田福云 高真彧
国网新疆电力有限公司检修公司 新疆 乌鲁木齐 830002
摘要：在进行断路器合闸操作过程中，因“合闸把手接点粘连”“合闸操作不规范”等原因，造成合闸接点长时间处于闭合状态，同时遇到断路器合于永久性故障时，如果断路器不具备“防跳”功能，则断路器会发生反复“跳闸-合闸-跳闸…”的跳跃现象。断路器在短时间内频繁切断故障电流，对系统造成多次冲击，严重时还可能造成断路器爆炸，所以断路器的防跳功能非常重要。
关键词：防跳；操作箱；断路器
引言
所谓断路器“跳跃”，是指合闸把手长时间打在合闸位置或者合闸接点发生粘连等原因导致的合闸命令持续发出，此时如果系统发生故障跳开断路器，由于合闸命令的存在，断路器会立刻合闸，而此刻系统故障并未切除，断路器合闸于故障再次跳开。断路器在短时间内多次进行“跳-合”，对断路器本身和电网都造成巨大冲击。严重时会导致断路器发生爆炸，严重威胁电网的安全稳定运行和变电站运维人员的生命安全，因此在断路器操作回路中设计防跳回路意义重大。断路器“防跳”，指的是“防止跳跃”，而非“防止跳闸”，本质是在合闸命令长期存在时，防止断路器在系统故障时跳开后再次合上。
1断路器机构防跳原理
某地区２２０千伏变电站断路器为平高开关设备有限公司生产的ＺＦ１１－２５２Ｌ型断路器，其保护装置为南瑞继保生产的ＰＳＬ－６２１Ｕ，目前该断路器采用的保护操作箱防跳，断路器本身具有机构防跳功能，前期机构内的防跳继电器线圈的未接二次线．本次作业人员根据反措要求，对该断路器进行由保护防跳改为机构防跳，拆除原保护防跳回路，恢复断路器机构箱内防跳继电器的二次线，图１为该断路器的机构防跳回路简化图． 断路器在合位状态回路如图２所示．此时断路器辅助常开接点Ｓ１闭合，合闸命令未返回，合闸脉冲仍然存在，防跳继电器线圈回路导通，其合闸回路中常闭辅助接点也因此断开，合闸回路断开．当断路器因事故跳闸后，断路器处于分位，如图３所示．其常闭辅助接点合上，此时合闸脉冲虽存在，防跳继电器自保持，常闭辅助接点依然打开，因此合闸回路此时被断开，断路器无法合上，整个继电器动作过程为断路器的机构防跳工作原理，其作用可以有效抑制断路器的跳跃现象。
2防跳回路的分类
2.1并联防跳回路
并联防跳回路是一种将防跳继电器线圈并联在合闸回路上的防跳回路，一般用在断路器机构箱内，所以也叫断路器机构防跳。在并联防跳方式下，防跳继电器靠断路器常开辅助接点启动，而防跳继电器从启动到动作后断开合闸回路，有一动作延时，在此延时内，断路器将无防跳功能，也就是存在防跳功能的死区。仅用机构箱内的防跳回路，因机构箱均是安装在户外，运行条件较差，容易使防跳继电器的可靠性降低，例如发生继电器铁心生锈、机构卡涩等问题，影响其正确动作。
2.2串联防跳回路
串联防跳回路其防跳功能的启动由串接在跳闸回路中的防跳继电器电流起动线圈实现。串联防跳一般用在断路器操作箱内。串联防跳单独使用时，也存在一定的问题，首先，仅采用操作箱防跳，就地操作时不存在防跳功能。其次如果没有跳闸指令，操作箱防跳将不会启动，断路器一直收到合闸命令但由于机构问题而无法保持合闸，就会因防跳无法启动而一直分合。最后就是仅用操作箱串联防跳的情况下，如果断路器一直收到合闸命令时，单相故障跳开单相，由于防跳功能启动将使重合闸不能动作，这时非全相保护动作，而非全相保护不过操作箱，故没有防跳功能，就会一直处于分合状态。
3防跳保护分析
3.1保护的基本原理和优势
