断路器机构防跳原理及应用实例

发表时间:2021/3/3   来源:《中国电业》2020年第29期   作者:植晓斌
[导读] 本文介绍了生产实际中常出现的几种断路器机构防跳错误接线,分析了这几种错误接线方式的弊端,总结经验提出了可靠可行的机构防跳典型接线方法。
        植晓斌
        广东电网有限责任公司东莞供电局,广东东莞,523000
        摘要:本文介绍了生产实际中常出现的几种断路器机构防跳错误接线,分析了这几种错误接线方式的弊端,总结经验提出了可靠可行的机构防跳典型接线方法。
关键词:防跳 断路器
        0 引言
        防跳,是高压断路器控制回路中非常重要的回路,顾名思义就是防止跳跃。在高压断路器合闸操作中,如果控制断路器未复归或者自动装置触点被粘死,将会导致合闸触点未返回而一直闭合,此时如果保护动作,断路器跳闸后又会合闸,如此就会反复多次“跳-合”现象,称之为跳跃。断路器如果发生跳跃,将会造成断路器开端能力下降,导致断路器损坏,甚至爆炸。因此防跳回路是断路器控制回路中不可或缺的部分。采用断路器机构防跳回路时,操作箱(插件)跳位监视应串联断路器常闭辅助接点、断路器机构防跳继电器常闭接点后接入合闸回路,监视其完整性,防止跳位继电器被保持。
        1 断路器机构防跳的不正确接线典型案例
        在实际工程实践中,由于历史原因,存在各种各样不符合规范要求的防跳回路,笔者根据十几年的工作经验,总结了数种,供读者参考。
        1.1跳位监视回路只监视断路器位置
    参见附图1,这种接线在老式保护与断路器的配合中可能会出现,已经不多见了。这种回路接线没有监视到防跳继电器FTJ和合闸线圈HQ的工作情况,未反应控制回路的实际情况。

1.2跳位监视回路只监视断路器位置及合闸线圈
        附图2的这种回路接线方法无法有效监视到防跳继电器,会造成防跳继电器FTJ动作后无法断开TWJ监视回路,导致断路器控制回路断线不能可靠发出。

1.3与机构防跳配合失当的一种接线方式1
附图3这种接线方式虽然监视了完整的合闸回路,但是依然存在与防跳配合不当的严重问题。
        举个例子,当合闸成功且合闸接点粘连,此时防跳继电器FTJ启动并形成自保持。TWJ继电器与FTJ继电器形成回路,如果两者电阻配合不当,则TWJ继电器会启动,相关接点就会反映断路器处于分位,但是实际上断路器处于合位。

1.4与机构防跳配合失当的一种方式2
        附图4虽然解决了附图3部分问题,在TWJ继电器与合闸出口107之间串接一个反映断路器位置的动断辅助接点QF。但实际运行中依然与防跳回路配合不当的问题。不妨从下面的这个角度分析一下。
        若合闸成功且合闸接点粘连,此时防跳继电器FTJ启动并形成自保持,其常闭接点FTJ打开,从而断开了合闸回路。若合闸于故障,则保护动作跳开断路器,跳闸回路中的合位监视继电器HWJ失电。正常情况下,此时应发生控制回路断线故障。
        这个时候,断路器处于分位,其常闭辅助接点QF闭合,TWJ继电器与FTJ继电器形成自保持回路。此时即使合闸接点粘连消失,FTJ与TWJ也形成了自保持。如果TWJ和FTJ两者电阻配合不当,则可能出现以下两种情况:
        (1)FTJ分压过小导致TWJ继电器启动,则无法合闸且不发生控制回路断线故障;
        (2)FTJ分压过大导致TWJ继电器不启动,则无法合闸且发生控制回路断线故障。
        这个时候就需要维护人员先断开控制回路电源再合上,若此时合闸接点粘连消失,则断路器的控制回路恢复正常。

2 跳位监视回路与机构防跳回路配合正确示例
        高电压等级的断路器机构优先选用机构防跳,笔者总结了一种比较典型且可靠的机构防跳回路,供读者参考。参见附图5,在仅使用机构防跳的情况下,一旦合闸动作启动,就启动机构防跳并实现自保持,与断路器保护的设备状态无关。

         3 结语
        机构防跳是高压断路器机构常用的防跳方式。根据南方电网《继电保护通用技术规范(2018年试行版)》要求,保护装置和断路器上的防跳回路应且只应使用其中一套,优先使用断路器机构防跳。机构防跳回路简单且不受分闸回路影响,保护范围比保护装置防跳长。工程实际中,应根据相关电力规范选择防跳方式,并对防跳回路加以足够重视,从设计、审图、验收等各个环节做好工作,防止因为防跳回路错误接线导致断路器拒动或者误动,使防跳回路能充分为电力系统安全运行发挥作用。
        
        参考文献
        [1]陈泗贞. 继电保护典型事故事件实例分析. 北京:中国水利水电出版社 2019
        [2]中国南方电网有限责任公司.《继电保护通用技术规范(2018年试行版)》 2018
        [3]邓家泽.袁科. 保护操作箱防跳与断路器机构防跳的比较与选择. 电工电气
        2014 NO.10 28-30
       
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