① KKJ、HWJ、TWJ作用及原理解析(二)
智电学院 干货分享
2、TWJ/HWJ位置继电器和控制回路断线
2.1 TWJ/HWJ(跳闸位置/合闸位置继电器)的作用
TWJ/HWJ主要作用是提供开关位置指示。HWJ并接于跳闸回路,该回路在开关跳闸线圈之前串有断路器常开辅助触点。当开关在合位时,其常开辅助触点闭合,HWJ线圈带电,表示开关合位。TWJ并接于合闸回路,该回路在开关合闸线圈之前串有断路器常闭辅助触点。当开关在分位时,其常闭辅助触点闭合,TWJ线圈带电,表示开关分位。注意:当开关在分位时,其实合闸线圈是带电的。TWJ为电压线圈,线圈本身电阻就较大,加上回路上串的电阻,整体阻值约20~40K(测量控制正和TWJ负端)。虽然整个合闸回路是导通的,但因为控制回路电压大部分加在TWJ上,TWJ部分电阻很大,电流很小,不足以使合闸线圈动作。TWJ线圈上串联的电阻,也是为了防止TWJ线圈击穿短路,导致合闸线圈误动。当手动或遥控合闸时,合闸回路接通相当于直接将TWJ短接,电压直接加在合闸线圈上,使线圈动作。HWJ回路同此基本一致。断路器位置可以用合位也可以用跳位表示,保护和监控习惯采用的位置信号略有不同:按照传统习惯,保护程序判断开关位置一般采用TWJ,例如备投装置需接入的开关位置都采用TWJ(断路器常闭触点)。远动监控方面一般都采用HWJ(断路器常开触点),如果只有TWJ,往往还要在数据库里取反。
2.2 断路器位置和HWJ的区别
不论采用TWJ还是HWJ来判断开关位置,都有一个一旦控制回路断线,就会导致位置判断错误的问题。比如开关在合位,此时HWJ=1;如果这时控制电源掉了,则HWJ失电,HWJ=0,就会错误判断为开关分开。为了避免这种情况发生,装置提供了“断路器位置”这个经过程序判断处理后的状态量。正常情况下,TWJ和HWJ状态是相反的,程序会判为状态有效,断路器状态和HWJ状态是一致的;当TWJ和HWJ全部为0或全部为1时,程序认为该状态变位为无效状态,断路器位置还是会保持原状态不变。
2.3 不同系列操作回路位置指示的区别
带跳合位灯的一般是带有操作回路的保护装置,分2种情况:(1)使用装置操作回路,跳合位灯由操作回路原理图中TWJ/HWJ继电器控制,继电器带电,相应指示灯亮;(一般的线路保护)(2)若不使用装置的操作回路,需要单独将跳合位置接到保护的开入,用以点灯。(例如南瑞PCS9611D)
2.4 控制回路断线
位置继电器(TWJ、HWJ)除了提供位置指示外,还有一个重要作用是监视控制回路是否完好。因为正常情况下,不论开关处于何状态,TWJ和HWJ必有一个带电,状态为1。如果全为0,则代表控制回路异常,即我们常说的控制回路断线。按照相关技术要求,必须监视跳闸回路(相比而言,跳闸回路断线要比合闸回路断线后果严重的多)。这也是HWJ线圈负端没有引出装置直接在内部就和跳闸回路并在一起的原因。(9661/RCS941的操作回路,HWJ负也单独引出装置,主要是为了配合开关的方便)。TWJ负端单独引出,主要是为了同不同类型开关控制回路配合(比如防跳)。装置产生的控制回路断线信号=TWJ常闭接点+HWJ常闭接点。通过硬接点输出的该信号,都加了3S的判断延时。主要是因为断路器常开和常闭触点并不是完全同步的。比如开关由分到合,常闭触点(TWJ)打开时,常开触点(HWJ)还没有闭合,中间一般会有几十个毫秒两者都为0的情况,如果不加判断延时,则会误报控制回路断线。注意对主变各侧开关的控制回路断线,是通过测控装置采集操作回路的硬接点输出。硬接点信号开出是没有任何时间延时的,为了避免因为TWJ和HWJ不同步误发控制回路断线信号,现场要通过增加该开入采集的遥信去抖时间来躲过这段时间,一般可设为0.3S。
