斷路器防跳回路失靈案例分析及改進措施

何蕾

國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司，江蘇常州 ?213000

摘要：防跳回路在斷路器二次控制回路中具有廣泛應用，但由于防跳原理設計多樣性、串入接點具有選擇性、不同原理配合困難等原因，導致防跳回路故障頻繁發(fā)生。文章針對一起典型的斷路器機構防跳回路異常導致斷路器不能正常合閘故障案例，分析指出了斷路器合閘脈沖時間設定不合理和繼電保護動作未能閉鎖斷路器合閘命令的故障原因，并提出了改進措施，對現(xiàn)場工作及斷路器機構防跳回路規(guī)范化設計具有一定的指導意義。

關鍵詞：斷路器;防跳回路;機構防跳;跳躍

1故障實例

操作人員通過控制系統(tǒng)發(fā)出遠方命令合閘后，控制程序驅動相應的DO輸出命令給控制回路，中間繼電器K1勵磁，由于防跳繼電器KTB使用常閉觸點，合閘線圈繼電器K2勵磁，使得斷路器合閘線圈動作，斷路器合閘。當斷路器合閘后，斷路器位置觸點S1閉合，使得防跳繼電器KTB勵磁，從而斷路器合閘線圈繼電器K2回路斷開，而防跳繼電器KTB回路通過自身輔助觸點保持。如果遠方合閘命令接點保持住，K1一直勵磁，防跳繼電器KTB也將保持勵磁，即使此時發(fā)生故障斷路器跳開，由于合閘繼電器回路中的KTB的常閉觸點斷開，斷路器也不會合閘。從而此防跳回路能夠起到防止斷路器連續(xù)分合的功能。

在此斷路器不帶電調試過程中，曾經發(fā)生保護動作后，斷路器反復分合的故障，故障發(fā)生的經過如下：1）首先操作人員在控制系統(tǒng)中遠方發(fā)出斷路器合閘命令，經同期裝置檢查滿足同期條件（斷路器兩側均無電壓）后合閘;2）保護人員立即模擬斷路器保護動作，斷路器跳開，保護動作信號未復歸;3）斷路器跳開后，斷路器立即自動合閘;4）由于保護信號未復歸，斷路器又跳閘;斷路器反復分合閘;5）緊急斷開控制電源后，斷路器停止動作。事后通過上次試驗記錄及相關檢查，無法查找到具體故障原因。為了查找原因，重復試驗，試驗時在圖1“遠方合閘命令”觸點處接人故障錄波儀。重復試驗時，故障錄波儀測量得到多次合閘脈沖信號。從而能夠確定故障原因來源于遠方控制程序多次發(fā)出了合閘信號。但是操作人員僅僅發(fā)出了一次命令，而斷路器控制回路卻收到了多次合閘命令，故障的原因可以定位在斷路器遠方控制程序內。

2故障原因分析

遠方控制程序采用了一種集成化的編程方式，采用了一種封裝的邏輯控制模塊，運用到各種類型、各種電壓等級的斷路器控制中，示意圖如圖2所示。

圖2所示為控制系統(tǒng)的一個封裝好的斷路器控制模塊CSCB，此模塊主要功能是通過輸入命令，并判斷相應的閉鎖條件，來控制斷路器的自動、手動分合閘，以及顯示斷路器的狀態(tài)。其控制模塊編程具有簡單通用的特點，可以應用到各種電壓等級的斷路器控制程序內。

當操作人員發(fā)出合閘命令CLManual后，程序檢查當前合閘閉鎖條件CLMATH如果滿足，同時無分閘命令OPORD，無斷路器內部故障FLTIN，則發(fā)出CLORD至圖1中的遠方合閘命令處。

當合閘條件滿足后，將產生一個CLPL的定時脈沖，由于CLPOS、FLTIN、OPORD均為0，所以合閘命令CLORD輸出，斷路器合閘。斷路器合閘位置信號CLPOS變?yōu)?，合閘命令CLORD為0，將不會發(fā)出合閘命令而故障發(fā)生時，合閘脈沖時問CLPL設定為60S。當斷路器因為保護而跳閘后，雖然保護信號保持住了，但是FLTIN僅僅為斷路器內部故障，未包含保護動作信號因此FLTIN仍保持為0，斷路器合閘位置信號CLPOS再次變?yōu)?，因此控制邏輯模塊再次發(fā)送合閘命令。當多次發(fā)送合閘命令時，防跳回路無法避免斷路器反復合閘，因此導致了斷路器反復分合的故障。如果以此程序與并聯(lián)式防跳回路、彈簧儲能式防跳回路相結合應用時，均會發(fā)生相應故障。此類問題具有一定的普遍性。

3改進措施

控制程序故障將導致斷路器防跳回路“失靈”，使得防跳回路的作用完全失效，需要從根本上提出改進措施。

1）斷路器合閘脈沖時間設定不合理。不同的斷路器的合閘時間存在較大差別，同一個斷路器長期運行后，合閘時間也將產生少量變化。因此合閘脈沖時間的確定需要在調試階段測量得到實際合閘時間，并取一定的裕度。本文根據現(xiàn)場實際情況，將斷路器的合閘脈沖時間CLPL由60S改為0.5S。

2）繼電保護動作未能閉鎖斷路器合閘命令。保護動作未復歸時，應能閉鎖程序所發(fā)出的合閘命令。本文所提故障中，可在斷路器內部故障FLTIN與斷路器合閘閉鎖條件CLMATH中加入斷路器的保護動作信號，以此防止程序再次發(fā)出合閘命令。在部分不含有重合閘回路的斷路器控制回路中，可考慮在圖l中的合閘線圈繼電器K2中串人保護動作信號，當保護動作未復歸時，合閘線圈繼電器不會勵磁，從硬接線方面防止此類故障。

4結語

本次故障的發(fā)生是在不帶電情況下進行的，若是在帶電情況下發(fā)生類似故障，可能造成重大后果，危及電網的安全穩(wěn)定運行。斷路器的二次回路硬布線控制在多種規(guī)范中都明確涉及，而控制程序的相應規(guī)范較少，如果能在相應規(guī)范中規(guī)定控制程序設計要求和閉鎖條件的要求，將對防跳回路的完善起到重要的補充作用，將對電網的安全穩(wěn)定運行提供良好的保證。