高壓斷路器防跳躍失效分析及措施

李紀強 田素君 梁利艷 何寶林

摘 ?要：斷路器是電力系統中重要的保護和控制設備，要求其要有可靠、安全的動作。但當因環境干擾或設備故障時控制單元的分合閘輸出端會同時發出命令，此時斷路器就會連續的跳動，連動對斷路器產生致命的損壞，嚴重時可導致斷路器爆炸。斷路器的防跳回路可有效防止斷路器多次跳合，以保護設備和系統的安全，本文針對防跳方法措施進行比較

關鍵詞：斷路器;跳躍;防跳

一、概述

斷路器是電力系統中重要的保護和控制設備，要求其要有可靠、安全的動作。但當因環境干擾或設備故障時控制單元的分合閘輸出端會同時發出命令，此時斷路器就會連續的跳動。斷路器在正常合閘狀態，回路電阻很小，電流可順利通過，當斷路器在開斷過程中，斷口間會產生能量很大的電弧，特別是系統故障的情況下，通過的電流是額定的幾倍甚至幾十倍，若在短時間內多次反復操作斷路器，將給斷路器產生致命的損壞，嚴重時可導致斷路器爆炸。同時斷路器的連續跳動現象對操動機構也會有很大的損壞。所以在斷路器二次回路中都要有防止連續誤動作的防跳躍回路。

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帶電時，可靠的切斷合閘回路，保證斷路器只有一個合閘動作，最終處在分閘狀態下。如斷路器原來處在分閘，則動作為合—分;如斷路器原來處在合閘，則僅進行分閘動作。

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

電氣并聯型防跳回路原理圖

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，圖示中各開關狀態為斷路器處于分閘的狀態。

在斷路器分閘狀態下同時發分閘、合閘指令，根據操作回路狀態，斷路器首先合閘動作，輔助開關轉換，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，然后再進行分閘動作，雖然合閘指令仍在持續，但合閘操作回路已切斷，斷路器停在分閘狀態，即斷路器動作順序為合閘→分閘。同理斷路器合閘狀態下同時發分閘、合閘指令，斷路器動作分閘后合閘回路切斷，僅動作分閘。

三、防跳失效原因分析

根據防跳方法原理，結合斷路器動作信號時序圖（如圖1），不管是斷路器處于分閘還是合閘狀態，防跳回路的作用點需在合閘回路接通前介入，才能起到可靠的防跳功能。導致防跳回路的作用點介入失效的可能原因包括：

1.二次回路接線錯誤

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

2.輔助開關金短時間不足

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

3.防跳繼電器動作時間較長

在斷路器動作及輔助開關動作均正常的情況下，如果防跳繼電器因選型或者發生功能性故障，導致繼電器吸合時間較長，輔助開關正常的金短時間也不能滿足防跳繼電器的可靠動作，也會發生防跳失效。

四、結論

斷路器的防跳回路是操作回路的重要環節，防止斷路器跳躍對保障電力系統的安全運行，防止設備損壞和事故擴大有著重要的意義，必須確保斷路器防跳保護動作正確可靠。要求從產品設計階段對防跳繼電器的選型必須通過正確的計算和可靠的驗證，以確保防跳繼電器觸點的轉換時間小于輔助開關常開接點轉換時間，避免開關防跳功能失效而造成開關跳躍。同時在產品的出廠試驗階段及現場交接試驗階段對配線的正確性進行充分的檢查，并做好斷路器防跳試驗的驗證，以保證斷路器的可靠運行。

參考文獻

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