220kV斷路器更換二次回路遇到的問題及解決方案

摘 要：本文主要針對某變電站220kV斷路器更換過程中，對斷路器本體防跳和操作箱防跳，斷路器本體非全相保護和室內非全相保護的優缺點進行了比較，特別是采用室內操作箱防跳和斷路器本體非全相時，非全相不能啟動防跳的問題提出具體的解決方案，為今后斷路器更換和斷路器二次回路異常處理積累經驗。

關鍵詞：斷路器；非全相；防跳

斷路器是電力系統中的重要設備，它不但能切斷和閉合高壓線路的負荷電流，在線路發生故障時，還可以在繼電保護的配合下，隔離或消除故障，保護電力系統的穩定運行，但斷路器內二次回路與室內保護操作箱二次回路分屬不同專業，這就造成在設備維護不能有效銜接，給斷路器的穩定運行造成安全隱患，下面對斷路器防跳、操作箱防跳、斷路器非全相等幾方面做一簡要介紹和比較，供大家在日后參考。

1 防跳回路的選擇

目前在操作回路采用的電氣防跳主要有兩種：

一是操作箱的串聯防跳；

二是斷路器本體機構的并聯防跳。

1.1 串聯防跳

保護操作箱防跳回路的分析原理如下：

1）保護或手動跳閘啟動電流繼電器；

2）如果此時合閘脈沖一直存在，由于跳閘啟動電流繼電器常開接點閉合，啟動靠電壓保持的繼電器，由電壓保持繼電器的常閉接點斷開合閘回路。

1.2 并聯防跳

本體機構防跳回路的分析原理如下：

1）斷路器跳開后斷路器輔助觸點閉合；

2）如果此時合閘脈沖一直存在，于是啟動與斷路器合閘線圈并聯的防跳繼電器，由防跳繼電器的常閉接點斷開合閘回路。

1.3 兩種防跳的比較

1）兩種斷路器防跳的原理是一致的，即防跳繼電器帶電后，由其常閉接點斷開合閘回路，防止斷路器跳躍的發生；

2）對于老的斷路器機構，由于機械震動、防潮等同主控室比較運行條件差，防跳回路多采用室內操作箱防跳回路；

3）室內操作箱防跳對于開關就地合閘、機構非全相跳閘、機構問題的跳閘（開關脫扣位置偏移，開關偷跳）等起不到防跳作用，所以對于新安裝的開關，由于機構二次回路已從機構箱轉移到匯控柜內，運行條件已明顯改善，所以應盡量使用機構箱內的防跳回路。

2 斷路器非全相跳閘回路的選擇

目前斷路非全相保護裝置有以下兩種：

1）在室內單獨設置非全相保護，利用操作箱內斷路器位置繼電器組成的開入接點和裝置內部的零序、負序電流做為判據，本保護的優點是精度高，缺點是對于操作箱的非全相保護，當控制回路斷線和位置繼電器故障時，斷路器位置監視回路不能正確反映斷路器位置的實際狀態，在跳閘線圈分相設置斷路器的操作回路中，由于每相跳閘線圈各有一個合閘位置監視繼電器，只要有一個繼電器返回，就將發斷路器相位置不一致信號，可能導致出口。

2）利用開關柜內的非全相功能，利用斷路器原始接點經時間繼電器直接作用于跳閘回路，本保護的優點是回路簡單可靠，利用斷路器的原始接點，就近出口；缺點是時間繼電器在開關柜內，運行條件差，精度不高，特別對于母兼旁斷路器，轉代線路和轉代主進非全相動作時間不同，給運行人員的操作帶來很大不便。

通過兩種非全相保護的比較，得出以下結論：對于斷路器機構運行條件比較差的采用室內斷路器保護，對于斷路器機構運行條件比較好，特別是單獨設置匯控柜的優先選用開關柜的非全相保護；對于母兼旁斷路器優先采用室內斷路器非全相保護，便于運行人員的操作，本次開關更換開關配備匯控柜，運行條件良好，按“國家電網公司十八項電網重大反事故措施” 14.3.3條明確規定：斷路器三相位置不一致保護應采用斷路器本體三相位置不一致保護的要求，本次斷路器非全相保護均采用斷路器本體非全相保護。

3 防跳與非全相的配合

不論是使用斷路器機構本體防跳和非全相保護，還是使用室內保護操作箱防跳和室內斷路器非保護，非全相保護均能啟動防跳，防跳均能發揮作用，但是如果使用室內操作箱防跳，使用室外斷路器機構本體非全相保護，此時非全相保護將不能啟動防跳，如果此時手合繼電器觸點粘連，非全相保護將斷路器跳開的情況下，造成斷路器跳躍，為防止此類現象的發生，必須對二次回路做相應的改進，具體改進建議如下：

1）非全相繼電器常開接點與室內保護動作接點并聯，用以啟動室內保護操作箱中的防跳繼電器。

2）非全相繼電器常開接點與室內操作箱中用以啟動防跳電壓保持繼電器的常開接點并聯，用以啟動防跳繼電器電壓保持回路。

3）在合閘線圈的負端串接非全相繼電器常閉接點，當非全相動作時斷開合閘回路，有效防止合閘把手接點粘連時斷路器再次合閘。

以上三種方案均能解決斷路器本體非全相動作不能啟動室內防跳的問題，但是按照“國網十八項反措”中簡化二次回路的要求，優先采用方案3，本方案在此次開關更換中得到應用，效果良好。

4 結語

以上根據現場斷路器更換中，二次回路遇到的問題，對斷路器本體防跳，操作箱防跳，斷路器本體非全相，室內單獨設置的非全相保護回路做了簡要的介紹，不同的斷路器本體二次回路接線不同，具備的功能也不相同，選擇哪種防跳和非全相回路要根據現場實際，均需要現場模擬試驗檢驗其正確性。

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作者簡介：李志輝（1982-），男，工程師，2006年畢業于華北電力大學電力工程系，現從事繼電保護及自動化設備檢修工作。