操作回路的几个基本概念2

3、单装置的事故总信号及全站事故总

3.1 96XX系列线路保护装置的事故总信号

96XX系列线路保护本身带有操作回路的保护装置，都可以产生事故总信号。事总信号即可以通过硬接点开出也可以通过串口通讯上送，前者适用用非综自站，由专门的测控装置开入量采集；后者适用于综自站。事总信号也是根据位置不对应原理产生，即事总=KKJ+TWJ。装置对事总信号的采集判断，并不是KKJ和TWJ两个接点位置简单的串联，也就是说并不是一旦KKJ和TWJ一都为1，就马上判为事总=1。在程序上加了一个判断延时（类似遥信去抖）。2000年初，在RCS9000系统刚推向市场时，在现场调试时发现，开关手动或遥控合闸时，会瞬间发出事总信号。经过分析发现，因为手动或遥控合闸时，在接通合闸回路的同时，启动KKJ，KKJ=1；而TWJ返回为0需要先启动HBJ继电器，HBJ接点闭合，TWJ线圈被短接，导致TWJ返回，TWJ返回的要比KKJ动作的慢，这样会瞬间造成KKJ+TWJ=1，符合事总信号条件，判为事总。TWJ马上返回，事总信号在瞬时发出后也返回。（以上情况是分析最常见的TWJ负端并在合闸回路的情况,如果TWJ负端单独接一付开关的常闭辅助触点,开关合上后才返回，那么事总信号=1的时间将会加长）。为了躲过这段时间，在程序中对事总判断加了延时，初期的程序是对通讯上送和接点开出的事总都加了400ms延时，即TWJ和KKJ都为1后还要等待400ms，如果两者仍为1，才判为事总=1。现在的程序这方面同以往略有差别：对硬接点开出的事总还是400ms延时；通讯上送的事总是40 ms延时。考虑到无人值守的需要，96XX系列线路保护的事故总信号一旦产生后将持续3s，自动复归。这一点对硬接点开出还是通讯上送的事总信号处理是一样的。这样处理主要是防止某装置发生一次事故后，如果不自动复归，该装置或其它装置再发生事故，全站事故总无法再次告警。

3.2 全站事故总信号及合成的方式

不论是传统的中央信号系统还是现在的综自系统和调度主站，都需要一个全站总的事故总信号。调度主站和当地监控系统都需要这个信号来实现启动事故音响、自动推事故画面、判断开关是事故跳闸还是人工分闸等功能。我们在系统组态时，全站事故总信号不论是对调度还是对当地后台，习惯上都是排列在遥信信息表的第一位。全站事总是总控单元根据组态设置的各个装置的事故总采用“或门”逻辑运算产生的合成信号。在系统组态时，哪些量参与全站事故总信号的合成是有区别的。组态是应注意下面两点

a) 全站事总合成一定要全。装置的事总信号是根据KKJ和TWJ状态产生的，所以从这个角度来说单个装置的事故总是和开关“对应”的而不是和保护“对应”的（因为偷跳也要启动事总）。所以组态时按开关来，要保证全站所有开关的事总信号都要参与合成，不要遗漏某个开关。对9611等线路保护好说，装置本身可以通过通讯送上本身的事故总，但主变保护不论采用LFP900还是RCS9600系列的保护，即使象9679和9661这样既有CPU也带操作回路的装置，也不会通讯上送事故总。对主变及内桥等开关，可通过测控或保护测控装置开入采集该开关操作回路提供的事故总硬接点信号。比如组屏安装的RCS96XX系列主变保护出厂设计RCS9681/82后备保护开入1固定接入该侧开关操作板提供的事总，开入2接入控制回路断线，出厂时已配好线。LFP900的操作板需要焊一连接线（5和5*）后，也可引出事总信号。把通讯上送的9611等装置的事故总和采集主变开关事总信号的开入量，组态合成信号时都参与逻辑或即可。

b) 合成全站事总的信号不能重复。如果某个开关的事总信号组进去了，就不要再把同线路的保护动作信号组进去；反之依然，组了保护信号就不要组开关的事总。比如一台9611线路保护，把它的事故总和过流I、II段等跳闸的保护动作信号也组进去了，这会产生什么问题呢？会导致实际发生一次事故，却产生2个全站事总信号的问题。因为保护动作是瞬动的，故障电流切除，保护接点就会返回，通讯上送的动作信号也一样。保护一动作，总控马上合成一个全站事总，开关一跳开，保护返回，合成事总马上返回。而9611的事总信号是TWJ为1（即开关跳开后）况且还有一个判断延时后才会产生，所以因保护动作产生的全站合成事总返回后，会由装置上送的事总再次导致全站事总产生，过3S后装置事总返回，全站事总也返回。这是不对的，一次事故就应该产生一次全站事故总。在现场我已碰到过好几个同事犯过这个错误，所以大家一定要注意。对主变保护也一样，你把各侧开关事总信号开入组进去了，就不要再把差动保护、重瓦斯等等保护再组进去。

c) 很多公司对全站事故总信号的合成方法是把所有装置的所有的保护动作信号组在一起。这种方法看似效果跟把全部开关的事总信号合成方法效果是一样的，但实际上两种方法还是有区别的。保护合成事总，优点是全站事总可以自动复归，但致命缺点是偷跳不能发出事总。同时总控合成信号参与逻辑运算的量数量也较大（所有装置的所有动作信号），组态时既容易遗漏某个元件动作信号，同时如果现场某个元件只是投信号，没有投跳闸，则也会造成开关并没有跳开但误发事总的问题。所以从事故总信号的真正含义上理解，合成全站事总，还是应采用全部开关的事总信号为宜，事总信号就是由开关的不对应来启动。这样只考虑到全部开关的事总，参与总控逻辑运算的量较少，也不容易遗漏，总控运算负担轻；同时开关偷跳也能发出事总来。但是注意一点，9611等线路保护事总3S后能自动复归，主变各侧开关的事总，是采的操作板提供的硬接点信号，就是一个简单的TWJ+KKJ的串联。如果开关跳闸后，不手动复归（虽然开关已在分位，还要手动或遥控开关分闸，以使KKJ=0），则开关本身的事总和合成的全站事总都不会复归。（注意保护信号遥控复归只是把装置的跳闸灯给复归掉，这个信号是消除不掉的）。

