關(guān)于斷路器防跳回路的探討

詹 奕 宗秀紅

南方電網(wǎng)深圳供電局有限公司,廣東深圳 518020

關(guān)于斷路器防跳回路的探討

詹 奕 宗秀紅

南方電網(wǎng)深圳供電局有限公司,廣東深圳 518020

本文就在線清洗技術(shù)在新建循環(huán)流化床鍋爐項(xiàng)目中的應(yīng)用闡述了其清洗原理、操作要點(diǎn)、清洗分析和清洗效果，表明在線清洗技術(shù)在類似項(xiàng)目中具有廣泛推廣應(yīng)用價值。

在線清洗;循環(huán)流化床;腐蝕;保護(hù)膜

引言

斷路器（開關(guān)）是電力系統(tǒng)中重要的一次設(shè)備。所謂斷路器“跳躍”是指在斷路器合閘過程中因控制把手或保護(hù)裝置的合閘接點(diǎn)未能及時返回，斷路器正好合閘在故障線路或設(shè)備上, 造成斷路器連續(xù)“跳-合”的現(xiàn)象[1]。斷路器“跳躍”可能對設(shè)備本體造成嚴(yán)重?fù)p壞，并威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二次回路中，斷路器的防跳回路通常有操作箱防跳和斷路器機(jī)構(gòu)防跳，根據(jù)斷路器自身問題斷路器自己解決的原則，優(yōu)先選用斷路器機(jī)構(gòu)防跳，取消操作箱防跳功能。在現(xiàn)場驗(yàn)收中，發(fā)現(xiàn)一些斷路器的防跳回路存在一定的設(shè)計(jì)缺陷[2,3]，如當(dāng)操作箱跳閘位置監(jiān)視回路和斷路器防跳回路配合時容易出現(xiàn)問題，可能導(dǎo)致斷路器跳開后無法再次合閘。針對工作中遇到的防跳回路問題，本文進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并給出了相應(yīng)的整改措施。

1 典型的操作箱防跳回路

不同廠家的操作箱防跳回路大同小異，典型的操作箱防跳回路如圖1

圖1 典型的操作箱防跳回路

當(dāng)控制把手或保護(hù)裝置的合閘接點(diǎn)未能及時返回時，1D40為正電位。如果合閘于永久性故障，保護(hù)動作跳閘，TJ接點(diǎn)通，跳閘保持繼電器TBJ勵磁，TBJ常開接點(diǎn)閉合，由于1D40帶正電，則防跳繼電器TBJV線圈勵磁，TBJV常開接點(diǎn)閉合，使得防跳回路自保持，同時TBJV的常閉接點(diǎn)打開，斷開合閘回路，實(shí)現(xiàn)防跳功能。

2 一起配合失敗的防跳回路分析與改進(jìn)

與操作箱防跳回路不同的是，斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路一般采用合閘啟動防跳繼電器方式。某110kV斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路如圖2。

圖2 斷路器機(jī)構(gòu)防跳原理圖

圖中107為保護(hù)裝置至斷路器機(jī)構(gòu)的合閘回路，與圖1中的107相同。斷路器在合位狀態(tài)下，QF常開接點(diǎn)閉合，當(dāng)控制把手或保護(hù)裝置的合閘接點(diǎn)未能及時返回時，正電源通過合閘回路引至機(jī)構(gòu)防跳繼電器1KA，電壓型繼電器1KA勵磁，其常開接點(diǎn)閉合使防跳繼電器自保持，同時常閉接點(diǎn)打開，斷開合閘回路，從而在合閘正電保持的情況下，斷路器跳開時起到防跳作用。

