合理选型低压断路器提高小水电同期并网安全性和可靠性（周文强,李新宝,罗晓波）

【摘要)通过对DWl5系列低压断路器2种合闸电路原理的分析，提出科学合理选型低压断路器时提高小水电站同期并网安全性和可靠性至关重要，并对如何选型低压断路器进行了比较分析。图2幅。

【关键词】小水电站设备选型低压断路器

O引言

农村小型水电站，一般单机容量在800 kW以下，发电机出口电压400 v，对同期点并网方式选择往往过于简单，经多处小水电站运行实践证明，该环节对水电站安全运行尤为重要，现对淅川县20余座低压水轮发电机使用的Dwl5型万能式断路器同期点并网出现多次非同期并列事故的处理，并结合同期并网使用的DWl5型万能式低压断路器二次回路接线分析说明，对如何正确选择低压断路器，提高发电机出口处同期点并网设备及电站发电设备的安全性和可靠性提出一点看法。

1无预储能DWl5型万能式低压断路器

无预储能DWl5型万能式低压断路器电动机合闸二次回路接线原理图、合闸原理分析如下（见图1）：

图l中SB1为合闸按钮；SB2为分闸按钮；YR为跳闸线圈；KA1为中间继电器；KA2为合闸继电器；OF为断路器辅助触点；SQ为行程开关（终端开关）；C为充电电容；M为合闸储能电动机。

工作原理：接通电源，交流电源经电阻R、二极管VD整流向电容C。合闸时，按下合闸按钮SB1，电容C对中间继电器KA1线圈放电，KA1吸合，其常开触点闭合，合闸继电器KA2得电吸合并自锁，其常开触点闭合，电动机M起动运转，使操作机构储能。合闸完毕时，行程开关SQ断开，KA2失电释放，电动机断电停转。断路器合闸后，其常闭辅助触点QF断开，从而防止重合闸。

2有预储能DW15型万能式低压断路器

有预储能DW15型万能式低压断路器电动机合闸二次回路接线原理图、合闸原理分析如下（见图2）：

图中SB1为合闸按钮；SB2为储能/分闸按钮；YR为跳闸线圈（失能电磁铁）；YC为合闸线圈；Q为失压脱扣线圈；KAI为合闸继电器；KA2为中间继电器；QF为断路器辅助触点；SQ为行程开关（终端开关）；M为合闸储能电动机。

工作原理：合闸前先预储能，按下储能/分闸按钮SB2；中间继电器KA1得电吸合，其常开触点闭合，电动机M起动运转，直至行程开关SQ闭合，中间继电器KA2得电吸合并自锁，其常开触点断开，中间继电器KA1失电释放，电动机M断电停转。储能弹簧被拉紧，断路器处于分闸状态。合闸时，按下合闸按钮SB1，合闸线圈YC得电吸合，断路器借助储能弹簧的收缩力瞬间合闸到位。断路器的常闭辅助触点断开，常开辅助触点闭合。如果要分闸，按下SB2，跳闸线圈YR得电吸合，断路器即跳闸。当电网失电时，欠压脱扣线圈Q失电，断路器即跳闸。

3分析

通过对无预储能和有预储能DWl5型万能式低压断路器2种典型的二次回路接线原理图及工作原理分析可知，小水电站同期点并网使用无预储能低压断路器，无论并网方式使用手动准同期（旋转灯光法）还是使用微机自动准同期装置，都会引起非同期合闸，因为准同期条件满足、合闸信号发出后，从接线图及工作原理分析，该合闸过程虽然是一个连续过程，但断路器本身带有延时性，即先储能再到主触头闭合，在这种情况下合闸并网，当主触头闭合时，发电机很有可能已经越过同期点，引起非同期合闸。其次，我县电站都是低水头、无调节径流式小型水电站，水头跌落大，机组运行不稳，频率变化幅度大，客观上为发电机的同期增加了难度，拖延了并网时间。这样就更不能使用该型号开关作为同期点并网设备。

对有预储能DW15型万能式低压断路器的二次回路接线原理图及工作原理分析可知，同期点并网使用有预储能DW15型万能式低压断路器，把断路器在同期合闸信号发出后，储能、合闸、同步实施的1个合闸过程分为2个操作过程，使断路器本身带有延时性为储能执行过程，同期合闸过程是在储能执行过程后的又1个操作过程。

通过对我县同期点使用无预储能断路器非同期并网事故处理并更换有预储能低压断路器问题的成功解决分析总结，在小型水电站电气设计时，正确选择DW15型万能式低压断路器对提高小水电同期点并网的安全性、增强设备的可靠性起到有效保障。

作者简介：

周文强（1972-），男，助理工程师，主要从事水电站技术管理工作。

来源：《小水电》2008.1