防跳繼電器的試驗方法及設計選型探討

王曉光+王曼+劉海濤+王浩

摘 ?要：斷路器防跳回路可以通過斷路器本體機構箱的防跳回路或保護裝置操作箱的防跳回路實現，一般優先選用斷路器本體機構箱的防跳回路。文章在對兩種防跳回路的原理討論后，指出在采用斷路器本體機構箱的防跳回路時，應使用斷路器同時收到跳、合閘命令的方法進行檢驗，并提出防跳繼電器的設計選型要求。

關鍵詞：斷路器;防跳繼電器;輔助觸點;選擇;試驗方法

中圖分類號：TM581 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0005-02

1 ?防跳回路的種類介紹

斷路器“跳躍”是指由于合閘接點粘連等原因，當系統發生故障（特別是永久性故障）時，斷路器跳閘后又合閘，如此連續發生多次重復跳合的現象。斷路器發生“跳躍”現象時，斷路器滅弧室多次發生燃弧、熄弧，同時機械構造部分多次動作造成整體機械部分損傷等情況均會對斷路器自身造成嚴重的傷害，由于故障設備遭受多次沖擊會增加故障設備的損壞程度，另外，系統多次遭受故障沖擊，容易造成系統失穩進而發生越級或解列等問題，所以，在電力系統中要嚴格防止發生斷路器“跳躍”現象。斷路器控制回路中，防止斷路器故障時發生“跳躍”現象的回路簡稱為防跳回路。采用“防跳”回路就是解決斷路器跳閘后非正常再次合閘的問題，進而解決斷路器“跳躍”的問題。目前通常使用的防跳回路有兩種：

①采用二次設備廠家斷路器操作箱或操作板件上設計的“防跳”回路。

②采用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。

按照繼電保護相關技術規范要求，優先選用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。

在工程實踐中，驗證防跳回路的可靠性是一項重要的試驗項目，不同地區的試驗方法也不盡相同。

本文結合兩種防跳回路的設計原理，分析比較工程中常用的檢驗防跳回路方法，為工程應用提供參考，并為配合斷路器參數完成防跳繼電器選型提供相關參考。

2 ?兩種防跳回路的原理介紹

斷路器發生“跳躍”需要同時滿足兩個條件：

①合閘接點發生粘連。

②保護動作發出跳閘命令。

因此，只要這兩個條件中任意一個發生時，使防跳繼電器啟動，用其接點將合閘回路切斷，就可以達到防止跳躍發生的目的。

具體實現方式有2種：

①由合閘接點粘連啟動防跳繼電器的并聯防跳回路，一般由斷路器本體操作機構實現。

②由保護動作啟動防跳繼電器的串聯防跳回路，一般由保護屏內的斷路器操作箱實現。

2.1 ?并聯防跳回路的原理

利用斷路器本體操作機構實現防跳功能的原理圖如圖1所示。

圖1中，QFZJ是合閘接點，QFHC是斷路器的合閘線圈（以下相同），QFi是斷路器的輔助觸點，KTJ是防跳繼電器。

本回路的設計原理如下：當合閘命令發出后，合閘接點QFZJ閉合，斷路器由分位變為合位，同時QF1打開、QF3閉合，QF3閉合后啟動防跳繼電器KTJ，KTJ動作后KTJ，1接點閉合，使繼電器KTJ自保持，KTJ的觸點KTJ，2打開，切斷合閘回路。如果合閘命令一直存在，則會持續啟動，合閘回路一直處于開路狀態，保護動作跳閘后斷路器不會再次合閘。

