斷路器防跳功能的試驗新方法

周中新

摘 ?要：隨著經(jīng)濟市場的繁榮，我國電力行業(yè)也得到良好的發(fā)展空間，為保證廣大電力用戶的用電服務質(zhì)量，就需要穩(wěn)定電力系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該文結(jié)合斷路器防跳回路在實際生產(chǎn)中的應用效果，并討論串聯(lián)斷路防跳、彈簧儲能防跳、并聯(lián)斷路防跳、設備工藝選擇、跳位監(jiān)視等技術(shù)的應用優(yōu)勢及適應范圍，為實現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展提供參考意見。

關鍵詞：斷路器 ?設備防跳 ?實驗技術(shù)

中圖分類號：TM58 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）05（b）-0046-02

斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)對電能的合理分配，在不用頻繁操作電動機的基礎上，保護電源線路及相關設備，一旦系統(tǒng)中發(fā)生故障點，斷路器能夠及時切斷電路，綜合熔斷開關與繼電器的作用為電能輸送提供高效幫助，強化電力企業(yè)供配電工作效率，降低線路出現(xiàn)故障的風險，提高生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

1 ?斷路器防跳回路重要性

斷路器在電力系統(tǒng)中能起到保護電路的作用，也是一種能夠在可控范圍內(nèi)承擔異?；芈冯娏鞯拈_關設備，目前斷路器在變電站中有廣泛應用，其操作方式可分為：人工操作、機械操作、儲能操作3種，通過接受指令來對線路采取切斷處理，有效控制配電網(wǎng)風險點，預防事故影響大范圍擴散，從根本上提升了配電線路的運行安全性，并決定了下游電氣設備的可靠性。斷路器結(jié)構(gòu)為滅弧室、設備直接、操作組件，利用技術(shù)手段減少電弧破壞風險。目前，斷路器在我國應用時間已經(jīng)有幾十年歷史，從實際應用效果上來看，加強斷路器防跳回路效果能夠有效提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，2017年我國數(shù)據(jù)局統(tǒng)計資料可以看出，在整體電力系統(tǒng)故障情況中斷路器占據(jù)70%～85%的原因。斷路器中防跳回路可大概分為兩種：（1）操作箱防跳;（2）操作結(jié)構(gòu)防跳。防跳回路的應用目的是為了減少規(guī)避斷路器跳躍問題出現(xiàn)，如節(jié)點粘連、系統(tǒng)卡死、結(jié)構(gòu)脫口、回路偷跳等，降低重復合閘分閘的可能性[1]。

2 ?斷路器防跳功能的新技術(shù)

2.1 串聯(lián)斷路防跳

當前我國常見防跳技術(shù)有串聯(lián)和并聯(lián)防跳兩種，相比較于傳統(tǒng)的機械防跳，此類防跳技術(shù)更有優(yōu)勢。當保護裝置啟動后，防跳繼電器以串聯(lián)形式作用在跳閘回路中，以其觸點將合閘回路斷開的方式，一般由設置在保護屏柜中的斷路器操作箱實現(xiàn)，這種防跳回路能夠?qū)崿F(xiàn)在操作箱中的高效運作，并成為操作回路的組成部分。當前常見串聯(lián)斷路繼電保護裝置有：RCS-943A型繼電保護單元，該設備能夠?qū)⒉僮飨溥B接到繼電保護裝置主體上，一旦操作箱受到跳閘保護指令后，TBJ觸合點就能常開，如果合閘觸電出現(xiàn)節(jié)點粘連情況，則會引發(fā)合閘脈沖，1D40啟動防跳繼電器。等到TBJV觸合點發(fā)生操作后，合閘回路會立刻斷開，防止跳閘后的二次合閘。串聯(lián)防跳具有良好的可操作性，在日常系統(tǒng)運行中能夠為跳閘接點提供保護作用，避免防跳繼電器的長時間開啟，提高使用安全性，而且該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)應用，具有良好的可操作性，工況優(yōu)異。但是該防跳回路仍受到一定情況限制，例如：就地操作會導致串聯(lián)防跳回路時效，無法準確斷開脈沖，如果是配電機構(gòu)本身出現(xiàn)故障，一旦合閘觸電粘連，會導致機構(gòu)中二次回路故障，防跳回路將不再有效，合閘分閘持續(xù)發(fā)生，造成繼電器跳躍。

2.2 彈簧儲能防跳

一旦電力系統(tǒng)中模擬線路或單相接地出現(xiàn)故障點時，會導致合閘多次動作，開關反復跳閘，如果不及時采取斷開，會導致線路故障延長，造成故障點擴散，情況嚴重時甚至會造成電網(wǎng)安全性降低。彈簧儲能防跳能夠在儲能過程中打開觸電，輔助節(jié)點DL失磁，在線路故障時，保護開關跳閘，儲能裝置釋放能量后閘閉鎖行程開關動合觸點DT斷開。

