斷路器兩套防跳回路配合問題探討

邱 濤 ，井雨剛，杜紹輝

（1.山東中實易通集團(tuán)有限公司，山東 濟南 250002；2.山東電力研究院，山東 濟南 250002；3.山鋼集團(tuán)萊鋼棒材廠，山東 萊蕪 271104）

0 引言

斷路器跳躍是指斷路器的控制手柄在合閘位置（合閘控制回路由于某種原因接通），當(dāng)線路存在故障時，繼電保護(hù)裝置動作于斷路器跳閘，此時斷路器發(fā)生再合閘、跳閘，多次重復(fù)動作的現(xiàn)象，稱“跳躍”[1]。如果不采取措施，就可能是斷路器的遮斷能力下降，嚴(yán)重的還會引起斷路器爆炸，威脅人身和設(shè)備安全。針對斷路器的“跳躍”情況，現(xiàn)在保護(hù)裝置和斷路器機構(gòu)都設(shè)有防跳回路，通過對華能威海電廠升壓站乙站斷路器防跳問題對兩種防跳方式進(jìn)行分析和比較。

圖1 南瑞CZX-12R2操作箱防跳回路圖

1 原因分析

以南瑞CZX-12R2操作箱和220KV斷路器操作機構(gòu)防跳回路進(jìn)行分析。

1.1 南瑞CZX-12R2操作箱防跳邏輯

南瑞CZX-12R2操作箱防跳回路如圖1所示。當(dāng)進(jìn)行手動合閘和遠(yuǎn)方合閘時，KK把手或遠(yuǎn)方送來的合閘接點處于閉合位置，1SHJ繼電器動作其1SHJ節(jié)點閉合，合閘回路接通；當(dāng)重合閘裝置送來的合閘節(jié)點閉合時，重合閘沖動繼電器動作其ZHJ節(jié)點閉合，此時合閘回路也接通。

當(dāng)手合或重合于故障時開關(guān)跳閘，跳閘回路的跳閘保持繼電器的12TBIJ、22TBIJ節(jié)點閉合，啟動 1TBUJ，1TBUJ動作后又起動2TBUJ，如果此時合閘脈沖一直存在，2TBUJ其自身接點自保持，于是這兩組串入合閘回路的繼電器的常閉接點斷開，切斷合閘回路，使斷路器不會再次合閘。合閘脈沖解除，2TBUJ線圈斷電，恢復(fù)原來狀態(tài)。

1.2 220 kV斷路器操作機構(gòu)防跳邏輯

220 kV斷路器防跳回路如圖2所示。

圖2 220 kV斷路器防跳回路

當(dāng)接到合閘指令后，開關(guān)開始合閘；如果由于機構(gòu)上的原因，斷路器未停留在合閘后位置，則機構(gòu)仍舊返回到分閘狀態(tài)，在開關(guān)合閘瞬間，開關(guān)輔助接點13、14閉合，此時防跳繼電器K12動作，K12的13、14常開接點使K12自保持；如果此時合閘脈沖一直存在，K12的常閉接點 （21、22）斷開，切斷合閘回路，使斷路器不會再次合閘。合閘脈沖解除，K12線圈斷電，恢復(fù)原來狀態(tài)。

1.3 故障現(xiàn)象

投產(chǎn)前，在做電氣一、二次整組傳動試驗時，出現(xiàn)斷路器合上后跳閘指示燈也會亮的異常現(xiàn)象，查找原因發(fā)現(xiàn)防跳回路中存在寄生回路。

合閘時：+KM—11YJJ—1SHJ—SHJ—1TBUJ—2TBUJ—K12 常閉接點（21、22）—K9（低油壓閉鎖合閘）常閉接點—Y1A—QFA1—KM構(gòu)成合閘回路；斷路器合閘后，斷路器常開接點-QFA1 13、14閉合，此時+KM—1TWJ—2TWJ—3TWJ—QFA1（13、14）—K12—KM構(gòu)成一個寄生回路，由于回路中TWJ與K12參數(shù)配合不好，導(dǎo)致TWJ一直動作，進(jìn)而引起斷路器跳閘指示燈亮。這樣就出現(xiàn)斷路器在合位時，紅燈、綠燈一起亮的異?，F(xiàn)象。