2.2 ?串聯防跳回路的原理

利用保護屏中的保護裝置或者專用操作箱實現防跳功能的原理圖如圖2所示。

圖2中，QFTQ是斷路器的跳閘線圈，KTBJ為電流啟動、電壓保持的雙線圈繼電器，KHBJ是合閘自保持繼電器，保證斷路器合閘。

本回路的設計原理如下：

當發出跳閘命令時，串聯在跳閘回路中的電流線圈KTBJI啟動，其常開觸點KTBJI，2起跳閘自保持作用，保證斷路器跳閘，另一副常開觸點KTBJI，1與電壓線圈KTBJV串聯，如果在發出跳閘命令的同時存在合閘命令，則電壓線圈KTBJV啟動，其常閉觸點KTBJV，2打開，切斷合閘回路，達到防跳的目的。

3 ?防跳繼電器的試驗方法

由于斷路器的防跳非常必要，因此防跳回路的正確性必須通過適當的試驗來檢驗，以下是常用的試驗方法。

3.1 ?模擬故障前“粘連”的試驗方法

將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置，短接斷路器遠方合閘操作命令接點，斷路器處于合閘位置后，模擬故障或者短接保護跳閘接點，斷路器應跳閘后不再合閘。這種方法模擬了在故障之前合閘接點已經發生粘連，再發生故障時可以有效防止斷路器發生跳躍。

3.2 ?模擬故障時刻“粘連”的試驗方法

將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置，斷路器處于合閘位置，同時短接合閘接點和保護跳閘接點，斷路器 發生故障的同時合閘接點發生粘連，即向斷路器同時發出合閘和跳閘的命令，防跳功能仍然可以發揮作用的情況。

4 ?防跳繼電器試驗方法和選型

4.1 ?兩種試驗方法的選擇

①對于并聯防跳回路，使用模擬故障前“粘連”的方法時，防跳繼電器提前處于啟動狀態，合閘回路已經被防跳繼電器的常閉接點切斷，因此發生保護跳閘后可以實現防跳功能;使用模擬故障時刻“粘連”的方法時，防跳繼電器必須在斷路器常開輔助觸點打開之前啟動，才能可靠實現防跳功能。可見，對于并聯防跳回路，應該采用模擬故障時刻“粘連”的試驗方法，同時驗證防跳回路的完整性和防跳繼電器的啟動時間是否滿足要求。

②對于串聯防跳回路，使用兩種試驗方法其實都是模擬了故障時刻“粘連”的情況，所以使用兩種試驗方法都是正確的。

4.2 ?防跳繼電器的選型

從兩種原理的防跳回路中可以看出，防跳功能能否可靠實現，很大程度上取決于防跳繼電器是否可以啟動。

從圖1和圖2可以看出，防跳繼電器的啟動線圈與斷路器的輔助常開觸點串聯，防跳繼電器的啟動時間用T1表示，斷路器接到跳閘命令由合位到分位的動作時間為T2，斷路器由合到分之后其輔助觸點的變位時間為T3。

考慮最不利的情況，即發生故障時同時發生合閘接點粘連，此時可以用于防跳繼電器勵磁的時間最短，即為T2與T3之和（簡稱為斷路器觸點綜合變位時間，下同），只有當T1時間比這個和值短，防跳繼電器才能夠啟動。因此在選擇防跳繼電器時，應結合斷路器的動作時間參數。

5 ?結 ?語

在對不同原理的防跳回路進行檢驗時，應該注意選取正確的試驗方法。

通過分析可知：對使用斷路器本體操作機構實現防跳的并聯防跳回路，應該使用同時短接合閘接點和保護跳閘接點的模擬故障時刻“粘連”的試驗方法;對使用保護裝置或者專用操作箱實現防跳的串聯防跳回路，使用模擬故障前“粘連”的試驗方法和模擬故障時刻“粘連”的試驗方法都是正確的。并且在提出選擇防跳繼電器時，應選擇啟動時間小于斷路器觸點綜合變位時間的防跳繼電器。

參考文獻：

[1] 郭占偉，原愛芳，張長彥，等.斷路器操作回路詳述[J].繼電器，2004，（19）.

[2] 卓樂友，董柏林.電力工程電氣設計手冊[M].北京：中國電力出版社，1991.

[3] 王鈞英.新編保護繼電器檢驗[M].北京：中國電力出版社，2000.