因为现在开关内部接线经常会把弹簧储能或气压闭锁等接点串入合闸回路。所以在现场时,有时开关分开后,储能电机运转给弹簧储能。在储完能之前,合闸回路是断开的,TWJ状态上不来,会报控制回路断线。储能完毕,合闸回路接通,控制回路断线信号复归。现场调试时这种现象也是经常碰到的,属于正常现象。
② KKJ、HWJ、TWJ的作用及原理
一、KKJ(合后继电器)
1.1 KKJ的历史、含义
几乎所有操作回路都配备有KKJ继电器,源于电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸,因此被称为KKJ。传统二次控制回路通过KK开关操作把手实现手动合闸和分闸操作,该把手有6个状态,即“预分-分-分后、预合-合-合后”,其中“分、合”为瞬动位置,“预合”和“预分”可固定。用户手动合闸时,将把手从“分后”打至“预合”,此时预合接点接通,提示用户确认开关状态。合闸后,KK把手自动进入“合后”位置并固定。分闸操作类似,分闸后进入“分后”位置。KK把手可通过增加接点实现不同功能。处于“合后位置”时,“合后位置”接点闭合,表示开关是人为合上的。
1.2 KKJ的应用
在传统二次控制回路中,KKJ继电器常用于开关位置不对应启动重合闸、手跳闭锁重合闸、手跳闭锁备自投以及产生事故总信号。操作回路中采用的KKJ继电器,功能与传统KK把手相似,主要用于上述应用。
二、TWJ/HWJ位置继电器和控制回路断线
2.1 TWJ/HWJ(跳闸位置/合闸位置继电器)的作用
TWJ/HWJ主要提供开关位置指示。HWJ并接于跳闸回路,当开关处于合位时,常开辅助触点闭合,HWJ线圈带电,HWJ=1表示开关合位。TWJ并接于合闸回路,当开关处于分位时,常闭辅助触点闭合,TWJ线圈带电,TWJ=1表示开关分位。注意,当开关处于分位时,合闸线圈带电,但因为控制回路电压大部分加在TWJ上,电流很小不足以使合闸线圈动作,以防止TWJ线圈误动。手动或遥控合闸时,直接短接合闸回路,使TWJ线圈动作。
2.2 断路器位置和HWJ的区别
装置显示菜单中有TWJ和HWJ状态以及断路器状态。HWJ与断路器状态并非完全一致,控制回路断线时位置判断可能会出现错误。装置通过程序判断后提供“断路器位置”,在TWJ和HWJ全部为0或1时,断路器位置保持不变。现场组态时,一般采用“断路器位置”来表示开关位置。
2.3 不同系列操作回路位置指示的区别
带有跳合位灯的保护装置有操作回路原理图中的TWJ/HWJ继电器控制,继电器带电指示灯亮(一般线路保护);若不使用装置操作回路,则需单独将跳合位置接至保护开入,用于点灯(如南瑞PCS9611D)。
2.4 控制回路断线
位置继电器除了提供位置指示,还监视控制回路是否完好。正常情况下,TWJ和HWJ至少有一个带电,全为0表示控制回路异常,即控制回路断线。监视跳闸回路更为重要。装置产生的控制回路断线信号由TWJ和HWJ常闭接点组合产生,通过硬接点输出,加有3S判断延时,避免TWJ和HWJ不同步误发信号。
总结:KKJ、TWJ和HWJ在电力系统中作为关键继电器,分别负责合闸后的状态确认、开关位置指示及控制回路完好性监视。这些继电器在不同系列的操作回路中发挥着重要作用,确保电力系统的安全稳定运行。同时,通过增加功能或优化设计,如在KKJ继电器中集成双位置功能,可满足变电站综合自动化技术的需要。