變電站開關(guān)防跳的實現(xiàn)及試驗方法淺談

【摘要】開關(guān)防跳回路是為了防止開關(guān)合閘接點粘死，在遇到故障時出現(xiàn)的\"跳-合-跳-合\"跳躍現(xiàn)象。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生現(xiàn)場采用了保護操作箱中”防跳”回路及開關(guān)機構(gòu)箱的“防跳”回路。在試驗防跳回路時，除了看試驗結(jié)果，還有看試驗對象，同時應(yīng)除去人為誤覺因素，以免造成誤判。

【關(guān)鍵詞】防跳回路；試驗方法；誤判

1.引言

在變電所的運行中，如果開關(guān)控制回路內(nèi)部設(shè)計的不合理會使開關(guān)合閘于故障后出現(xiàn)\"跳-合-跳-合\"跳躍現(xiàn)象，即當開關(guān)在手動或自動重合閘裝置動作合閘后，如果操作控制開關(guān)未復歸或控制開關(guān)接點、自動重合閘合閘接點粘住，此時因故障保護動作使開關(guān)跳閘會發(fā)生多次”跳-合”現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)象，在開關(guān)控制回路里面設(shè)計了防跳回路。由于操作機構(gòu)的不同，在開關(guān)跳躍表現(xiàn)出來的現(xiàn)象會有所不同，在對開關(guān)防跳回路進行試驗時，如果不加以注意，可能在試驗、保護定檢時可能造成誤判，得出不正確的結(jié)果。

2.防跳回路的接線方法及區(qū)別

針對開關(guān)的\"跳躍\"現(xiàn)象，可以利用保護屏操作箱中\(zhòng)"防跳\"回路或開關(guān)操作機構(gòu)本身的\"防跳\"回路來防止這種\"跳躍\"現(xiàn)象的發(fā)生。利用操作箱的“防跳”回路的典型設(shè)計如圖1所示：

在這回路中，其防跳的實現(xiàn)原理是：手動分閘或保護跳閘接通接點TJ使防跳繼電器電流線圈TBIJ帶電，從而驅(qū)動其接點TBIJ接通，若合閘回路合閘接點粘死或合閘脈沖不返回時，防跳回路接通，驅(qū)動防跳繼電器電壓線圈TBUJ，繼而TBUJ接點切斷合閘回路，這樣可有效防止開關(guān)進入跳合的死循環(huán)。

利用開關(guān)機構(gòu)箱的“防跳”回路的典型設(shè)計如圖2所示：

對于彈簧儲能機構(gòu)，其接線方式有兩種，一種是將“防跳”設(shè)置在合閘回路彈簧儲能輔助接點之前：如圖2防跳回路分相控制箱將端子531與接點K601短接；另一種是將“防跳”設(shè)置在合閘回路彈簧儲能輔助接點之后：如圖2防跳回路將開關(guān)分相控制箱內(nèi)各相端子531與端子530短接。

其工作原理是：第一種接入方法，若有遠控回路一直有合閘脈沖（不返回），同時開關(guān)在合閘位置，這樣防跳繼電器帶電，驅(qū)動自身接點構(gòu)成自保持回路，同時它的另一個接點將合閘回路切斷，這樣可保證開關(guān)跳開之后由于合閘脈沖的不返回不會有第二次合閘行為。第二種實現(xiàn)原理基本上與第一種相同，區(qū)別在于它接在接點K8、S4之后帶來的影響。對于分相控制箱內(nèi)S4遠方/就地，在變電站現(xiàn)場運行規(guī)程是不允許通過該控制把手將開關(guān)在運行與熱備用之間進行狀態(tài)轉(zhuǎn)變，只有在開關(guān)檢修時方可動用該控制把手操作開關(guān)。因而對運行中的開關(guān)來說，只要該控制把手位置正確就不會產(chǎn)生任何影響，但在保護定檢時，如果是在開關(guān)本體上試驗該防跳回路就得特別注意該把手帶來的影響。對于彈簧儲能接點K8，如果接在K8之后，開關(guān)在合閘后一段時間內(nèi)彈簧處于儲能狀態(tài)，K8接點斷開一直到三相儲完能為止，在這段時間內(nèi)，即使有不間斷的合閘脈沖，但開關(guān)的防跳回路卻起不了作用；接在K8之前，即使彈簧未儲能而一直有合閘脈沖，這時，防跳回路會起作用，這樣接點K3及K8兩個斷開點，更可靠保證開關(guān)的不正常情況下不合閘。但無論怎么接，應(yīng)注意防跳繼電器內(nèi)電阻與開關(guān)分位指示燈電阻的配合問題，防止開關(guān)在合位時，防跳回路與開關(guān)常閉接點并聯(lián)，分位指示燈通過防跳回路構(gòu)成回路，使得開關(guān)在合位時開關(guān)分位指示燈亮這種錯象。

3.防跳回路的試驗方法及注意事項

防跳回路的常見試驗方法是給一個持續(xù)的合閘脈沖，再給一個足夠短的分閘脈沖。若開關(guān)出現(xiàn)再次合閘的行為，若非保護重合閘的原因，則開關(guān)沒防跳功能。若開關(guān)沒有出現(xiàn)合閘的行為，也有可能是其他原因?qū)е碌?，而實際開關(guān)沒接防跳功能。看開關(guān)防跳回路是否起作用，除了看試驗結(jié)果，還有看試驗對象是否正確，同時應(yīng)除去人為誤覺因素。不同類型的開關(guān)，現(xiàn)象會不同，10kV電磁式機構(gòu)開關(guān)，其分合閘是瞬間完成的，其跳躍現(xiàn)象是連續(xù)性的，而彈簧操作結(jié)構(gòu)或氣動、液壓機構(gòu)分合閘時需要儲能過程，其跳躍現(xiàn)象是間續(xù)性的。