摘 ?要：斷路器防跳回路可以通過斷路器本體機構箱的防跳回路或保護裝置操作箱的防跳回路實現，一般優先選用斷路器本體機構箱的防跳回路。文章在對兩種防跳回路的原理討論后，指出在采用斷路器本體機構箱的防跳回路時，應使用斷路器同時收到跳、合閘命令的方法進行檢驗，并提出防跳繼電器的設計選型要求。

關鍵詞：斷路器;防跳繼電器;輔助觸點;選擇;試驗方法

中圖分類號：TM581 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0005-02

1 ?防跳回路的種類介紹

斷路器“跳躍”是指由于合閘接點粘連等原因，當系統發生故障（特別是永久性故障）時，斷路器跳閘后又合閘，如此連續發生多次重復跳合的現象。斷路器發生“跳躍”現象時，斷路器滅弧室多次發生燃弧、熄弧，同時機械構造部分多次動作造成整體機械部分損傷等情況均會對斷路器自身造成嚴重的傷害，由于故障設備遭受多次沖擊會增加故障設備的損壞程度，另外，系統多次遭受故障沖擊，容易造成系統失穩進而發生越級或解列等問題，所以，在電力系統中要嚴格防止發生斷路器“跳躍”現象。斷路器控制回路中，防止斷路器故障時發生“跳躍”現象的回路簡稱為防跳回路。采用“防跳”回路就是解決斷路器跳閘后非正常再次合閘的問題，進而解決斷路器“跳躍”的問題。目前通常使用的防跳回路有兩種：

①采用二次設備廠家斷路器操作箱或操作板件上設計的“防跳”回路。

②采用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。

按照繼電保護相關技術規范要求，優先選用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。

在工程實踐中，驗證防跳回路的可靠性是一項重要的試驗項目，不同地區的試驗方法也不盡相同。

本文結合兩種防跳回路的設計原理，分析比較工程中常用的檢驗防跳回路方法，為工程應用提供參考，并為配合斷路器參數完成防跳繼電器選型提供相關參考。

2 ?兩種防跳回路的原理介紹

斷路器發生“跳躍”需要同時滿足兩個條件：

①合閘接點發生粘連。

②保護動作發出跳閘命令。

因此，只要這兩個條件中任意一個發生時，使防跳繼電器啟動，用其接點將合閘回路切斷，就可以達到防止跳躍發生的目的。

具體實現方式有2種：

①由合閘接點粘連啟動防跳繼電器的并聯防跳回路，一般由斷路器本體操作機構實現。

②由保護動作啟動防跳繼電器的串聯防跳回路，一般由保護屏內的斷路器操作箱實現。

2.1 ?并聯防跳回路的原理

利用斷路器本體操作機構實現防跳功能的原理圖如圖1所示。

圖1中，QFZJ是合閘接點，QFHC是斷路器的合閘線圈（以下相同），QFi是斷路器的輔助觸點，KTJ是防跳繼電器。

本回路的設計原理如下：當合閘命令發出后，合閘接點QFZJ閉合，斷路器由分位變為合位，同時QF1打開、QF3閉合，QF3閉合后啟動防跳繼電器KTJ，KTJ動作后KTJ，1接點閉合，使繼電器KTJ自保持，KTJ的觸點KTJ，2打開，切斷合閘回路。如果合閘命令一直存在，則會持續啟動，合閘回路一直處于開路狀態，保護動作跳閘后斷路器不會再次合閘。

2.2 ?串聯防跳回路的原理

利用保護屏中的保護裝置或者專用操作箱實現防跳功能的原理圖如圖2所示。

圖2中，QFTQ是斷路器的跳閘線圈，KTBJ為電流啟動、電壓保持的雙線圈繼電器，KHBJ是合閘自保持繼電器，保證斷路器合閘。

本回路的設計原理如下：

當發出跳閘命令時，串聯在跳閘回路中的電流線圈KTBJI啟動，其常開觸點KTBJI，2起跳閘自保持作用，保證斷路器跳閘，另一副常開觸點KTBJI，1與電壓線圈KTBJV串聯，如果在發出跳閘命令的同時存在合閘命令，則電壓線圈KTBJV啟動，其常閉觸點KTBJV，2打開，切斷合閘回路，達到防跳的目的。

