斷路器防跳的相關問題分析及應對措施

曾毅 趙健 王偉 彭延濤 張忠輝 宋衛(wèi)

摘要：針對某供電公司220kV變電站GIS設備在線路故障跳閘試送過程中，由于防跳繼電器動作時間過長，造成試送時發(fā)生跳躍現(xiàn)象，本文通過分析防跳繼電器的接線方式及事故的處理方法，提出正確合理的試驗方法及及防跳回路反措。

關鍵詞：斷路器防跳回路防跳繼電器GIS開關

0引言

斷路器是電力系統(tǒng)中重要的一次設備，斷路器控制回路設計不合理會使斷路器合閘于故障后出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)象，在斷路器控制回路里面設計了防跳回路，通常有操作箱防跳和斷路器機構(gòu)防跳。一般進口及合資斷路器采用機構(gòu)防跳，國產(chǎn)斷路器采用操作箱防跳。由于實現(xiàn)方法不同，在斷路器跳躍時表現(xiàn)出來的現(xiàn)象會有所不同，在對斷路器防跳回路進行試驗時，如不注意，可能在保護校驗或是故障排查時造成錯誤判斷，給運行帶來安全隱患。

1防跳回路的典型接線

1.1斷路器機構(gòu)防跳

斷路器機構(gòu)防跳實現(xiàn)邏輯為：當有合閘脈沖經(jīng)遠控或就地合閘，斷路器合閘到位后，BG1常開觸點閉合，K3防跳繼電器勵磁并自保持；此時合閘回路里K3常閉觸點打開，斷開合閘回路并自保持。即使合閘脈沖一直存在，但因合閘回路K3常閉觸點斷開，斷路器不能合閘，實現(xiàn)防跳。

1.2操作箱防跳

防跳繼電器TBJ由電流啟動，該線圈串聯(lián)在跳閘回路中。電壓保持線圈與合閘線圈并聯(lián)。當合閘到故障時，保護出口接點TJ閉合，TBJ電流線圈啟動，常閉接點斷開合閘回路，另一對常開接點接通電壓線圈并保持。由于合閘回路已被斷開，斷路器不能合閘，從而達到防跳目的。另外，當TBJ啟動后，其并聯(lián)于保護出口的常開接點閉合并自保，直到“逼迫”斷路器常開輔助接點變位為止，防止保護出口接點斷弧。

2防跳回路存在問題及分析

2.1事故經(jīng)過

某供電公司220kV變電站220kVGIS設備在線路故障跳閘試送過程中，由于防跳功能喪失，造成斷路器在試送時發(fā)生跳躍現(xiàn)象，造成隔離開關氣室內(nèi)盆式絕緣子及導電回路嚴重燒損。

2.2故障處理過程

通過對后臺報文、錄波文件進行分析，斷路器在合閘后，加速跳開，又再次合閘，斷路器的動作計數(shù)器動作兩次，初步判斷路器防跳回路失效。故障GIS斷路器為進口斷路器，防跳回路采用斷路器機構(gòu)箱防跳。

檢查過程：機構(gòu)箱、保護屏二次接線正確，操作箱內(nèi)防跳回路已拆除，不存在兩套防跳互相影響及接線錯誤可能。

直流控制電源電壓231V，無交流分量、無異常。

分合閘回路絕緣100MΩ，故障時站內(nèi)直流系統(tǒng)正常。

校驗防跳繼電器動作值128V，返回電壓為38V。

斷路器防跳傳動：用手合方式將斷路器置于“合位”，用合閘手柄使合閘接點一直處于接通狀態(tài)，模擬永久性故障跳開后放開分合閘手柄，斷路器動作一次。將斷路器置于“分位”，模擬永久性故障后，用分合閘手柄使合閘接點一直處于接通狀態(tài)，斷路器動作兩次。判斷該斷路器內(nèi)部防跳回路存在問題。

檢查發(fā)現(xiàn)從斷路器合閘（80ms）到跳開（17ms）共需要約97ms左右動作完成。加上快速保護動作時間15ms，約為112ms左右。防跳繼電器（CJX）由斷路器常開輔助接點啟動到切斷合閘回路要130ms左右，大于斷路器動作時間，可能導致跳躍。針對這種現(xiàn)象提出：防跳繼電器常閉接點動作時間應小于20ms，以便快速啟動防跳繼電器，解決防跳繼電器不能啟動的問題。經(jīng)更換防跳繼電器，防跳回路動作時間縮短為93ms左右，常閉接點提前37ms打開閉鎖合閘回路，從而實現(xiàn)防跳功能。再次傳動測試防跳回路結(jié)果合格。

3結(jié)論

本文針對工作中發(fā)現(xiàn)的問題進行系統(tǒng)分析，找出正確合理的傳動方法及防跳回路反措：①改進傳動開關防跳功能的實驗方法，斷路器處于分閘位置時，同時施加斷路器合、分閘命令（可利用試驗器進行），合、分閘命令時長設定為300ms，觀察斷路器動作情況，如果斷路器僅發(fā)生一次合閘、分閘，即說明防跳回路邏輯正確，動作良好。②現(xiàn)場檢驗應增加防跳繼電器實驗項目，要求防跳繼電器動作時間（動作后常閉接點打開時間）不大于20ms，更換不滿足要求的防跳繼電器。

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