繼電保護裝置操作回路與VD4斷路器配合分析

摘 要：從繼電保護裝置操作回路與VD4斷路器配合面臨的困難出發，提出了繼電保護裝置操作回路與VD4斷路器配合的問題，進而通過繼電保護裝置操作回路與VD4斷路器進行試驗和對試驗中各種現象的分析，最終找出操作回路與VD4斷路器配合的可行方式。

關鍵詞：操作回路;斷路器;防跳

0 引言

在實際工程中，繼電保護裝置操作回路與VD4斷路器配合面臨的困難多種多樣，最常見的有兩種：第一種：VD4自帶防跳，綜保無防跳，第一次合、分閘成功，但不能進行第二次合閘;第二種： VD4自帶防跳，綜保無防跳，能正常合、分閘，但VD4斷路器里有繼電器異常抖動現象。

1繼電保護裝置操作回路與VD4斷路器配合試驗

為了解決工程實際中所遇到的以上問題，對繼電保護裝置操作回路原理和VD4斷路器原理進行了詳細的分析，并進行了相應的試驗，具體試驗內容如下：

試驗參數：

試驗額定電壓UN為DC110V;操作回路跳監視回路電阻R1為RTWJ和R電阻之和，約20.27KΩ; RTWJ為操作回路TWJ等效電阻，約9 KΩ;R0為VD4斷路器內電阻，阻值為28KΩ;RK0為VD4斷路器K0的等效電阻，約30KΩ;U0TWJ為操作回路TWJ啟動電壓，大于38.4V;U0TWD為操作回路TWD啟動電壓，大于1.2V;U0K0為VD4斷路器K0的啟動電壓，大于35V;I0HBJ為操作回路合保持繼電器HBJ啟動電流，大于100mA;RTWD為操作回路TWD等效電阻;約470Ω。

試驗一：

1〉接線如圖1示，保護裝置操作回路XC1-14接VD4斷路器“4”，XC1-14與XC1-12相聯，取消保護裝置防跳，VD4斷路器自帶防跳。

2〉合上操作回路空氣斷路器，給操作回路合閘指令，VD4斷路器合閘成功，保護裝置HWD亮;再給操作回路跳閘指令，VD4斷路器跳閘成功，保護裝置TWD亮;然后再給操作回路合閘指令，VD4斷路器合閘不成功。

分析如下：合閘前合閘回路中：

UTWJ=（UN/R1）*RTWJ=48.8V>U0TWJ，UTWD=（UN/R1）*RTWD=2.55V > U0TWD，TWJ及TWD啟動， TWD亮。給操作回路合閘指令，斷路器正常合閘;

合閘后合閘回路中：

UTWJ=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWJ=12.64V<U0TWJ，UTWD=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWD=0.66V<U0TWD， TWJ及TWD不啟動， TWD滅;UK0=（UN/（R1+R0+RK0））*RK0=42.16V > U0K0，K0啟動并保持住，合閘回路一直斷開，導致跳閘后，再合不成功。

可見在這種接線方式下，VD4斷路器的防跳繼電器K0被保持住，不能復位，所以第二次合閘失敗。

試驗二：

1〉接線如圖2所示，保護裝置操作回路XC1-14接VD4斷路器“4”，XC1-14與XC1-12之間跳線斷開，XC1-12接VD4斷路器“12”，取消保護裝置防跳，VD4斷路器自帶防跳。

2〉合上操作回路空氣斷路器，給操作回路合閘指令，VD4斷路器合閘成功，保護裝置HWD亮;再給操作回路跳閘指令，VD4斷路器跳閘成功，保護裝置TWD亮;然后再給操作回路合閘指令，VD4斷路器合閘成功。但VD4斷路器里有繼電器異常抖動。

分析如下：合閘前合閘回路中：

UTWJ=（UN/R1）*RTWJ=48.8V>U0TWJ，UTWD=（UN/R1）*RTWD=2.55V > U0TWD， TWJ及TWD啟動， TWD亮. 給操作回路合閘指令，VD4斷路器正常合閘;

合閘后合閘回路中：

UTWJ=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWJ=12.64V<U0TWJ， UTWD=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWD =0.66V < U0TWD， TWJ、TWD不啟動， TWD滅;U K0=（UN/（R1+R0+RK0））*RK0=42.16V > U0K0，K0啟動，K0常閉點打開，常開點閉合，使K0失電，K0常閉點閉合，常開點打開，又使K0啟動，K0出現抖動現象。影響了K0的使用，但斷路器可以正常合、分閘。

可見在這種接線方式下，VD4斷路器的防跳繼電器K0被不停地進行啟動和失電，導致KO抖動。

基于以上兩種異常現象，下面改變接線方式，進行第3組試驗：

試驗三：

1〉接線如圖3所示，保護裝置操作回路XC1-14接VD4斷路器“4”，XC1-14與XC1-12之間跳線斷開，XC1-12經VD4斷路器的常閉輔接點“S5”接VD4斷路器“12”，取消保護裝置防跳，VD4斷路器自帶防跳。

2〉給操作回路合閘指令，斷路器合閘成功，保護裝置HWD亮;再給操作回路跳閘指令，斷路器跳閘成功，保護裝置TWD亮;然后再給操作回路合閘指令，斷路器合閘成功。無任何異常現象

分析如下：合閘前合閘回路中：

UTWJ=（UN/R1）*RTWJ=48.8V>U0TWJ ，UTWD=（UN/R1）*RTWD=2.55V > U0TWD， TWJ及TWD啟動， TWD亮。給操作回路合閘指令，斷路器正常合閘;

合閘后合閘回路由于斷路器的常閉輔接點“S5”返回而斷開，再給操作回路合閘指令，回路中UK0=（UN/（R0+RK0））*RK0=56.8V > U0K0，K0啟動，K0常閉點打開、常開點閉合，IHBJ= UN/（R0+RK0）=1.89mA< I0HBJ，HBJ不能啟動合閘信號得不到保持，合閘指令消失后，K0失電返回。說明K0的防跳是完好的。再給操作回路跳閘指令，能正常跳閘，跳閘完成后再一次給操作回路合閘指令，斷路器的常閉輔接點“S5” “S3”閉合、“S3”的開接點打開，K0處于失電狀態，合閘回路完好，能正常合閘。

可見在這種接線方式下，VD4斷路器的防跳繼電器K0能正常工作，保護裝置操作回路與VD4斷路器配合順利。

3 結語

以上三組對比試驗表明，通過合理設計操作回路與VD4斷路器的接線，保護裝置操作回路與VD4斷路器配合正常。試驗3中所提出的接線方式具有工程推廣價值。

參考文獻：

[1]陳學庸.電力工程電氣設備手冊電氣二次部分.北京：中國電力出版社，1996.

[2]劉惠民.電力工業標準匯編·電氣卷.北京：中國電力出版社，1996.

[3]江蘇金智科技. WDZ-400系列微機廠用電綜合保護測控裝置技術說明書.2004.

[4]ABB.VD4真空斷路器產品說明書.

收稿日期：2022—3—12

作者簡介：向英（1974-），女，江蘇南京人，本科，江蘇金智科技股份有限公司，工程師，主要從事電力系統及其自動化產品的設計工作。E-mail： yxiang@wiscom.com.cn