母线保护实质上就是通过电流差动原理实现保护功能，基尔霍夫定律是其主要理论依据。在母线系统中存在多条支路，其中差动电路实质上是流入电流、流出母线电路相加之后的矢量和。当系统处于正常运行条件时，流入故障点的电流将会产生重大变化，如果大于母差保护设定的动作电流值，那么母差保护将会进行相应的动作。在电力系统中，与母线相连的各个支路电流互感器通常会参照同名相、同极性与保护装置进行对接，接入母线保护装置的电流互感器特性必须保持一致，且电流互感器变化也应保持一致，如变比不统一，将会根据装置间的差异，可根据基准变化折算法、自适应法等来调节变比，从而确保正常运行过程中流入母线、流出母线的电流完全相同[6]。如果母线保护范围设备产生异常状况，母线故障电源支路将会结合实际状况，向故障点提供短路电流，将不同支路的短路电流相加便可以得出故障电流，该电流要远高于母差保护电流，当产生故障时，母差保护动作将会在短时间内快速动作，将其与母线相连接支路的断路器直接切断，从而实现运行设备、故障母线直接隔离的目的。
3.2保护的技术原则
其一，断路器或者隔离封闭锁回路辅助触点的选取。对于断路器或者隔离开封闭锁回路来讲，其不可以运用重动继电器，而是结合实际情况，选取断路器或者隔离开关的辅助触点；其二，电流互感器选择要求。现阶段，电磁式电流互感器并非一个简单的非线性元件，其属于一个重要的铁芯元件，若一次电流相对较大，那么其内部的直流分量也会渐渐增加，如果铁芯还剩余磁，那么二次负载电阻将会增加，而工作点也会直接进入至磁化曲线之中，如此一来，将会造成电流互感器出现异常，出现误判，致使母线差动保护动作相对比较缓慢。
4断路器无防跳的危害及预防措施
由110kV甲乙线没有防跳可以看出，如果在110kV甲乙线运行过程中，线路发生故障，如由于某种原因，断路器一直收到合闸命令，那么110kV甲乙线将出现跳跃现象，轻则导致断路器被损坏，重则将使故障范围扩大乃至造成大面积停电的电网事故，后果非常严重。我们可以通过以下措施来预防这类事故的发生：①在变电站断路器新投、技改验收时，要充分验证断路器的防跳回路是否正常，是否具有防跳功能；②执行反措时，一定要图纸与现场实际相结合，不能盲目拆除某一种防跳回路，以免导致断路器失去防跳功能，还要充分考虑机构防跳与操作箱防跳的配合问题，得出最佳方案。③定检过程中，提高对防跳回路验证的重视程度，及时发现问题，保证断路器安全运行。
5防跳方式选择和建议
对于220kV及以上电压等级采用分相断路器的线路间隔，应采用断路器机构防跳，应在条件具备时，对现运行设备采用操作箱防跳的间隔，进行积极改造；对于采用三相断路器的间隔和220kV及以上采用分相断路器的主变、母联、分段间隔，宜使用断路器机构防跳，也可以在解决了“就地无防跳”的问题后，采用操作箱防跳；对于断路器机构本身不具备防跳回路的，应采用操作箱的防跳功能。并在一次设备改造时，应积极改用断路器机构防跳。
结束语
防跳回路在断路器操作回路中意义重大，能有效防止断路器发生“跳跃”对断路器本身和电网造成的巨大冲击。因此二次检修人员在基建验收和定期校验中都要特别重视防跳回路的验证。由于保护装置与一次设备通常出自不同厂家，在防跳回路的配合使用上容易出现寄生回路，二次检修人员在现场要特别注重防跳回路寄生回路的检查；另外要认真落实反措要求，仔细核查现场的接线情况。文中给出了一种在现场缺少多余防跳继电器辅助接点情况下，消除防跳回路寄生回路的改进方法，经现场试验验证，该方法简便有效，可供现场借鉴使用。
参考文献
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