斷路器防跳功能的試驗新方法

周中新

摘 ?要：隨著經濟市場的繁榮，我國電力行業也得到良好的發展空間，為保證廣大電力用戶的用電服務質量，就需要穩定電力系統內部結構。該文結合斷路器防跳回路在實際生產中的應用效果，并討論串聯斷路防跳、彈簧儲能防跳、并聯斷路防跳、設備工藝選擇、跳位監視等技術的應用優勢及適應范圍，為實現電力系統穩定發展提供參考意見。

關鍵詞：斷路器 ?設備防跳 ?實驗技術

中圖分類號：TM58 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）05（b）-0046-02

斷路器能夠實現對電能的合理分配，在不用頻繁操作電動機的基礎上，保護電源線路及相關設備，一旦系統中發生故障點，斷路器能夠及時切斷電路，綜合熔斷開關與繼電器的作用為電能輸送提供高效幫助，強化電力企業供配電工作效率，降低線路出現故障的風險，提高生產經濟效益。

1 ?斷路器防跳回路重要性

斷路器在電力系統中能起到保護電路的作用，也是一種能夠在可控范圍內承擔異?；芈冯娏鞯拈_關設備，目前斷路器在變電站中有廣泛應用，其操作方式可分為：人工操作、機械操作、儲能操作3種，通過接受指令來對線路采取切斷處理，有效控制配電網風險點，預防事故影響大范圍擴散，從根本上提升了配電線路的運行安全性，并決定了下游電氣設備的可靠性。斷路器結構為滅弧室、設備直接、操作組件，利用技術手段減少電弧破壞風險。目前，斷路器在我國應用時間已經有幾十年歷史，從實際應用效果上來看，加強斷路器防跳回路效果能夠有效提高電力系統穩定性，2017年我國數據局統計資料可以看出，在整體電力系統故障情況中斷路器占據70%～85%的原因。斷路器中防跳回路可大概分為兩種：（1）操作箱防跳;（2）操作結構防跳。防跳回路的應用目的是為了減少規避斷路器跳躍問題出現，如節點粘連、系統卡死、結構脫口、回路偷跳等，降低重復合閘分閘的可能性[1]。

2 ?斷路器防跳功能的新技術

2.1 串聯斷路防跳

當前我國常見防跳技術有串聯和并聯防跳兩種，相比較于傳統的機械防跳，此類防跳技術更有優勢。當保護裝置啟動后，防跳繼電器以串聯形式作用在跳閘回路中，以其觸點將合閘回路斷開的方式，一般由設置在保護屏柜中的斷路器操作箱實現，這種防跳回路能夠實現在操作箱中的高效運作，并成為操作回路的組成部分。當前常見串聯斷路繼電保護裝置有：RCS-943A型繼電保護單元，該設備能夠將操作箱連接到繼電保護裝置主體上，一旦操作箱受到跳閘保護指令后，TBJ觸合點就能常開，如果合閘觸電出現節點粘連情況，則會引發合閘脈沖，1D40啟動防跳繼電器。等到TBJV觸合點發生操作后，合閘回路會立刻斷開，防止跳閘后的二次合閘。串聯防跳具有良好的可操作性，在日常系統運行中能夠為跳閘接點提供保護作用，避免防跳繼電器的長時間開啟，提高使用安全性，而且該技術能夠實現室內應用，具有良好的可操作性，工況優異。但是該防跳回路仍受到一定情況限制，例如：就地操作會導致串聯防跳回路時效，無法準確斷開脈沖，如果是配電機構本身出現故障，一旦合閘觸電粘連，會導致機構中二次回路故障，防跳回路將不再有效，合閘分閘持續發生，造成繼電器跳躍。

2.2 彈簧儲能防跳

一旦電力系統中模擬線路或單相接地出現故障點時，會導致合閘多次動作，開關反復跳閘，如果不及時采取斷開，會導致線路故障延長，造成故障點擴散，情況嚴重時甚至會造成電網安全性降低。彈簧儲能防跳能夠在儲能過程中打開觸電，輔助節點DL失磁，在線路故障時，保護開關跳閘，儲能裝置釋放能量后閘閉鎖行程開關動合觸點DT斷開。

