高壓斷路器防跳躍失效分析及措施

李紀(jì)強(qiáng) 田素君 梁利艷 何寶林

摘 ?要：斷路器是電力系統(tǒng)中重要的保護(hù)和控制設(shè)備，要求其要有可靠、安全的動(dòng)作。但當(dāng)因環(huán)境干擾或設(shè)備故障時(shí)控制單元的分合閘輸出端會(huì)同時(shí)發(fā)出命令，此時(shí)斷路器就會(huì)連續(xù)的跳動(dòng)，連動(dòng)對(duì)斷路器產(chǎn)生致命的損壞，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致斷路器爆炸。斷路器的防跳回路可有效防止斷路器多次跳合，以保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)的安全，本文針對(duì)防跳方法措施進(jìn)行比較

關(guān)鍵詞：斷路器;跳躍;防跳

一、概述

斷路器是電力系統(tǒng)中重要的保護(hù)和控制設(shè)備，要求其要有可靠、安全的動(dòng)作。但當(dāng)因環(huán)境干擾或設(shè)備故障時(shí)控制單元的分合閘輸出端會(huì)同時(shí)發(fā)出命令，此時(shí)斷路器就會(huì)連續(xù)的跳動(dòng)。斷路器在正常合閘狀態(tài)，回路電阻很小，電流可順利通過，當(dāng)斷路器在開斷過程中，斷口間會(huì)產(chǎn)生能量很大的電弧，特別是系統(tǒng)故障的情況下，通過的電流是額定的幾倍甚至幾十倍，若在短時(shí)間內(nèi)多次反復(fù)操作斷路器，將給斷路器產(chǎn)生致命的損壞，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致斷路器爆炸。同時(shí)斷路器的連續(xù)跳動(dòng)現(xiàn)象對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)也會(huì)有很大的損壞。所以在斷路器二次回路中都要有防止連續(xù)誤動(dòng)作的防跳躍回路。

二、防跳方法原理

防跳回路就是在斷路器操作回路分合閘命令輸出端同時(shí)帶電時(shí)，可靠的切斷合閘回路，保證斷路器只有一個(gè)合閘動(dòng)作，最終處在分閘狀態(tài)下。如斷路器原來處在分閘，則動(dòng)作為合—分;如斷路器原來處在合閘，則僅進(jìn)行分閘動(dòng)作。

防跳躍回路可有很多種接線方式，如電氣串聯(lián)型、電氣并聯(lián)型、串入分閘線圈輔助觸點(diǎn)型等，但最常用的是電氣并聯(lián)型。電氣并聯(lián)型接線方法如下圖所示。

電氣并聯(lián)型防跳回路原理圖

圖示中KF為防跳繼電器線圈，K1為合閘線圈，K2為分閘線圈，Q為斷路器輔助開關(guān)，圖示中各開關(guān)狀態(tài)為斷路器處于分閘的狀態(tài)。

在斷路器分閘狀態(tài)下同時(shí)發(fā)分閘、合閘指令，根據(jù)操作回路狀態(tài)，斷路器首先合閘動(dòng)作，輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換，Q2（1-3）閉合，防跳繼電器KF得電，（KF13-14使得防跳繼電器線圈自保持），KF（21-22）斷開，切斷了合閘操作回路，然后再進(jìn)行分閘動(dòng)作，雖然合閘指令仍在持續(xù)，但合閘操作回路已切斷，斷路器停在分閘狀態(tài)，即斷路器動(dòng)作順序?yàn)楹祥l→分閘。同理斷路器合閘狀態(tài)下同時(shí)發(fā)分閘、合閘指令，斷路器動(dòng)作分閘后合閘回路切斷，僅動(dòng)作分閘。

三、防跳失效原因分析

根據(jù)防跳方法原理，結(jié)合斷路器動(dòng)作信號(hào)時(shí)序圖（如圖1），不管是斷路器處于分閘還是合閘狀態(tài)，防跳回路的作用點(diǎn)需在合閘回路接通前介入，才能起到可靠的防跳功能。導(dǎo)致防跳回路的作用點(diǎn)介入失效的可能原因包括：

1.二次回路接線錯(cuò)誤

在二次回路接線錯(cuò)誤的情況下，導(dǎo)致防跳繼電器在斷路器任何狀態(tài)下不能得電，或者是防跳繼電器得電后不能自鎖閉，此時(shí)防跳回路不能有效起到作用。

2.輔助開關(guān)金短時(shí)間不足

在斷路器分閘狀態(tài)時(shí)如果發(fā)生操作回路分合閘命令輸出端同時(shí)帶電情況，如果回路中輔助開關(guān)NO觸點(diǎn)Q2（1-3）金短時(shí)間較短，導(dǎo)致防跳繼電器不能可靠吸合的情況下，防跳回路的作用點(diǎn)就不能有效介入，將導(dǎo)致發(fā)生斷路器跳躍現(xiàn)象。

3.防跳繼電器動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)

在斷路器動(dòng)作及輔助開關(guān)動(dòng)作均正常的情況下，如果防跳繼電器因選型或者發(fā)生功能性故障，導(dǎo)致繼電器吸合時(shí)間較長(zhǎng)，輔助開關(guān)正常的金短時(shí)間也不能滿足防跳繼電器的可靠動(dòng)作，也會(huì)發(fā)生防跳失效。

四、結(jié)論

斷路器的防跳回路是操作回路的重要環(huán)節(jié)，防止斷路器跳躍對(duì)保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，防止設(shè)備損壞和事故擴(kuò)大有著重要的意義，必須確保斷路器防跳保護(hù)動(dòng)作正確可靠。要求從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)防跳繼電器的選型必須通過正確的計(jì)算和可靠的驗(yàn)證，以確保防跳繼電器觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于輔助開關(guān)常開接點(diǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)間，避免開關(guān)防跳功能失效而造成開關(guān)跳躍。同時(shí)在產(chǎn)品的出廠試驗(yàn)階段及現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)階段對(duì)配線的正確性進(jìn)行充分的檢查，并做好斷路器防跳試驗(yàn)的驗(yàn)證，以保證斷路器的可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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