關于斷路器防跳回路的探討

詹 奕 宗秀紅

南方電網深圳供電局有限公司,廣東深圳 518020

關于斷路器防跳回路的探討

詹 奕 宗秀紅

南方電網深圳供電局有限公司,廣東深圳 518020

本文就在線清洗技術在新建循環流化床鍋爐項目中的應用闡述了其清洗原理、操作要點、清洗分析和清洗效果，表明在線清洗技術在類似項目中具有廣泛推廣應用價值。

在線清洗;循環流化床;腐蝕;保護膜

引言

斷路器（開關）是電力系統中重要的一次設備。所謂斷路器“跳躍”是指在斷路器合閘過程中因控制把手或保護裝置的合閘接點未能及時返回，斷路器正好合閘在故障線路或設備上, 造成斷路器連續“跳-合”的現象[1]。斷路器“跳躍”可能對設備本體造成嚴重損壞，并威脅電網安全穩定運行。

二次回路中，斷路器的防跳回路通常有操作箱防跳和斷路器機構防跳，根據斷路器自身問題斷路器自己解決的原則，優先選用斷路器機構防跳，取消操作箱防跳功能。在現場驗收中，發現一些斷路器的防跳回路存在一定的設計缺陷[2,3]，如當操作箱跳閘位置監視回路和斷路器防跳回路配合時容易出現問題，可能導致斷路器跳開后無法再次合閘。針對工作中遇到的防跳回路問題，本文進行了詳細的分析，并給出了相應的整改措施。

1 典型的操作箱防跳回路

不同廠家的操作箱防跳回路大同小異，典型的操作箱防跳回路如圖1

圖1 典型的操作箱防跳回路

當控制把手或保護裝置的合閘接點未能及時返回時，1D40為正電位。如果合閘于永久性故障，保護動作跳閘，TJ接點通，跳閘保持繼電器TBJ勵磁，TBJ常開接點閉合，由于1D40帶正電，則防跳繼電器TBJV線圈勵磁，TBJV常開接點閉合，使得防跳回路自保持，同時TBJV的常閉接點打開，斷開合閘回路，實現防跳功能。

2 一起配合失敗的防跳回路分析與改進

與操作箱防跳回路不同的是，斷路器機構防跳回路一般采用合閘啟動防跳繼電器方式。某110kV斷路器機構防跳回路如圖2。

圖2 斷路器機構防跳原理圖

圖中107為保護裝置至斷路器機構的合閘回路，與圖1中的107相同。斷路器在合位狀態下，QF常開接點閉合，當控制把手或保護裝置的合閘接點未能及時返回時，正電源通過合閘回路引至機構防跳繼電器1KA，電壓型繼電器1KA勵磁，其常開接點閉合使防跳繼電器自保持，同時常閉接點打開，斷開合閘回路，從而在合閘正電保持的情況下，斷路器跳開時起到防跳作用。

由圖1和圖2知，單一的操作箱防跳回路和斷路器機構防跳回路都可以實現斷路器的防跳功能，然而，當操作箱內跳位監視回路與斷路器機構防跳回路配合在一起時，卻帶來了意外的問題。首先是控制回路監視問題。圖1中，105是合閘監視回路，也稱跳位監視回路，若1D49（107）與1D50（105）短接，當斷路器在合閘狀態時，1D50為正電位，而QF常開接點閉合，若斷路器機構防跳繼電器1KA線圈電阻過小，跳位監視繼電器TWJ因分壓過大勵磁動作，即在合位狀態下，TWJ和HWJ均勵磁動作，同時發跳位和合位信號，影響保護裝置正常運行。其次，在這種配合下，可能因1KA線圈電阻過大導致加在其線圈兩端電壓值達到動作電壓，1KA勵磁動作，1KA常開接點閉合，即使斷路器跳開后，1KA仍能通過跳位監視回路105（TWJ）實現自保持而無法返回，使得非故障狀態下斷路器跳開后無法再次合閘。

為了解決合閘狀態下TWJ和HWJ同時動作問題，可通過在操作箱處解開1D49（107）和1D50（105）的短接回路，改為107和105分別引至斷路器機構箱，同時在跳位監視回路中串接一個斷路器常閉接點的方法，如圖3。

圖3 改進的合閘監視回路一

這種改進在斷路器為合閘狀態時，QF常閉接點打開，斷開了合閘監視回路，使得合閘狀態下不再誤發TWJ異常信號。然而，在合閘正電尚未斷開，防跳繼電器1KA還在勵磁的狀態下，斷路器跳開后，跳位監視回路中串接的QF常閉接點仍然會使防跳回路自保持，因此這種改進并不能解決防跳后無法合閘的問題。