電磁式開關(guān)，由于合閘的能量來自于開關(guān)電磁機構(gòu)瞬時釋放的電磁能，不需要時間來完成開關(guān)合閘前儲能。試驗時只需按住開關(guān)的合閘按鈕（KK合閘位置），給開關(guān)一個分閘脈沖，這是沒有防跳功能的開關(guān)會出現(xiàn)連續(xù)的跳合跳合現(xiàn)象。其變位由開關(guān)操作回路中開關(guān)常分常合輔助接點的變換實現(xiàn)，故跳合的時間間隙與開關(guān)輔助接點的變換是一致的。同時開關(guān)一般用于10kV電壓等級，其分合閘速度不如其他較高電壓等級的開關(guān)，跳躍時會發(fā)出清晰-噼-啪-噼啪分合聲音。

彈簧儲能式的開關(guān)，其合閘能量來自合閘彈簧（已處于儲能狀態(tài)）釋放的機械能，該能量一部分用于開關(guān)的合閘，一部分用在給分閘彈簧儲能。合閘彈簧的儲能是開關(guān)機構(gòu)箱的儲能電機來完成，其儲能時間大約為十幾秒至二十秒。在試驗此類開關(guān)時，我們可將開關(guān)設(shè)于合閘位置，合閘彈簧已經(jīng)儲滿能量，給開關(guān)一個持續(xù)的合閘脈沖，再給一個分閘脈沖，結(jié)果開關(guān)跳開后沒有再次合閘行為便可以說明開關(guān)已經(jīng)接入防跳功能。但在廣東某一500kV變電站，在投產(chǎn)階段由于調(diào)試人員沒有采取就地觀察，以試驗電磁式開關(guān)的現(xiàn)象作為判據(jù)，調(diào)試過程中只在遠處試驗（測控屏）聽到開關(guān)一聲響，在測控屏看開關(guān)分閘位置指示燈亮就判斷開關(guān)已經(jīng)接入防跳功能。但在投產(chǎn)后一年保護定檢時，檢查回路發(fā)現(xiàn)開關(guān)保護屏操作箱及開關(guān)本體機構(gòu)箱均沒接入防跳回路。后邊按照開關(guān)投產(chǎn)前的方法再次試驗，發(fā)現(xiàn)當時試驗存在以下問題：

（1）聽覺出錯開關(guān)，在這一聲響中，其實開關(guān)已完成一次分閘-合閘-分閘的過程，由于該彈簧儲能式的開關(guān)應(yīng)用于較高電壓等級，其分合閘速度比電磁式快了很多，人的聽覺、視覺很難區(qū)分如此短時間間隙聲響變化及分指示燈變化的情況，。從聲音上聽，只是啪的一聲，從視覺上，只有分位指示燈一閃亮。

（2）給分閘脈沖的時候，調(diào)試人員采用在測控屏點按分閘按鈕的形式，因為人的反應(yīng)速度相對機械慢得多，在分閘-合閘-分閘時間是幾十毫秒。從錄波圖看靠人手按了分閘按鈕再松開必須保證小于持續(xù)時間65毫秒（兩次分閘脈沖的時間間隔），如此短脈沖脈沖考人手是完全沒辦法實現(xiàn)的。采用保護定檢儀器也需縮短故障返回時間。

那么除了依靠故障錄波之外，還有沒其他方法可更直接判斷呢？查看圖2防跳回路我們可以看到防跳繼電器接點閉合，防跳功能起作用，因而觀察防跳繼電器接點的變化便可以進行判斷。這對于采用開關(guān)本體操作箱的防跳是非常直觀的，但對于采用保護操作箱的防跳，是不實用的。因為我們根本看不到操作箱內(nèi)部的繼電器。從上面動作過程我們看到開關(guān)有合閘的行為，那開關(guān)合閘后必然要再次儲能，那只要在開關(guān)本體周圍就很容易觀聽到開關(guān)是否出現(xiàn)儲能的聲音，同時開關(guān)本體機構(gòu)箱上合閘計數(shù)已也能反映開關(guān)的合閘行為。

除此之外，試驗時應(yīng)該注意以下幾點：

（1）試分合開關(guān)，確認控制回路正常，沒有控制回路斷線的信號。

（2）當開關(guān)在分閘位置時，手動給開關(guān)合閘脈沖時，開關(guān)沒有動作，應(yīng)馬上停止合閘脈沖，以防合閘線圈燒毀。

4.結(jié)論

不同的防跳接線方式有不同的特點，在進行防跳回路的試驗時應(yīng)充分考慮到其接線方式，同時應(yīng)摒除試驗過程中一些人為因素，應(yīng)達到準確，直觀，有說服力的試驗結(jié)果。

參考文獻

[1]胡嘯.220kV線路微機保護和斷路器的接點配合問題[J].電力安全技術(shù)，2006.

[2]林漢清.保護裝置防跳回路問題的處理[J].農(nóng)村電氣化，2008，12.

[3]梁漢城.關(guān)于SF6開關(guān)位置繼電器的接線對防跳回路的影響[J].繼電器，2003.

[4]楊雄彬.220kV榕棉甲線2182開關(guān)防跳回路檢查測試報告[R].2009.

作者簡介：陳楚忍（1973—），男，揭陽普寧人，主要從事電力系統(tǒng)變電運行工作。