開關保護裝置防跳與機構防跳的分析與比較

韋昌富

（廣東電網有限責任公司陽江供電局，廣東陽江529500）

0 引言

開關跳躍就是指斷路器的控制手柄處于合閘位置（合閘回路由于某種原因而接通），當線路存在故障時，繼電保護裝置動作使斷路器跳閘，此時斷路器會再次合閘、跳閘，多次重復動作此“跳閘、合閘”的現象。如果不采取防護措施，那么多次重復的開關跳躍將會使斷路器合于故障導致設備損壞，大大降低斷路器的速斷能力，嚴重時開關會發生爆炸，造成人身事故以及臨近設備的安全事故。

針對開關跳躍現象，我們一般采用開關防跳回路來防止防止斷路器反復分、合閘，保護設備的安全。

1 開關防跳的分類

實現開關防跳有兩種方式：

1.1 保護裝置防跳

如圖1所示，當開關合于故障時，繼電保護動作使開關跳閘，如果此時合閘接點仍未斷開導致合閘回路接通，開關將會再一次合閘，如此反復，導致開關發生跳躍現象。此時，我們需要采取開關保護裝置防跳防止開關跳躍。

圖1 開關防跳回路原理圖

（1）控制開關的合閘接點KK的⑤、⑧接點閉合，使合閘回路接通。

（2）如果開關合于故障，保護動作，此時跳閘回路接通，TBJ繼電器動作，其常開接點TBJ閉合使防跳回路接通（因為此時KK的⑤、⑧接點閉合），TBJV動作使其常開接點TBJV閉合，使防跳回路保持接通狀態（直到KK的⑤、⑧接點斷開為止）。

（3）由圖可見，此時TBJV繼電器的常閉接點是斷開的，如果KK的⑤、⑧接點一直沒有斷開，那么由于防跳回路此時是接通狀態，故開關不能合上，達到了防跳的目的。

1.2 機構防跳

如圖1所示，采用機構箱防跳回路。

（1）當合閘脈沖發出后，開關機構開始合閘。

（2）此時，開關合閘回路粘連，開關合閘后的一瞬間，開關輔助常閉接點斷開，其常開接點閉合，防跳繼電器K0有電流流過啟動，K0常閉接點斷開合閘回路，同時K0的常開接點接通防跳回路。

（3）由于此時關合閘回路粘連，防跳繼電器在持續合閘信號下自保持，使合閘回路保持斷開狀態。

（4）當開關由于故障或者其他原因跳開之后，雖然此時合閘信號一直存在，但合閘回路已經斷開了，因此開關不能合上，達到了開關機構防跳的目的。直到合閘信號消失，防跳繼電器K0才會返回，斷開防跳回路。

2 開關保護裝置防跳與機構防跳的比較分析

2.1 兩者的優缺點分析

由上面的分析可知，保護裝置防跳優點為防跳接在保護操作箱內（一般布置在保護屏中），運行環境較好；缺點為當斷路器機構箱至保護裝置之間的合閘回路發生帶正電故障時，如系統也出現故障，保護裝置防跳將不起作用。機構防跳優點為斷路器機構防跳回路僅并聯在合閘回路中，對分閘回路沒有影響，回路相對比較簡單，可以實現就地保護，有效地消除了從保護裝置到斷路器機構箱間的保護死區現象；缺點為斷路器機構防跳繼電器安裝在斷路器機構箱或匯控柜中，運行環境比較惡劣，存在受斷路器振動影響等隱患，隨著年限增長，運行狀況逐漸變壞。

2.2 兩者的相互聯系

兩種回路接線存在的問題：在實際接線中，如果把兩套防跳都接入回路的話，這種接線方式會有寄生回路存在的問題。如圖1所示，正常情況下，開關在分位。合上開關，由于如圖示這個回路存在，如果回路的參數配合不好，就有可能使跳位監視繼電器線圈TWJ勵磁，進而導致綠燈亮。這樣，就會出現開關在合位，但紅燈、綠燈一起亮的異?，F象。

更為嚴重的是，開關合閘過程中，如果回路參數配合不好，機構防跳繼電器線圈K0有可能勵磁，K0的常開接點閉合并形成自保持，K0的常閉接點斷開，切斷開關合閘回路。這樣，在開關下次分閘后，雖然DL的常開接點打開，但（+KM）—（TWJ）—（R）—（K0常開接點）—（K0）—（-KM）仍然形成寄生回路，使得K0繼電器不能返回，此時K0的常閉接點依然斷開，使開關不能正常合閘。

針對上述接線存在的問題，如果要將兩套防跳都接入回路，就必須對回路作必要的改變。

（1）參照圖2，在跳位監視回路中串入K0常閉接點。如果K0勵磁，K0在合閘監視回路中的常閉接點就會斷開寄生回路，這樣，在開關合閘脈沖解除后后，K0就能可靠返回，從而避免了開關分閘后不能再次合閘的缺陷；但開關合位時紅綠燈全亮的缺陷仍有可能存在，原因在于：開關在合閘瞬間，如果回路參數配合不當，有可能使TWJ勵磁，但K0沒有勵磁，這樣，K0常閉接點也就形同虛設了。

（2）參照圖2，在合閘監視回路中串入DL常閉接點。當開關在合位時，DL常閉接點斷開，從而切斷了寄生回路，避免了開關合位時紅綠燈一起亮的缺陷，但分閘后不能再次合閘的缺陷依然可能存在，具體缺陷發生過程如下：

1）開關分閘前，DL常閉接點斷開，常開接點閉合。

2）開關分閘后，DL常閉接點閉合，如此時DL常開接點未能及時斷開，則K0繼電器可能勵磁，K0常開接點閉合使K0線圈自保持，K0常閉接點斷開，使開關分閘后不能再次合閘。

圖2 在合閘監視回路中串入K0常閉接點和DL常閉接點

針對兩種接線方式存在的問題，我們可以在合閘監視回路中同時串入DL常閉接點和K0常閉接點。該接線相對完善地解決了上述兩個缺陷：DL常閉接點避免了開關合位時紅綠燈一起亮的缺陷，K0常閉接點避免了開關分閘后不能再次合閘的缺陷。

但在一般的回路中，考慮到回路的復雜性，通常只采用一種防跳方式就可以了。至于是拆除操作箱中的防跳回路還是拆除斷路器中的防跳回路，要視操作箱與斷路器中的具體接線情況而定，一般建議采用斷路器中的防跳回路。在采用斷路器防跳回路時，需研究保護出口是否有保持功能，否則操作箱中的防跳繼電器電流保持回路應予保留。

3 結語