2.3 并聯斷路防跳

并聯斷路防跳是當前應用前景較好的一種技術，當合閘點出現粘連時，斷路器對應啟動與合閘線圈相連接的防跳設備，用觸電斷開回路，通常并聯防跳啟動是由斷路設備當中的二次回路操作。例如：西門子企業開發的3AP1-FG斷路器采用的就是并聯斷路防跳技術，一旦設備儀器出現合閘現象，就對應發生電磁脈沖，引發兩端觸點粘連，并聯斷路防跳技術開始工作，通過與合閘電圈的聯動，帶動觸點回到初始位置，二次回路成關閉觸電操作。并聯電路防跳組件能夠直接安裝在斷路器中，不受距離影響，可有效彌補串聯防跳的缺陷。但是由于并聯防跳收合周期性較長，所以會導致繼電器持續動作，過于頻繁操作會造成使用年限的縮水，而且并聯斷路防跳采用的是觸點優先動作，所以很容易造成繼電器參數不準確，引發控制回路斷線。因此可以聯合使用串聯和并聯兩種防跳方式，在同一個斷路器中連接兩種防跳回路，在前期解決好TWJ機構中寄生回路問題，實現兩種技術的優勢互補[2]。

2.4 設備工藝選擇

防止斷路器在運行過程中出現跳躍現象是穩定電力系統正常生產的重要操作，不僅能對企業經濟效益提高起到推進作用，同時還能保護工作人員的生命安全，保護裝置與斷路器的接口防跳預防需要良好的設備工藝做支撐。隨著我國科學技術的不斷發展，斷路器回路防跳相關技術開始不斷成熟，TWJ繼電器合閘問題已經得到有效改善，機構防跳匹配故障也得到解決。例如：某設備解決方法就是把TWJ繼電器與常閉觸電相互串聯，然后連接機構箱回路，北京四方設備中的操作箱是利用自適應操作保持回路穩定性，與各單位斷路器反跳操作有效銜接起來，解決常見跳躍問題。當前我國對于電力系統防跳回路有明確要求“每個斷路器僅能應用一個防跳設備”，所以想要實現全方位防跳就要采取組合方式，保證集成回路與室內工況的穩定性，避免就地合閘連接點發生粘連跳躍。

2.5 跳位監視技術

隨著社會經濟水平的不斷提升，計算機技術得到良好發展空間，對繼電器防跳動作采取全方位監控能夠有效提高風險點預測效果，其中跳位監視技術就是其中表現良好的在線監控操作，因為跳位監視繼電器TWJ與合閘繼電器HQ串接在一起，所以由此可見，跳位監視技術在防斷回路中起的作用是用來監視合閘回路是否存在合閘必要條件。跳位繼電器得電吸合的條件是當手車工作位行程開關YW觸點閉合、儲能開關輔助觸點LK觸點閉合，這樣跳位監視回路導通，跳位監視繼電器得電，它的輔助觸點帶動跳位監視指示燈亮，與它并接的V1是一個開關二極管，R1為殘壓吸收電阻，R2為降壓大電阻。當跳位燈亮后就證明合閘回路已經具備正常工作條件，可以進行合閘操作了。

2.6 GIS控制柜

智能控制裝置目前在繼電保護中可起到良好表現，利用智能化控制設備能夠有效縮小變電站內電纜裝飾的投入規模，當前電力市場競爭嚴峻，很多材料供不應求，導致電纜材料的成本一路飄高，減少跳位風險不僅能夠提升信號輸出的可靠性，同時還能減少企業成本投資。應用GIS控制柜后，能夠實現多種操作的協同進行，例如：回路防跳、壓力關鎖、合閘斷開、三項差異等，有效減少冗余回路衍生的多個問題，提高二次回路運作的有效性。另外，GIS控制柜還能實現在線控制GIS軟件，利用斷路器做到同期開閘合閘，以往控制柜則無法實現這一功能，而且GIS控制柜的智能化優勢還可以減少頻差加速度帶來的開關動作影響，滿足合閘瞬間的相差角整定值，而且減少冗余線路后，錯綜復雜的端口接線變得更加有秩序，方便后期工作人員開展運行維護操作，提高電力系統工作效率[3]。

3 ?結語

綜上所述，斷路器防跳回路的完整性能夠有效推進電力系統的順利運行，該文結合系統中實際存在問題提出對應改進策略，以科學技術實現跳躍現象的安全性，打破傳統機械防跳限制，綜合串聯、并聯兩種方式共同運行，提高斷路器與機構箱、操作箱之間的合作性，促進電力系統的順利運行。

參考文獻

[1] 魏超，姜思敬，史衍珩.火電廠6kV開關防跳回路常見問題的分析與探討[J].電力設備管理，2019（1）：73-75.

[2] 顧用地，張東明，許格，等.一起500kV斷路器防跳回路異常分析及改進[J].電工電氣，2018（4）：32-34，39.

[3] 張韶光，王煊，王晨宇，等.一起由非全相繼電器異常動作引起的跳閘故障分析[J].河北電力技術，2018，37（1）：59-62.