3 ?防跳繼電器的試驗方法

由于斷路器的防跳非常必要，因此防跳回路的正確性必須通過適當的試驗來檢驗，以下是常用的試驗方法。

3.1 ?模擬故障前“粘連”的試驗方法

將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置，短接斷路器遠方合閘操作命令接點，斷路器處于合閘位置后，模擬故障或者短接保護跳閘接點，斷路器應跳閘后不再合閘。這種方法模擬了在故障之前合閘接點已經發生粘連，再發生故障時可以有效防止斷路器發生跳躍。

3.2 ?模擬故障時刻“粘連”的試驗方法

將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置，斷路器處于合閘位置，同時短接合閘接點和保護跳閘接點，斷路器 發生故障的同時合閘接點發生粘連，即向斷路器同時發出合閘和跳閘的命令，防跳功能仍然可以發揮作用的情況。

4 ?防跳繼電器試驗方法和選型

4.1 ?兩種試驗方法的選擇

①對于并聯防跳回路，使用模擬故障前“粘連”的方法時，防跳繼電器提前處于啟動狀態，合閘回路已經被防跳繼電器的常閉接點切斷，因此發生保護跳閘后可以實現防跳功能;使用模擬故障時刻“粘連”的方法時，防跳繼電器必須在斷路器常開輔助觸點打開之前啟動，才能可靠實現防跳功能。可見，對于并聯防跳回路，應該采用模擬故障時刻“粘連”的試驗方法，同時驗證防跳回路的完整性和防跳繼電器的啟動時間是否滿足要求。

②對于串聯防跳回路，使用兩種試驗方法其實都是模擬了故障時刻“粘連”的情況，所以使用兩種試驗方法都是正確的。

4.2 ?防跳繼電器的選型

從兩種原理的防跳回路中可以看出，防跳功能能否可靠實現，很大程度上取決于防跳繼電器是否可以啟動。

從圖1和圖2可以看出，防跳繼電器的啟動線圈與斷路器的輔助常開觸點串聯，防跳繼電器的啟動時間用T1表示，斷路器接到跳閘命令由合位到分位的動作時間為T2，斷路器由合到分之后其輔助觸點的變位時間為T3。

考慮最不利的情況，即發生故障時同時發生合閘接點粘連，此時可以用于防跳繼電器勵磁的時間最短，即為T2與T3之和（簡稱為斷路器觸點綜合變位時間，下同），只有當T1時間比這個和值短，防跳繼電器才能夠啟動。因此在選擇防跳繼電器時，應結合斷路器的動作時間參數。

5 ?結 ?語

在對不同原理的防跳回路進行檢驗時，應該注意選取正確的試驗方法。

通過分析可知：對使用斷路器本體操作機構實現防跳的并聯防跳回路，應該使用同時短接合閘接點和保護跳閘接點的模擬故障時刻“粘連”的試驗方法;對使用保護裝置或者專用操作箱實現防跳的串聯防跳回路，使用模擬故障前“粘連”的試驗方法和模擬故障時刻“粘連”的試驗方法都是正確的。并且在提出選擇防跳繼電器時，應選擇啟動時間小于斷路器觸點綜合變位時間的防跳繼電器。

參考文獻：

[1] 郭占偉，原愛芳，張長彥，等.斷路器操作回路詳述[J].繼電器，2004，（19）.

[2] 卓樂友，董柏林.電力工程電氣設計手冊[M].北京：中國電力出版社，1991.

[3] 王鈞英.新編保護繼電器檢驗[M].北京：中國電力出版社，2000.