由圖1和圖2知，單一的操作箱防跳回路和斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路都可以實(shí)現(xiàn)斷路器的防跳功能，然而，當(dāng)操作箱內(nèi)跳位監(jiān)視回路與斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路配合在一起時，卻帶來了意外的問題。首先是控制回路監(jiān)視問題。圖1中，105是合閘監(jiān)視回路，也稱跳位監(jiān)視回路，若1D49（107）與1D50（105）短接，當(dāng)斷路器在合閘狀態(tài)時，1D50為正電位，而QF常開接點(diǎn)閉合，若斷路器機(jī)構(gòu)防跳繼電器1KA線圈電阻過小，跳位監(jiān)視繼電器TWJ因分壓過大勵磁動作，即在合位狀態(tài)下，TWJ和HWJ均勵磁動作，同時發(fā)跳位和合位信號，影響保護(hù)裝置正常運(yùn)行。其次，在這種配合下，可能因1KA線圈電阻過大導(dǎo)致加在其線圈兩端電壓值達(dá)到動作電壓，1KA勵磁動作，1KA常開接點(diǎn)閉合，即使斷路器跳開后，1KA仍能通過跳位監(jiān)視回路105（TWJ）實(shí)現(xiàn)自保持而無法返回，使得非故障狀態(tài)下斷路器跳開后無法再次合閘。

為了解決合閘狀態(tài)下TWJ和HWJ同時動作問題，可通過在操作箱處解開1D49（107）和1D50（105）的短接回路，改為107和105分別引至斷路器機(jī)構(gòu)箱，同時在跳位監(jiān)視回路中串接一個斷路器常閉接點(diǎn)的方法，如圖3。

圖3 改進(jìn)的合閘監(jiān)視回路一

這種改進(jìn)在斷路器為合閘狀態(tài)時，QF常閉接點(diǎn)打開，斷開了合閘監(jiān)視回路，使得合閘狀態(tài)下不再誤發(fā)TWJ異常信號。然而，在合閘正電尚未斷開，防跳繼電器1KA還在勵磁的狀態(tài)下，斷路器跳開后，跳位監(jiān)視回路中串接的QF常閉接點(diǎn)仍然會使防跳回路自保持，因此這種改進(jìn)并不能解決防跳后無法合閘的問題。

為解決斷路器防跳后不能合閘的問題，可以通過兩種方法改進(jìn)。方法一：在圖3的基礎(chǔ)上，在防跳繼電器1KA線圈負(fù)電端端并聯(lián)一個適當(dāng)大小的電阻，使得1KA通過TWJ回路接通時分得的電壓小于其返回電壓，確保防跳繼電器1KA動作后能及時返回。這種方法需要根據(jù)TWJ線圈阻值和1KA線圈阻值來計(jì)算需要串聯(lián)的電阻阻值大小，實(shí)現(xiàn)起來較麻煩，而且可靠性不夠高。方法二：在圖3的基礎(chǔ)上，在跳位監(jiān)視回路中再串接一個防跳繼電器1KA的常閉接點(diǎn)，如圖4。這種改進(jìn)在防跳繼電器1KA動作后，合閘回路正電尚未消失時， 1KA勵磁動作其常閉接點(diǎn)斷開使得TWJ回路暫時斷開，待合閘回路正電消失，防跳繼電器1KA失磁返回其常閉接點(diǎn)閉合，TWJ回路接通，從而可解決防跳動繼電器動作后無法合閘的問題。

圖4 改進(jìn)的合閘監(jiān)視回路二

3 一起機(jī)構(gòu)防跳失敗的回路分析與改進(jìn)

某500kV變電站500kV線路斷路器采用ABB公司HPL型設(shè)備，現(xiàn)場取消了保護(hù)操作箱的防跳功能，使用了斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路，調(diào)試人員在做防跳試驗(yàn)時出現(xiàn)了時而防跳成功，時而防跳失敗的現(xiàn)象，其機(jī)構(gòu)防跳回路如圖5。

圖5 ABB開關(guān)防跳回路

就地進(jìn)行防跳試驗(yàn)時，即分控箱和中控箱的遠(yuǎn)方就地轉(zhuǎn)換把手均在就地位置，按住中控箱的合閘按鈕S1，則分控箱中遠(yuǎn)方合閘回路610帶正電，斷路器合閘后防跳繼電器K3動作。當(dāng)斷路器點(diǎn)跳后，發(fā)現(xiàn)K3繼電器返回；再次進(jìn)行防跳試驗(yàn)時，用萬用測量分控箱的610回路，發(fā)現(xiàn)斷路器跳開后，610回路由正電位短時變?yōu)樨?fù)電后再變?yōu)檎娢缓?，斷路器合閘，防跳功能失效（這里注意中控箱的531帶正電，分控箱的531是懸空的）。經(jīng)查找分析發(fā)現(xiàn)，由于斷路器在分閘的過程中振動過大，使得彈簧儲能接點(diǎn)發(fā)生抖動，導(dǎo)致中控箱合閘回路中的彈簧儲能接點(diǎn)重動繼電器K8繼電器短時失磁，引起合閘回路的K8接點(diǎn)短時斷開，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)箱內(nèi)合閘回路短時斷開，使得防跳繼電器K3返回，當(dāng)K8再次勵磁使合閘回路接通時，由于斷路器已經(jīng)跳開，防跳繼電器K3將不再勵磁，故而斷路器跳開后再次合上，防跳功能失效。

