10kV高壓開關柜防跳回路問題分析與防治策略探究

李向軍

（泉州億興電力有限公司，福建 泉州 362000）

10kV高壓開關柜防跳回路問題分析與防治策略探究

李向軍

（泉州億興電力有限公司，福建 泉州 362000）

在10kV配電系統中，高壓開關柜事故是影響系統性能的一個重要因素，事故不僅增加了系統運行的成本，還對操作人員的生命安全造成了巨大的威脅。因此，需要結合相應的標準，對高壓開關柜采取有效的安全防護措施，從而降低故障的發生頻率。本文介紹了10kV配電系統中高壓開關柜內防跳回路的問題，并對其產生的故障進行了分析，提出相對應的防護措施。

高壓開關柜；防跳回路；防治策略

在成套的電器裝置中，開關柜是其中重要的一個部分，可以應用于配電系統中進行電能的接收和分配，并且還可以對線路進行有效地控制、測量、保護以及相關調整。在開關柜內的斷路器是可以對電能進行有效分配和接收的。而綜合繼電保護裝置則是對斷路器中的主要工作元件進行控制、測量以及保護等，從而保證在各種故障狀態下可以進行斷開，保證了設備以及操作人員的人身安全。

一、導致10kV高壓開關柜產生故障的具體因素

1.絕緣因素

在影響高壓開關柜性能的因素中，絕緣能力是其中的一個重要因素。市場上電力產品的質量參差不齊，如果使用了低質量的產品，就很有可能降低設備的絕緣性能。

2.安裝檢修維護隱患

高壓開關柜在安裝和檢修時，如果安裝和檢修的工藝水平存在問題，也會給設備的安全運行留下隱患。例如，在檢修和安裝的工作中，母線以及各出線的安裝工程量是相對較大的，因此，在個別的母排連接處容易出現螺栓的固定不夠緊，在運行會后就會形成發熱的現象，造成整段母線以及各出線的停電現象。

3.斷路器的內部防跳

在傳統的10kV斷路器當中對于防跳回路裝置都是沒有的，在回路中利用電流起動以及電壓保持的雙線圈繼電器來進行運作。在整個回路裝置中，電流線圈需要對分閘回路進行連接，以此來作為起動線圈。將電壓線圈并聯在合閘回路中，形成自保持線圈。當繼電器保護動作于跳閘時，由于電流線圈串聯在跳閘回路中使得防跳繼電器可靠的啟動；而將電壓線圈并聯在合閘回路中，目的是在保護動作后可靠切斷合閘回路，防止斷路器再次合上。

在現在的大部分電力系統中，在斷路器當中通常都有相對應的防跳回路，如圖1所示。

在圖1中FJ為防跳繼電器，2WK代表的是斷路器手車位置的輔助開關，如果斷路器的手車在試驗位置或者工作位置的時候，2WK將處于閉合的狀態。1WK2代表的斷路器儲能的輔助開關，如果處于合位，就表示已經儲能。b代表斷路器輔助開關，如果處于合位的狀態就表示斷路器處于分閘的狀態下。KJ代表的是繼電器的觸點，在斷路器進行儲能之后，狀態就會自動成為閉合的狀態，HQ為合閘線圈。

一般情況下如果在電機已經進行儲能的狀態中，輔助開關和繼電器的觸點就會由機械設備和電氣結構來進行控制，這個時候的狀態是閉合的，并且還有合閘脈沖產生。

在近些年的高壓開關柜中，都采用了微機保護裝置和斷路器配合的方式來對開關柜進行保護、測量、控制以及通信等。在現階段的大部分的10kV的綜合繼電保護裝置中，都會在保護裝置內進行防跳回路的設計。比如某公司生產的綜合繼電保護的原理圖如圖2所示。

在圖2中，如果出現了某種故障，綜合繼電器中的BTJ就會處于常開的狀態，之后就會在416，409之后達到TBJ的線圈中，之后經過405之后斷路器中的跳閘線圈，就會使得斷路器產生跳閘現象。與此同時在TBJ線圈當中就會產生電流，其狀態是處于常開閉合的現象。

二、故障解決的措施

1.材料選型

防范開關柜故障的措施，首先需要對開關柜的關鍵元器件進行嚴格科學地控制，比如柜體、斷路器等等一次元器件。將元器件的穩定性以及可靠性等方面的性能進行全方面地優化，比如對柜體內部的各種元器件的分布位置進行優化，從而使得設備的運行環境可以得到良好的凈化和優化。與此同時，還要根據客戶本身的實際需求，對材料進行高性能的選擇，比如在開閉所就需要選用較好的材料來保持設備運行的安全穩定性。

2.設備系統

在10kV配電系統中運行的設備，需要對其可靠性能進行設計，在本文當中主要對高壓開關柜防跳回路的設計進行分析。在開關柜的主要元件中，斷路器和綜合繼電器是最重要的元器件，由于兩者均帶有防跳功能，如果對其中的元件線路不做任何改動的情況下，在開關柜的系統內就會形成兩個防跳系統同時存在的現象，導致在斷路器分閘之后不能合閘的現象。

為了防止系統中防跳矛盾的產生，就需要對綜合繼電器中的防跳功能先進行相關設計，也就是對綜合繼電器的型號進行確定之后，還要對綜合繼電器是否帶防跳進行確定，如果有的話就需要進行取消，此種方式在取消了防跳回路的同時，也取消了斷路器操作機構內部的防跳功能，是相對不合理的，在很大程度上影響了斷路器的安全運行。因此在斷路器操作箱中跳閘位置繼電器（TWJ）監視回路應串接防跳繼電器常閉接點和斷路器（DL）輔助常閉接點，以防止TWJ與防跳繼電器分壓造成防跳繼電器自保持而無法復歸和操作箱中紅綠燈同時點亮的現象。在此種情況下，可以將斷路器的輔助開關的跳位監視繼電器以及斷路器的防跳繼電器在進行合閘之后進行斷開，從而保證了線路的防跳完整性能。

結語

綜上所述，高壓開關控制回路應該進行防跳回路的設計，在合閘處于永久性故障的狀態時，繼電器可以產生相對應的保護動作，進行斷路器的分閘，但如果此時合閘沒有解除或者產生了誤操作的現象，就會引起設備的損失或者其他方面的損失。因此，充分解決保護裝置以及開關防跳設備的接口問題，可以有效保障電力系統的安全生產。

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［2］楊拯，劉平香，楊勇，等.配電網高壓開關防跳回路常見故障分析［C］.第三屆配電自動化新技術及其應用高峰論壇論文集，2012：302-304.

［3］韋科迪.淺析10kV高壓開關柜故障原因及防范措施［J］.機電信息，2012（15）：92-93.

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