幾十個(gè)毫秒兩者都為0的情況，如果不加判斷延時(shí)，則會(huì)誤報(bào)控制回路斷線。注意對(duì)主變各側(cè)開關(guān)的控制回路斷線，是通過測(cè)控裝置采集操作回路的硬接點(diǎn)輸出。硬接點(diǎn)信號(hào)開出是沒有任何時(shí)間延時(shí)的，為了避