摘 ?要：斷路器防跳回路可以通過斷路器本體機構箱的防跳回路或保護裝置操作箱的防跳回路實現，一般優先選用斷路器本體機構箱的防跳回路。文章在對兩種防跳回路的原理討論后，指出在采用斷路器本體機構箱的防跳回路時，應使用斷路器同時收到跳、合閘命令的方法進行檢驗，并提出防跳繼電器的設計選型要求。

關鍵詞：斷路器;防跳繼電器;輔助觸點;選擇;試驗方法

中圖分類號：TM581 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0005-02

1 ?防跳回路的種類介紹

斷路器“跳躍”是指由于合閘接點粘連等原因，當系統發生故障（特別是永久性故障）時，斷路器跳閘后又合閘，如此連續發生多次重復跳合的現象。斷路器發生“跳躍”現象時，斷路器滅弧室多次發生燃弧、熄弧，同時機械構造部分多次動作造成整體機械部分損傷等情況均會對斷路器自身造成嚴重的傷害，由于故障設備遭受多次沖擊會增加故障設備的損壞程度，另外，系統多次遭受故障沖擊，容易造成系統失穩進而發生越級或解列等問題，所以，在電力系統中要嚴格防止發生斷路器“跳躍”現象。斷路器控制回路中，防止斷路器故障時發生“跳躍”現象的回路簡稱為防跳回路。采用“防跳”回路就是解決斷路器跳閘后非正常再次合閘的問題，進而解決斷路器“跳躍”的問題。目前通常使用的防跳回路有兩種：

①采用二次設備廠家斷路器操作箱或操作板件上設計的“防跳”回路。

②采用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。

按照繼電保護相關技術規范要求，優先選用一次設備廠家斷路器機構箱內設計的二次“防跳”回路。

在工程實踐中，驗證防跳回路的可靠性是一項重要的試驗項目，不同地區的試驗方法也不盡相同。

本文結合兩種防跳回路的設計原理，分析比較工程中常用的檢驗防跳回路方法，為工程應用提供參考，并為配合斷路器參數完成防跳繼電器選型提供相關參考。

2 ?兩種防跳回路的原理介紹

斷路器發生“跳躍”需要同時滿足兩個條件：

①合閘接點發生粘連。

②保護動作發出跳閘命令。

因此，只要這兩個條件中任意一個發生時，使防跳繼電器啟動，用其接點將合閘回路切斷，就可以達到防止跳躍發生的目的。

具體實現方式有2種：

①由合閘接點粘連啟動防跳繼電器的并聯防跳回路，一般由斷路器本體操作機構實現。

②由保護動作啟動防跳繼電器的串聯防跳回路，一般由保護屏內的斷路器操作箱實現。

2.1 ?并聯防跳回路的原理

利用斷路器本體操作機構實現防跳功能的原理圖如圖1所示。

圖1中，QFZJ是合閘接點，QFHC是斷路器的合閘線圈（以下相同），QFi是斷路器的輔助觸點，KTJ是防跳繼電器。

本回路的設計原理如下：當合閘命令發出后，合閘接點QFZJ閉合，斷路器由分位變為合位，同時QF1打開、QF3閉合，QF3閉合后啟動防跳繼電器KTJ，KTJ動作后KTJ，1接點閉合，使繼電器KTJ自保持，KTJ的觸點KTJ，2打開，切斷合閘回路。如果合閘命令一直存在，則會持續啟動，合閘回路一直處于開路狀態，保護動作跳閘后斷路器不會再次合閘。

2.2 ?串聯防跳回路的原理

利用保護屏中的保護裝置或者專用操作箱實現防跳功能的原理圖如圖2所示。

圖2中，QFTQ是斷路器的跳閘線圈，KTBJ為電流啟動、電壓保持的雙線圈繼電器，KHBJ是合閘自保持繼電器，保證斷路器合閘。

本回路的設計原理如下：

當發出跳閘命令時，串聯在跳閘回路中的電流線圈KTBJI啟動，其常開觸點KTBJI，2起跳閘自保持作用，保證斷路器跳閘，另一副常開觸點KTBJI，1與電壓線圈KTBJV串聯，如果在發出跳閘命令的同時存在合閘命令，則電壓線圈KTBJV啟動，其常閉觸點KTBJV，2打開，切斷合閘回路，達到防跳的目的。

