新版断路器动作计数的实用性

作者：沈晨 张宗杰 单位：上海市电力公司奉贤供电公司

传统断路器动作计数器存在的问题

传统断路器计数器的电源接在断路器本体的辅助开关S1，断路器动作后S1触点闭合计数器动作。传统断路器计数器存在如下的主要问题。1）传统断路器计数器对断路器分合闸的动作无法加以区分，并且对断路器检修状态动作、正常运行状态动作和故障短路状态动作无法进行区别。2）传统断路器计数器机械机构长期运行可靠性下降，易发生机械故障。由于是机械结构，无法为变电站综合自动化服务。3）由于传统断路器计数器安装于断路器上，且示数装置较小，不方便运行人员读数和记录，会存在漏计现象。

新型数字式断路器动作计数器的技术要求

针对传统断路器计数器存在的问题，上海市电力公司奉贤供电公司研制了一种包含数字电路和CPU运算的新型数字式断路器动作计数器（下称数字式断路器计数器）来实现对断路器不同动作情况加以识别，分别记录并加以储存。通过数字式断路器计数器内部CPU的脉冲，始终实现对断路器动作情况的实施监控、数据采集，并最终实现数据上传，这样就可以有效地解决对断路器动作区别计数的问题。对数字式断路器计数器的技术要求如下。为了实现对于断路器不同动作情况的区分，需要从外部引入反映断路器动作情况的状态量。而最直接反映断路器动作环境的量就是当时电网的状态量，可以通过从电网二次侧取得反映电网工况的运行参量，将其和断路器动作信号一同输入到计数器的逻辑判断回路，通过数字式断路器计数器中CUP和预先设定的固定程序，来达到对于断路器动作情况的判别，并将结果分别储存到闪存的不同数据区。而对于断路器检修状态则可以独立的设置一个计数器脱机的状态，使得检修时断路器动作情况不计入总的断路器动作数中。另外，由于数字式断路器计数器采用电子信号采样处理、数字式储存的方式，因此数字式断路器计数器自身受外界不定因素造成计数不可靠的情况得到有效控制，且数据储存形式安全可靠。

数字式断路器计数器的设计方案

基本功能为了实现对数字式断路器计数器的技术要求，数字式断路器计数器应满足以下基本功能：①在正常运行状态下，保护动作且断路器动作，计数；②继电保护校验时保护动作、断路器动作，不计数；③检修时断路器动作，不计数；④信号继电器震动掉牌，不计数；⑤断路器正常操作时，不计数；⑥为保证数字式断路器计数器工作可靠性，应具有失电记忆功能。数字式断路器计数器在满足以上基本功能要求的前提下，在信号接入回路上要求二次侧接线尽量简洁，减少对继电保护工作回路的影响。同时在电路设计和原件选用上，在耐压、绝缘、抗干扰、稳定性、离散性等方面都应严格控制，确保数字式断路器计数器工作可靠、稳定。工作原理图数字式断路器计数器工作电源采用独立的小开关从110V直流母线上获取电压，在确保工作电源独立性的前提条件下，也方便了数字式断路器计数器安装和更换时投入和退出运行。在数字式断路器计数器动作信号回路方面，工作信号取自信号小母线，同时结合断路器信号继电器及断路器辅助接点等形成了另一套完整独立的回路。这不但保证了数字式断路器计数器工作信号独立不受干扰，也减少由于从二次侧接线而给继电保护装置造成干扰及不稳定因素。数字式断路器计数器的二次接线图，数字式断路器计数器的工作原理图如图（图略）4．3技术指标结合数字式断路器计数器工作原理图和现场设备实际工作工况，对于数字式断路器计数器的主要技术指标做出如下要求。1）额定电压为直流220、110V。2）信号电压为直流110V。3）功率消耗：装置直流电源回路的功耗，不大于3W。4）介质强度：装置导电部分连在一起对非带电金属部分或外壳的绝缘，应能承受50Hz交流实验电压2000V（有效值）、历时1min的试验而无绝缘击穿或闪络现象。5）装置的电器寿命为6万h。6）电磁兼容试验：对设备进行衰减振荡波试验，能满足GB／6162—1985《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》标准要求，冲击电压试验，能满足GB／T7261—2000《继电器及装置基本试验方法》中19．标准要求；静电放电抗扰度试验，能满足IEC－61000－4－2标准要求；耐湿热试验，能满足GB／T7261—2000《继电器及装置基本试验方法》中第20章标准要求；高低温试验，能满足GB／T7261—2000《继电器及装置基本试验方法》中第21章标准要求。数字式断路器计数器与传统断路器计数器的性能比较如表1所示。

数字式断路器计数器的应用效果

上海市电力公司奉贤供电公司通过与上海华通自动化设备有限公司的合作攻关，研制了JSQ－1型数字式断路器动作计数器。JSQ－1型数字式断路器动作计数器，目前仅可实现检修状态动作和正常运行状态动作的区分。数字式断路器计数器于2011年2月在奉贤供电公司35kV明城站开始投入运行，使得断路器故障电流动作次数的手工记录变成自动记录。数字式断路器计数器投运至今，已经运行了近一年，运行情况正常，装置的记录数据准确，数据在任何情况下可长期保存，且显示直观、表达清晰、设置方便，大大提高了对断路器动作计数的可靠性。

结语

1）上海市电力公司奉贤供 电公司研制的JSQ－1型数字式断路器动作计数器，实现了对断路器正常运行状态动作和检修状态动作进行区分的功能，且该设备结构简单、便于维护，可以广泛应用于35kV及以下断路器上，对判断断路器的自身状态和寿命提供了可靠的依据。2）但随着对JSQ－1型数字式断路器动作计数器装置信号回路的不断更新、完善，最终可实现增加对正常运行状态和短路故障状态进行区分的功能。