朱洪明、曾尹
云南电网有限责任公司文山供电局
摘要：电力系统的稳定运行要以大量设施装置提供动力和防护支持，而如何让各装置之间得到充分配合，成为了很多专业设计者思考的重点。本文就新型高压断路器与继电保护装置的配合设计展开论述。首先在操作电源和断路器压力闭锁的设计上进行了分析，来为双直流电源的供电性能和断路器的使用方向提供指引。随后阐述了重合闸闭锁和防断路器跳跃的设计，包括重合闸接收指令的时效性和自带防跳功能的完善等，希望能对有关学者提供帮助。
关键词：高压断路器；继电保护；电源
高压断路器和继电保护装置在电力领域发展中扮演着关键性角色，与电力系统的平稳运行以及电力工程的安全用电等有着紧密联系。因此对两部分内容的配合设计要点进行进一步探讨，对提高电力设施和装置的利用价值有积极影响。
1.操作电源的设计要点
电源是电力系统中的重要组成部分，也是电能供应的基础。为了保证新型高压断路器和继电保护装置得到合理设计，需要专业团队对操作电源的设计要点有所掌握。如高压断路器在运行过程中会受到外力因素、人为因素或不可控因素的影响而出现故障问题，导致断路器发出拒动指令，阻碍了电力系统的正常运行。针对此类情况，设计团队就可以对继电保护装置中的跳闸装置进行设计，通常情况下会将单向操作电源设计为双向操作电源，以此来降低断路器拒动时对电力系统的影响。由于有些电力系统会因断路器发生故障而难以获得正常的电力供给，所以有的设计人员会将自动切换装置和双直流电源进行有机结合。这样当正常供电条件下的继电保护装置因断路器故障而接收到了自动切换指令时，双直流电源就会马上进行供电调整，以此来实现电能的持续供应。
但是这种设计形式也会存在一个漏洞问题，那就是电力系统在实际运行时可能会因故障短路而出现电路被损毁情况。这就导致继电保护装置无法接收电流自动切换指令，高压断路器也不能继续依靠电源系统而进行正常运行，影响了电力系统整体的运作质量。所以专业团队在设计操作电源的时候，可以在常规设计方案的基础上再增加一套断路器闭锁继电器回路，以此来代替电源中的电流自动切换装置。这样高压断路器和继电保护装置就能实现同时控制两组双直流电源，当断路器出现故障问题时，不仅可以对故障部分的跳闸指令进行准确传输，还能保证电力系统能够正常运行，大大提高了设计方案的落实效果和利用价值。
2.断路器压力闭锁的设计要点
以往的高压断路器在运行过程中会根据油压或气压的变化而发出指令，这种指令可以让与之相连的继电保护装置为后续的跳闸环节提供动力支持，以此来实现断路器压力闭锁。由于压力闭锁装置在实际应用中会因市场价格或装设数量等因素而受到限制，所以一些电力工程在设计高压断路器时会尽可能的减少压力闭锁继电器的数量。如在设计电力系统时专业人员会对断路器的压力系数进行分相监测，并采用一锁多控的方式来设置继电器，即由一个继电器来管控多相压力闭锁。在这种设计方式的辅助下，当高压断路器出现故障问题时，只要有一相压力系数发生变化，相应的指令就会传输到继电保护装置中，而保护装置也会随之发出闭锁信号，从而实现最终的跳闸，以此来减轻故障问题对电力系统整体的影响。
上述设计方案虽然能在一定程度上节约部分工程成本，但是压力闭锁装置也会因故障相接收指令时的延时或三相闭锁难以分别接收指令而不能发挥出继电保护作用。如高压断路器中的其中一项因电压异常而发出故障指令时，三相闭锁装置会同时接收到信号。若故障问题较严重时，其他相也会受到干扰而引发同类问题。
这时压力闭锁已经完成了上一阶段指令，处于关闭状态，就不能对当前的故障指令进行接收，使得继电保护装置只能通过其他形式的故障指令来完成跳闸任务，不仅延误了系统的抢修时间，又间接降低了高压断路器的使用寿命。所以有些电力工程会格外重视高压断路器的分相控制设计，并以分相监管的形式来提高电力系统的精细化管理水平。这样电力工程就能对单相故障问题进行及时抢修，在保护断路器整体安全性能的同时，来提高高压断路器和继电保护装置的规范化设计质量。
3.重合闸闭锁的设计要点
电力系统在输电过程中所出现的故障问题经常以突发性故障为主，这时系统内的架空线路在短暂的自动修复后会回归到日常运行状态，以此来维护电力系统整体安全，所以输电线路在修复期间需要依靠重合闸闭锁来促使高压断路器和继电保护装置的运行，主要设计要点体现在以下几个方面。第一，有些电力工程为了提高重合闸闭锁的应用效果，会将对应的高压断路器设计为独立的单分形式。这样断路器因故障问题而接收到指令后，就不容易出现循环式的分合交替状态，而且设施内的组织结构也不会受到操作规律失衡影响出现损坏现象，有利于延长断路器的运行时间。
第二，工程团队会对继电保护装置的二次控制回路进行指向性设计，如继电器是否能对高压断路器故障瞬间所产生的压力系数进行准确检测。这样当故障出现时，电力系统相关控制装置就会及时发出重合闸闭锁的指令，防止其他结构引发间接性故障问题。
第三，工程团队还会对高压断路器所处低压状态时的继电保护装置二次回路进行设计，以此来保证重合闸能准确的接收到故障信号，加快闭锁速度的同时缩减线路故障的影响范围。当重合闸闭锁设计完成后，工程团队需要通过事前检验来对该部分的实际运行情况进行定向检测，及时调整线路结构中的不足之处，从而提高设计方案的可实施性和精准性。
4.防断路器跳跃的设计要点
由于防断路器跳跃流程中会使用到一定数量的继电保护装置，若不能对各装置之间的平衡性能进行科学设计，就会导致防跳功能无法满足电力系统故障防护需求，所以传统模式下的防断路器跳跃设计具有较大挑战难度。如高压断路器因突发性问题而出现异常情况时，电力系统内的自动控制机制就会在第一时间对断路器发出闭闸信号。而相对应的防跳系统则会根据继电保护装置回路的开断情况来自行选择跳闸位置，这时就会导致高压断路器出现时跳时合的现象，给断路器的稳定性能带来了不利影响，严重时还会威胁到电力系统整体安全，给后续的故障维修和系统升级等造成阻碍。
因此，有的电力工程为避免断路器防跳功能出现失衡情况，会对其自带的防跳跃功能进行优化设计处理，以此来强化高压断路器的防跳效果。由于自带防跳跃的断路器在实际运行时，可能会与系统内其他模块间的运行产生信号上的干扰，所以有些设计团队会在传统继电保护模式的基础上对高压断路器的防跳跃功能进行进一步设计，并对比分析新型防跳跃模式和传统防跳跃模式之间的差异点，从而为电力系统整体结构的改良创造有利条件，提高断路器和继电保护装置间的配合度。
结论：如今，很多地区的电力工程都能对高压断路器和继电保护装置的科学设计进行合理规划，一来是为了稳固整体电网系统，保证供电期间的安全性与稳定性；二来则是为了发挥断路器和继电保护装置的实际作用，强化电力系统组织结构。对于两者配合设计中存在的难点问题，工程团队也能对问题产生的原因进行及时分析，并结合设计方案和电力系统运行模式等来制定出具有针对性的解决方案，减少故障问题的出现。
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