3.3 现场常见的误发事总信号的几种情况

a) 不管是真空还是SF6或GIS（组合电器）开关，一般都有就地操作功能。大部分用户设计的是不管就地还是远方操作方式把手设在保护屏上还是采用开关的，开关就地操作也是经过保护操作回路的。但是也有部分用户设计时从安全性角度出发（比如担心控制电缆着火，导致开关不能分开），开关就地操作直接接通跳闸回路，没有经过保护的操作回路。如果这种情况下，用户在开关就地手分开关，就会产生事总信号。因为不经操作回路，KKJ不会为0，TWJ=1满足事总条件。

b) 对主变各侧开关做遥控或手动合闸时，会瞬间发出事故总信号。前面我们已经提到了，合闸时KKJ首先启动=1，此时TWJ还没=0，所以产生事总。9611等装置程序上已加了延时判断处理，可以躲过这种情况。但主变各侧事故总是硬接点开出的信号，它没有任何延时。所以，有时合闸时会瞬时发出事总信号。对此情况，可以通过增加采集该信号的开入去抖延时来躲过。比如9681开入1遥信去抖延时出厂默认25ms，如果躲不过，可以延长一些去抖时间，以躲过误发事总。

c) 现场有时还有种情况就是用户做9611等出线保护试验，跳闸后事总信号发出后也复归了。用户还没再做下一个试验项目，突然又报出事总信号了。这一般是因为开关跳开后，用户为了作下一个项目，需修改定值。修改完定值后，肯定要复位保护装置。装置一上电必然初始化，重新监测各种信号。如果这时开关尚在分位，因为KKJ=1、TWJ=1自然又会报出事总，过3S后也会自动返回。这种情况也不少见，如果用户很认真细致，他会问你原因的，解释一下即可。

d) 还有种情况虽然很偶然，但也发生过。用户验收时，做完一个成组试验，马上就把装置电源关掉。如果在关电源之前，装置还没有送出事故总复归信号，则合成的全站事总就会一直不返回。这种情况把总控复位重启即可消除（注意，如果是9698B，最好是双机全部掉电再上电）。

4、TWJ/HWJ位置继电器和控制回路断线

4.1 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，HWJ=1表明开关合位。TWJ一般并接于合闸回路，该回路在开关合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，TWJ=1表明开关分位。注意：当开关在分位时，其实合闸线圈是带电的。TWJ为电压圈，线圈本身电阻就较大，加上回路上串的电阻，整体阻值约40K（测量控制正和TWJ负端）。因为国内开关跳合闸线圈为电流型，其阻值较小（常见的为50~200Ω）。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，比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。

4.2 断路器位置和HWJ的区别

我们从96XX系列装置里开关量状态显示菜单（/通讯信息表）里可以看到除了有TWJ和HWJ状态外,还有断路器状态。那么，这个断路器状态跟HWJ是否一样呢？其实并不完全一致。不论我们是采用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。大家可以做个试验，先让开关在合位，看开关量状态，HWJ和断路器位置都为1；再拔掉开关控制保险，此时HWJ=0，但断路器状态不变，仍为1。与这种情况相类似的，还有开关手车试验位置和运行位置，两种状态必须是相反的，才是有效的状态（构成一个异或关系），具有这种关系的遥信，我们一般称为双位置遥信。现场组态时，除非用户有特殊要求，一般都采用“断路器位置”这个开关量来表征开关位置，而不是单独采用HWJ或TWJ。对手车试验位置，一般通过在后台遥信数据库里设置它的双位置遥信关联属性，同时在画面编辑器里，对开关量图符的属性选择工程值（四态）而不是常规的工程值来实现。

4.3 不同系列操作回路位置指示的区别

LFP900系列操作回路从电气上可以说基本上是独立的，跳合位指示灯也直接带在操作回路上。比如LFP941操作回路，如果装置电源不上电，只给操作回路控制电源上电。操作回路板上的跳合位灯依然会亮。RCS96系列和RCS900系列面板跳合位指示，是装置采集到跳合位后，再驱动面板上的发光二极管，产生相应的灯光位置指示。96XX系列低压保护用户在设计中一般不特别分开装置电源和控制电源，但对于9661装置，因为它不仅有操作回路还带有非电量保护。设计上一般把操作回路控制电源和非电量电源（也是装置电源）分开。如果装置电源不上，只上操作回路控制电源，前面板上是没有开关位置指示的。这一点在现场调试过程经常有可能发生，比如因非电量开入线尚未接完，所以用户不给非电量（实际上也是装置电源）上电。但把开关控制电源上电了，面板上开关位置肯定无显示，用户见有可能会以为故障。这在现场已碰到多次。（另外注意，9611等低压线路保护CPU板到液晶板的排线如果不连，面板上所有指示灯都会亮）

4.4 控制回路断线

位置继电器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，也即我们常说的控制回路断线。按照部颁技术要求，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），但常规设计上，一般也在端子排上直接同合闸回路并接。

装置产生的控制回路断线信号=TWJ常闭接点+HWJ常闭接点。无论是通讯还是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，同上文所讲事故总信号采集一样，是通过测控装置（出厂设计一般是本侧后备保护的开入2）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。