關(guān)于規(guī)范低壓開關(guān)防跳二次回路設計的分析思考

陸文欽 吳晨媛

摘 要：所謂跳躍是指由于合閘回路手合或遙合接點粘連等原因，造成合閘輸出端一直帶有合閘電壓的現(xiàn)象。當開關(guān)因故障跳開后，會立刻合上;而保護動作開關(guān)會再次跳開，因為一直加有合閘電壓，開關(guān)又會再次合上。上述情況被通俗地稱為“開關(guān)跳躍”。一旦發(fā)生開關(guān)跳躍，開關(guān)會被損壞，所以防跳功能是操作回路中一個必不可少的部分。

關(guān)鍵詞：低壓開關(guān);防跳回路;接線設計

中圖分類號：TM77 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1003-5168（2021）27-0034-03

Abstract： The so-called jump refers to the phenomenon that the closing circuit hand-closed or remote joining joint bonding and other reasons， resulting in the gate output has been with the closing voltage. When the switch jumps off due to a fault， it will close immediately， and the protective action switch will jump off again， because the closing voltage is always applied， and the switch will close again. The above situation is popularly known as "switch jump" .Once the switch jumps， the switch will be damaged， so the anti-jump function is an essential part of the operating circuit.

Keywords： low voltage switch; anti-jump circuit; wiring design

近年來，變電站低壓開關(guān)二次控制回路已逐步開始應用開關(guān)自帶的防跳回路[1-2]。大部分廠家，特別是合資廠家配備的防跳回路為電壓啟動、電壓保持型防跳回路，而有些廠家的防跳回路存在一些設計缺陷，從而導致開關(guān)分閘后無法再合閘[3]。防跳是典型的一、二次專業(yè)交界面內(nèi)容，也是現(xiàn)場工作常見的“盲區(qū)”。近年來，發(fā)生了多起因防跳回路不完善導致保護動作不正確故障，引起了相關(guān)專業(yè)的重視，出臺了眾多條例。公眾號后臺有人在問這個問題，今天就給大家梳理一下。防跳是“防止開關(guān)跳躍”的簡稱，所謂“跳躍”是指當斷路器手動或自動合閘在有故障的線路上，繼電保護裝置將動作跳閘。此時，如果操作人員仍將控制開關(guān)放在合閘位置，或自動重合閘裝置的觸點未復歸，斷路器將發(fā)生再次合閘。因為線路上故障未消除，保護裝置又動作于跳閘，從而出現(xiàn)多次“跳合”現(xiàn)象。其后果是，造成斷路器的遮斷能力下降或損壞，甚至引起爆炸事故。防跳繼電器的作用是在斷路器同時接收到跳閘和合閘命令時，有效防止斷路器反復“合”“跳”，斷開合閘回路，將斷路器可靠地置于跳閘位置。按照防跳繼電器的安裝位置，防跳分為操作箱（智能終端）防跳和機構(gòu)防跳。其中，操作箱（智能終端）防跳大多數(shù)采用串聯(lián)于跳閘回路的電流繼電器啟動方式，稱為“串聯(lián)防跳”;斷路器操作機構(gòu)的防跳，大多數(shù)采用并聯(lián)于跳閘回路的電壓繼電器啟動的方式，稱為“并聯(lián)防跳”。

1 一些防跳方式的具體分析

防跳就是防止開關(guān)跳躍的意思，在開關(guān)分閘或者合閘時，防止再分再合，禁止開關(guān)跳躍，保護開關(guān)。開關(guān)本身的操作存在一定的操作循環(huán)限制要求，主要是開關(guān)的滅弧室的性能要求一定的去游離的時間。在開關(guān)操作時，如果合閘于故障或有跳閘命令時，會導致開關(guān)同時接收合閘和跳閘命令，使開關(guān)重復合閘、跳閘的動作循環(huán)，最后導致開關(guān)爆炸。因此，設計防跳回路時應防止跳躍。

鑒于此，對于未投產(chǎn)設備，應采用斷路器機構(gòu)防跳;對于已投產(chǎn)設備，若斷路器機構(gòu)具備可靠防跳功能，可拆除操作箱（智能終端）防跳回路，若斷路器機構(gòu)不具備防跳或功能不可靠，可保留操作箱（智能終端）防跳。取消操作箱（智能終端）防跳時，應采用短接防跳接點方法，且取消時應防止誤拆、錯拆。