2.3 并聯(lián)斷路防跳

并聯(lián)斷路防跳是當前應用前景較好的一種技術(shù)，當合閘點出現(xiàn)粘連時，斷路器對應啟動與合閘線圈相連接的防跳設備，用觸電斷開回路，通常并聯(lián)防跳啟動是由斷路設備當中的二次回路操作。例如：西門子企業(yè)開發(fā)的3AP1-FG斷路器采用的就是并聯(lián)斷路防跳技術(shù)，一旦設備儀器出現(xiàn)合閘現(xiàn)象，就對應發(fā)生電磁脈沖，引發(fā)兩端觸點粘連，并聯(lián)斷路防跳技術(shù)開始工作，通過與合閘電圈的聯(lián)動，帶動觸點回到初始位置，二次回路成關閉觸電操作。并聯(lián)電路防跳組件能夠直接安裝在斷路器中，不受距離影響，可有效彌補串聯(lián)防跳的缺陷。但是由于并聯(lián)防跳收合周期性較長，所以會導致繼電器持續(xù)動作，過于頻繁操作會造成使用年限的縮水，而且并聯(lián)斷路防跳采用的是觸點優(yōu)先動作，所以很容易造成繼電器參數(shù)不準確，引發(fā)控制回路斷線。因此可以聯(lián)合使用串聯(lián)和并聯(lián)兩種防跳方式，在同一個斷路器中連接兩種防跳回路，在前期解決好TWJ機構(gòu)中寄生回路問題，實現(xiàn)兩種技術(shù)的優(yōu)勢互補[2]。

2.4 設備工藝選擇

防止斷路器在運行過程中出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象是穩(wěn)定電力系統(tǒng)正常生產(chǎn)的重要操作，不僅能對企業(yè)經(jīng)濟效益提高起到推進作用，同時還能保護工作人員的生命安全，保護裝置與斷路器的接口防跳預防需要良好的設備工藝做支撐。隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，斷路器回路防跳相關技術(shù)開始不斷成熟，TWJ繼電器合閘問題已經(jīng)得到有效改善，機構(gòu)防跳匹配故障也得到解決。例如：某設備解決方法就是把TWJ繼電器與常閉觸電相互串聯(lián)，然后連接機構(gòu)箱回路，北京四方設備中的操作箱是利用自適應操作保持回路穩(wěn)定性，與各單位斷路器反跳操作有效銜接起來，解決常見跳躍問題。當前我國對于電力系統(tǒng)防跳回路有明確要求“每個斷路器僅能應用一個防跳設備”，所以想要實現(xiàn)全方位防跳就要采取組合方式，保證集成回路與室內(nèi)工況的穩(wěn)定性，避免就地合閘連接點發(fā)生粘連跳躍。

2.5 跳位監(jiān)視技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提升，計算機技術(shù)得到良好發(fā)展空間，對繼電器防跳動作采取全方位監(jiān)控能夠有效提高風險點預測效果，其中跳位監(jiān)視技術(shù)就是其中表現(xiàn)良好的在線監(jiān)控操作，因為跳位監(jiān)視繼電器TWJ與合閘繼電器HQ串接在一起，所以由此可見，跳位監(jiān)視技術(shù)在防斷回路中起的作用是用來監(jiān)視合閘回路是否存在合閘必要條件。跳位繼電器得電吸合的條件是當手車工作位行程開關YW觸點閉合、儲能開關輔助觸點LK觸點閉合，這樣跳位監(jiān)視回路導通，跳位監(jiān)視繼電器得電，它的輔助觸點帶動跳位監(jiān)視指示燈亮，與它并接的V1是一個開關二極管，R1為殘壓吸收電阻，R2為降壓大電阻。當跳位燈亮后就證明合閘回路已經(jīng)具備正常工作條件，可以進行合閘操作了。

2.6 GIS控制柜

智能控制裝置目前在繼電保護中可起到良好表現(xiàn)，利用智能化控制設備能夠有效縮小變電站內(nèi)電纜裝飾的投入規(guī)模，當前電力市場競爭嚴峻，很多材料供不應求，導致電纜材料的成本一路飄高，減少跳位風險不僅能夠提升信號輸出的可靠性，同時還能減少企業(yè)成本投資。應用GIS控制柜后，能夠?qū)崿F(xiàn)多種操作的協(xié)同進行，例如：回路防跳、壓力關鎖、合閘斷開、三項差異等，有效減少冗余回路衍生的多個問題，提高二次回路運作的有效性。另外，GIS控制柜還能實現(xiàn)在線控制GIS軟件，利用斷路器做到同期開閘合閘，以往控制柜則無法實現(xiàn)這一功能，而且GIS控制柜的智能化優(yōu)勢還可以減少頻差加速度帶來的開關動作影響，滿足合閘瞬間的相差角整定值，而且減少冗余線路后，錯綜復雜的端口接線變得更加有秩序，方便后期工作人員開展運行維護操作，提高電力系統(tǒng)工作效率[3]。

3 ?結(jié)語

綜上所述，斷路器防跳回路的完整性能夠有效推進電力系統(tǒng)的順利運行，該文結(jié)合系統(tǒng)中實際存在問題提出對應改進策略，以科學技術(shù)實現(xiàn)跳躍現(xiàn)象的安全性，打破傳統(tǒng)機械防跳限制，綜合串聯(lián)、并聯(lián)兩種方式共同運行，提高斷路器與機構(gòu)箱、操作箱之間的合作性，促進電力系統(tǒng)的順利運行。

參考文獻

[1] 魏超，姜思敬，史衍珩.火電廠6kV開關防跳回路常見問題的分析與探討[J].電力設備管理，2019（1）：73-75.

[2] 顧用地，張東明，許格，等.一起500kV斷路器防跳回路異常分析及改進[J].電工電氣，2018（4）：32-34，39.

[3] 張韶光，王煊，王晨宇，等.一起由非全相繼電器異常動作引起的跳閘故障分析[J].河北電力技術(shù)，2018，37（1）：59-62.