同時，斷路器在合閘過程中，K12動作后，當(dāng)合閘指令消失后，TWJ與K12參數(shù)配合不好，K12分壓過大，高于其返回電壓，K12的常開接點（13、14）閉合形成自保持，K12 常閉接點（21、22）斷開切斷合閘回路，產(chǎn)生斷路器分閘后不能合閘的現(xiàn)象。

2 解決方案

2.1 只保留南瑞CZX-12R2操作箱的防跳

保留保護(hù)裝置內(nèi)的防跳回路，斷開斷路器操作機構(gòu)內(nèi)的防跳繼電器K12，這種接線的缺陷在于當(dāng)機構(gòu)本身發(fā)生故障時，且合閘脈沖未撤消的情況下，斷路器會發(fā)生跳躍。

斷路器的主觸頭行程一般都比較小，它不能承受連續(xù)的多次合閘沖擊，否則，真空泡容易受到損壞。當(dāng)?shù)谝淮魏祥l不成功后，不能馬上再合閘，只有在調(diào)整機構(gòu)后才允許第二次操作。如果取消了機構(gòu)內(nèi)的防跳電路，則會影響斷路器的安全運行。

2.2 只保留斷路器機構(gòu)內(nèi)的防跳回路

保留斷路器機構(gòu)內(nèi)的防跳，將裝置防跳回路中的n181和n6短接，由于寄生回路的存在，有人提出將跳位繼電器TWJ線圈經(jīng)過斷路器的輔助常閉接點直接接到負(fù)電源，這樣雖然取消了寄生回路，但同時也失去了對合閘回路監(jiān)視的功能，原能源部西北電力設(shè)計院編寫的《電力工程電氣設(shè)計手冊》中指明了原則：“為了保證控制回路的可靠性，防止由于震動使端子接線脫落或輔助觸點不良而引起斷路器拒動而擴大事故，建議仍然設(shè)電源及跳、合閘回路完整性監(jiān)視為宜[2]”。這種以取消監(jiān)視合閘回路的完好性為代價的解決方法也不合理。

針對上述情況，對回路做一定的改變。在跳閘位置繼電器TWJ線圈回路中串入斷路器的常閉接點（圖3），當(dāng)斷路器在合位時，斷路器的常閉接點斷開，從而切斷了寄生回路，避免了斷路器合位時紅燈、綠燈一起亮的缺陷，但此時斷路器分閘后不能合閘的缺陷依然存在。

圖3 跳位監(jiān)視回路中串入常閉接點

圖4 防跳回路最終整改版

斷路器合閘后，合閘指令消失，防跳繼電器K12返回，恢復(fù)原來狀態(tài)，此時斷路器的常開接點閉合，常閉接點斷開。

斷路器分閘，斷路器常閉接點（跳位監(jiān)視回路中串入的）閉合，此時防跳回路中斷路器常開接點（13、14）未能及時斷開，K12 動作，K12 的常開接點（13、14）閉合使K12自保持，串入合閘回路中K12常閉接點（21、22）斷開，使斷路器分閘后不能合閘。

考慮到監(jiān)視合閘回路的重要性，通過與設(shè)計院溝通將跳位監(jiān)視n5接到合閘回路中K12常閉接點的后面即X2:58上（圖4），此時既能監(jiān)視（部分）合閘回路，又能在K12即使動作后，K12常閉接點（21、22）斷開使K12斷電，恢復(fù)正常狀態(tài)。

按照上述方法進(jìn)行改進(jìn)后沒有再出現(xiàn)過斷路器合閘后綠燈亮和分閘后斷路器不能再次合閘的異常現(xiàn)象，同時合閘回路的完好性能得到監(jiān)視，完全滿足斷路生產(chǎn)廠家和電力系統(tǒng)的運行的有要求。

3 結(jié)語

處理好保護(hù)裝置和斷路器機構(gòu)防跳的配合，可以提高斷路器的使用壽命，保障現(xiàn)場作業(yè)人員的安全，提高供電可靠性，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。