關(guān)于防跳的試驗方法，首推分位防跳：將開關(guān)置于分位，用短接線接通分閘回路，然后再接通合閘回路，直至儲能完成。試驗現(xiàn)象是斷路器合閘后瞬時分開，不再重合。之所以推薦分位防跳，一方面是因為試驗過程能夠囊括合位防跳;另一方面是因為能夠發(fā)現(xiàn)防跳繼電器的動作時間與斷路器的動作時間不配合問題。

1.1 保護防跳接線方式直接照搬于開關(guān)防跳

很多合資廠家配備的防跳回路為電壓啟動，實際為電壓保持型防跳回路[4]。圖1中，如果采用其原有TWJ回路串入合閘回路，對回路進行監(jiān)視的接法存在以下問題：當開關(guān)處于合閘狀態(tài)時，與TWJ配合分壓不均時可能導致防跳繼電器（KO）長期啟動，從而導致開關(guān)分閘后無法再合閘。

1.2 TWJ繼電器接入開關(guān)輔助節(jié)點

輔助觸頭分常開觸頭和常閉觸頭。不同形式的觸頭在使用時發(fā)揮的作用也不一樣。例如，交流接觸器的常開觸頭可以實現(xiàn)自鎖功能，常閉觸頭可以實現(xiàn)互鎖功能。常開或常閉觸頭還可以接上指示燈，來直觀反映接觸器的合分位置。除了接指示燈外，有的開關(guān)電器的輔助觸頭還可以與消防設施、發(fā)電設施相連接。例如，有的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)就可以實現(xiàn)備用電源發(fā)電機的啟動停止控制。

如需采用開關(guān)配置的電壓啟動、電壓保持的防跳回路，一種簡便的方案是將TWJ接入開關(guān)輔助接點，但此方案存在的問題是無法監(jiān)視合閘回路的完整性[5]。當開關(guān)合閘線圈斷線、彈簧未儲能接點或輔助接點接觸不良時，TWJ及綠燈無法監(jiān)視到回路存在異常。如圖2所示。

針對以上情況，公司電力調(diào)控中心、運維檢修部、檢修試驗工區(qū)、變電運維工區(qū)及電力設計研究院等部門相關(guān)專業(yè)人員進行專項討論，考慮到現(xiàn)場合閘回路斷線的情況大多由合閘線圈引起，且彈簧未儲能接點有遙信上送，決定采用以下方案：將TWJ回路串入開關(guān)輔助常閉接點及合閘線圈回路。此方案可對開關(guān)輔助接點、合閘線圈進行監(jiān)視，同時避免了防跳繼電器長期啟動的情況，對彈簧未儲能接點及防跳繼電器接點不再進行監(jiān)視。

雖然此方案可以完成對合閘回路的監(jiān)視，并將彈簧未儲能接點遙信上送，但是此方案仍存在一些缺點。

①對于彈簧未儲能節(jié)點影響合閘回路時不能通過“控制回路斷線”直接反映。

②當TWJ繼電器與KO繼電器之間的電壓分配足夠啟動KO繼電器時，會造成KO繼電器跳躍、頻繁通斷閃爍，此時易損壞繼電器。

③當TWJ繼電器與KO繼電器之間的電壓分配足夠啟動TWJ繼電器時，將會造成開關(guān)合位，而操作箱HWJ與TWJ燈均亮。

1.3 提出的改進方案參考

考慮到將TWJ回路串入開關(guān)輔助常閉接點及合閘線圈回路仍無法解決的一些問題，工程人員提出了第三種改進參考方案[6-9]。

該改進方案將“控回斷線”信號實現(xiàn)了對合閘回路的全回路覆蓋，告警信號非常直觀。另外，實現(xiàn)了KO繼電器與TWJ繼電器的隔離，杜絕了交叉影響。但是該改進方案需要在部分開關(guān)回路內(nèi)部接線改造，改造工作量相對較大[10-11]。

2 結(jié)語

本次對低壓開關(guān)防跳回路的修改經(jīng)歷了多次調(diào)整，最終方案實現(xiàn)了“控回斷線”信號對合閘回路的全回路覆蓋，起到了對原先防跳回路的功能完善，后續(xù)研究團隊將進一步深入分析，提供更優(yōu)化的方案。

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