為解決斷路器防跳后不能合閘的問題，可以通過兩種方法改進。方法一：在圖3的基礎上，在防跳繼電器1KA線圈負電端端并聯一個適當大小的電阻，使得1KA通過TWJ回路接通時分得的電壓小于其返回電壓，確保防跳繼電器1KA動作后能及時返回。這種方法需要根據TWJ線圈阻值和1KA線圈阻值來計算需要串聯的電阻阻值大小，實現起來較麻煩，而且可靠性不夠高。方法二：在圖3的基礎上，在跳位監視回路中再串接一個防跳繼電器1KA的常閉接點，如圖4。這種改進在防跳繼電器1KA動作后，合閘回路正電尚未消失時， 1KA勵磁動作其常閉接點斷開使得TWJ回路暫時斷開，待合閘回路正電消失，防跳繼電器1KA失磁返回其常閉接點閉合，TWJ回路接通，從而可解決防跳動繼電器動作后無法合閘的問題。

圖4 改進的合閘監視回路二

3 一起機構防跳失敗的回路分析與改進

某500kV變電站500kV線路斷路器采用ABB公司HPL型設備，現場取消了保護操作箱的防跳功能，使用了斷路器機構防跳回路，調試人員在做防跳試驗時出現了時而防跳成功，時而防跳失敗的現象，其機構防跳回路如圖5。

圖5 ABB開關防跳回路

就地進行防跳試驗時，即分控箱和中控箱的遠方就地轉換把手均在就地位置，按住中控箱的合閘按鈕S1，則分控箱中遠方合閘回路610帶正電，斷路器合閘后防跳繼電器K3動作。當斷路器點跳后，發現K3繼電器返回；再次進行防跳試驗時，用萬用測量分控箱的610回路，發現斷路器跳開后，610回路由正電位短時變為負電后再變為正電位后，斷路器合閘，防跳功能失效（這里注意中控箱的531帶正電，分控箱的531是懸空的）。經查找分析發現，由于斷路器在分閘的過程中振動過大，使得彈簧儲能接點發生抖動，導致中控箱合閘回路中的彈簧儲能接點重動繼電器K8繼電器短時失磁，引起合閘回路的K8接點短時斷開，導致機構箱內合閘回路短時斷開，使得防跳繼電器K3返回，當K8再次勵磁使合閘回路接通時，由于斷路器已經跳開，防跳繼電器K3將不再勵磁，故而斷路器跳開后再次合上，防跳功能失效。

由圖5知，斷路器分控箱中，合閘回路的112和防跳回路的113是短接在一起的，而531則是懸空的，使得防跳回路的正電也經過了中控箱的K8接點；為了防止K8失磁使防跳繼電器返回，可將分控箱的112和113的短接片拆除，將113直接與531接通，這樣，即使彈簧儲能接點抖動使K8失磁，由于防跳回路已經跨過K8接點，防跳繼電器也不會返回。

這種處理方法使得在分控箱進行分相就地防跳試驗時，由于分控箱的就地合閘正電602與防跳繼電器的正電531沒有短接點，在分控箱就地合閘時，無法啟動防跳繼電器，故在分控箱就地合斷路器時沒有防跳。

此外，用于重動K8繼電器的彈簧儲能接點抖動還存在另外一個隱患，即線路發生故障跳開斷路器時，彈簧儲能接點抖動使K8繼電器失磁，如果彈簧儲能接點發生抖動后不能夠正常返回，K8的失磁將會導致合閘回路斷開，線路斷路器重合閘失敗。

由于在分控箱合閘回路已經串接了彈簧儲能接點BW1，中控箱中重動繼電器K8的接入反而有害而無利，因此，建議取消中控箱的K8接點，而分控箱不進行整改，即分控箱的112和113仍然短接在一起，113無需與531接通。這樣既可避免分控箱就地無防跳的問題，又可防止重合閘失敗的問題。

4 結論

在斷路器合閘過程中因控制把手或保護裝置的合閘接點未能及時返回，斷路器合閘于故障且保護動作使斷路器跳閘時，斷路器將發生多次的“跳-合”現象，這將導致斷路器的遮斷能力下降，甚者引起斷路器爆炸，擴大故障范圍。故而，斷路器防跳回路已是二次回路不可缺少的重要組成部分。然而，由于設計或施工原因，斷路器防跳回路時常出現問題。針對驗收中碰到的斷路器防跳回路存在的問題，本文進行了闡述，給出了相應的改進方案，使防跳回路得以完善。

[1]李珉.對斷路器防跳回路的探討[J].電氣技術與自動化，36(2):111-114

[2]郭偉，楊東海.防跳回路的重疊于比較[J].繼電器，35(15):62-63

[3]馮楊州.關于保護裝置防跳回路與操作機構防跳回路的分析[J].電氣傳動自動化，27(5):57-59

Discussion about the Anti-jump of the Circuit Breaker

Zhan Yi, Zong Xiuhong
Shenzhen Power Surpply Co,Ltd, Shenzhen, 518020, China

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.052

詹奕（1976-）：女，碩士，工程師，從事電力系統繼電保護方面的工作；

宗秀紅(1978-)：女，博士，高級工程師，從事電力系統穩定性研究以及電力系統繼電保護方面的工作。

AbstractThe anti-jump circuit of breaker is the important secondary circuit.However the design and the coordination of the anti-jump circuit are not perfect.For the failure of anti-jump phenomenon, a detailed analysis is carried out in this paper.Also, the corresponding measures are given to improve the anti-jumping circuit.

Keywordsbreaker anti-jump; anti-jump circuit; secondary circuit; accident prevention