由圖5知，斷路器分控箱中，合閘回路的112和防跳回路的113是短接在一起的，而531則是懸空的，使得防跳回路的正電也經(jīng)過了中控箱的K8接點(diǎn)；為了防止K8失磁使防跳繼電器返回，可將分控箱的112和113的短接片拆除，將113直接與531接通，這樣，即使彈簧儲能接點(diǎn)抖動使K8失磁，由于防跳回路已經(jīng)跨過K8接點(diǎn)，防跳繼電器也不會返回。

這種處理方法使得在分控箱進(jìn)行分相就地防跳試驗(yàn)時，由于分控箱的就地合閘正電602與防跳繼電器的正電531沒有短接點(diǎn)，在分控箱就地合閘時，無法啟動防跳繼電器，故在分控箱就地合斷路器時沒有防跳。

此外，用于重動K8繼電器的彈簧儲能接點(diǎn)抖動還存在另外一個隱患，即線路發(fā)生故障跳開斷路器時，彈簧儲能接點(diǎn)抖動使K8繼電器失磁，如果彈簧儲能接點(diǎn)發(fā)生抖動后不能夠正常返回，K8的失磁將會導(dǎo)致合閘回路斷開，線路斷路器重合閘失敗。

由于在分控箱合閘回路已經(jīng)串接了彈簧儲能接點(diǎn)BW1，中控箱中重動繼電器K8的接入反而有害而無利，因此，建議取消中控箱的K8接點(diǎn)，而分控箱不進(jìn)行整改，即分控箱的112和113仍然短接在一起，113無需與531接通。這樣既可避免分控箱就地?zé)o防跳的問題，又可防止重合閘失敗的問題。

4 結(jié)論

在斷路器合閘過程中因控制把手或保護(hù)裝置的合閘接點(diǎn)未能及時返回，斷路器合閘于故障且保護(hù)動作使斷路器跳閘時，斷路器將發(fā)生多次的“跳-合”現(xiàn)象，這將導(dǎo)致斷路器的遮斷能力下降，甚者引起斷路器爆炸，擴(kuò)大故障范圍。故而，斷路器防跳回路已是二次回路不可缺少的重要組成部分。然而，由于設(shè)計(jì)或施工原因，斷路器防跳回路時常出現(xiàn)問題。針對驗(yàn)收中碰到的斷路器防跳回路存在的問題，本文進(jìn)行了闡述，給出了相應(yīng)的改進(jìn)方案，使防跳回路得以完善。

[1]李珉.對斷路器防跳回路的探討[J].電氣技術(shù)與自動化，36(2):111-114

[2]郭偉，楊東海.防跳回路的重疊于比較[J].繼電器，35(15):62-63

[3]馮楊州.關(guān)于保護(hù)裝置防跳回路與操作機(jī)構(gòu)防跳回路的分析[J].電氣傳動自動化，27(5):57-59

Discussion about the Anti-jump of the Circuit Breaker

Zhan Yi, Zong Xiuhong
Shenzhen Power Surpply Co,Ltd, Shenzhen, 518020, China

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.052

詹奕（1976-）：女，碩士，工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面的工作；

宗秀紅(1978-)：女，博士，高級工程師，從事電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究以及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面的工作。

AbstractThe anti-jump circuit of breaker is the important secondary circuit.However the design and the coordination of the anti-jump circuit are not perfect.For the failure of anti-jump phenomenon, a detailed analysis is carried out in this paper.Also, the corresponding measures are given to improve the anti-jumping circuit.

Keywordsbreaker anti-jump; anti-jump circuit; secondary circuit; accident prevention