3 ?防跳繼電器的試驗方法

由于斷路器的防跳非常必要，因此防跳回路的正確性必須通過適當的試驗來檢驗，以下是常用的試驗方法。

3.1 ?模擬故障前“粘連”的試驗方法

將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置，短接斷路器遠方合閘操作命令接點，斷路器處于合閘位置后，模擬故障或者短接保護跳閘接點，斷路器應跳閘后不再合閘。這種方法模擬了在故障之前合閘接點已經發生粘連，再發生故障時可以有效防止斷路器發生跳躍。

3.2 ?模擬故障時刻“粘連”的試驗方法

將斷路器就地操作箱處的方式手柄置于“遠方”位置，斷路器處于合閘位置，同時短接合閘接點和保護跳閘接點，斷路器 發生故障的同時合閘接點發生粘連，即向斷路器同時發出合閘和跳閘的命令，防跳功能仍然可以發揮作用的情況。

4 ?防跳繼電器試驗方法和選型

4.1 ?兩種試驗方法的選擇

①對于并聯防跳回路，使用模擬故障前“粘連”的方法時，防跳繼電器提前處于啟動狀態，合閘回路已經被防跳繼電器的常閉接點切斷，因此發生保護跳閘后可以實現防跳功能;使用模擬故障時刻“粘連”的方法時，防跳繼電器必須在斷路器常開輔助觸點打開之前啟動，才能可靠實現防跳功能。可見，對于并聯防跳回路，應該采用模擬故障時刻“粘連”的試驗方法，同時驗證防跳回路的完整性和防跳繼電器的啟動時間是否滿足要求。

②對于串聯防跳回路，使用兩種試驗方法其實都是模擬了故障時刻“粘連”的情況，所以使用兩種試驗方法都是正確的。

4.2 ?防跳繼電器的選型

從兩種原理的防跳回路中可以看出，防跳功能能否可靠實現，很大程度上取決于防跳繼電器是否可以啟動。

從圖1和圖2可以看出，防跳繼電器的啟動線圈與斷路器的輔助常開觸點串聯，防跳繼電器的啟動時間用T1表示，斷路器接到跳閘命令由合位到分位的動作時間為T2，斷路器由合到分之后其輔助觸點的變位時間為T3。

考慮最不利的情況，即發生故障時同時發生合閘接點粘連，此時可以用于防跳繼電器勵磁的時間最短，即為T2與T3之和（簡稱為斷路器觸點綜合變位時間，下同），只有當T1時間比這個和值短，防跳繼電器才能夠啟動。因此在選擇防跳繼電器時，應結合斷路器的動作時間參數。

5 ?結 ?語

在對不同原理的防跳回路進行檢驗時，應該注意選取正確的試驗方法。

通過分析可知：對使用斷路器本體操作機構實現防跳的并聯防跳回路，應該使用同時短接合閘接點和保護跳閘接點的模擬故障時刻“粘連”的試驗方法;對使用保護裝置或者專用操作箱實現防跳的串聯防跳回路，使用模擬故障前“粘連”的試驗方法和模擬故障時刻“粘連”的試驗方法都是正確的。并且在提出選擇防跳繼電器時，應選擇啟動時間小于斷路器觸點綜合變位時間的防跳繼電器。

參考文獻：

[1] 郭占偉，原愛芳，張長彥，等.斷路器操作回路詳述[J].繼電器，2004，（19）.

[2] 卓樂友，董柏林.電力工程電氣設計手冊[M].北京：中國電力出版社，1991.

[3] 王鈞英.新編保護繼電器檢驗[M].北京：中國電力出版社，2000.