鄔中生

摘 要：斷路器作為電力系統(tǒng)重要設(shè)備，變電站跳、合閘等控制均需要由斷路器控制回路來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中控制回路可以連接一次設(shè)備與二次設(shè)備，滿足二次設(shè)備對一次設(shè)備的操控，因?yàn)槭袌錾洗嬖诘脑O(shè)備差異較大，使得斷路器滅弧原理、控制回路以及操作機(jī)構(gòu)等之間存在明顯不同，尤其是防跳回路設(shè)計(jì)上差異較大。為充分發(fā)揮斷路器所具有的功能性，需要不斷地對其進(jìn)行研究和改進(jìn)，爭取實(shí)現(xiàn)控制回路與防跳回路的有效結(jié)合。

關(guān)鍵詞：斷路器 防跳回路 控制回路

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）10（c）-00-02

防跳回路的存在主要作用是可以避免斷路器出現(xiàn)“跳躍”問題，確保斷路器能夠正常運(yùn)行，維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但是因?yàn)槭袌錾显O(shè)備不同，存在部分?jǐn)嗦菲鞣捞芈吩O(shè)計(jì)不合理，防跳功能失效。需要根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，對斷路器防跳回路常見的異常進(jìn)行分析，然后采取有效措施來進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，爭取為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供可靠保障。

1 斷路器防跳回路原理

防跳回路主要包括保護(hù)防跳和短路器防跳兩種，兩者在實(shí)際應(yīng)用中動(dòng)作原理以及功能效果存在一定差異，其中防護(hù)防跳回路設(shè)置在保護(hù)裝置操作箱內(nèi)，斷路器防跳回路設(shè)置在斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)。如果故障線路斷路器合閘動(dòng)作，且合閘脈沖被保持的情況下，保護(hù)跳閘脈沖發(fā)出，跳閘回路接通，同時(shí)TBJ繼電器會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作，以免防跳閉鎖回路內(nèi)的TBJ接點(diǎn)閉合。在此種情況下因?yàn)榇嬖诤祥l脈沖，由防跳電壓繼電器TBVJ動(dòng)作，常開接點(diǎn)閉合，促使防跳電壓繼電器能夠正常動(dòng)作，常閉接點(diǎn)斷開后，將合閘回路斷開，以此來保證斷路器不會(huì)出現(xiàn)合閘情況，進(jìn)而能夠有效避免斷路器出現(xiàn)跳躍問題[1]。待合閘脈沖消失后，防跳繼電器返回，然后斷路器會(huì)重新達(dá)到合閘狀態(tài)。

就實(shí)踐應(yīng)用效果來看，保護(hù)防跳回路為跳閘回路啟動(dòng)，合閘回路自動(dòng)保持形式。而斷路器防跳回路為啟動(dòng)和自動(dòng)保持全部設(shè)置在合閘回路內(nèi)。在選擇應(yīng)用兩種方式處理時(shí)，應(yīng)保證斷路器控制回路具有斷路器防跳功能時(shí)，應(yīng)用斷路器防跳回路，解除保護(hù)防跳。相應(yīng)的如果斷路器控制回路不具備斷路器防跳功能，則需要選擇應(yīng)用保護(hù)防跳回路。

2 斷路器防跳回路模式

2.1 電流型防跳回路

圖1為電流型防跳回路，當(dāng)輸電線路出現(xiàn)故障后，保護(hù)TJ動(dòng)作出口，TBJ繼電器電流啟動(dòng)且會(huì)自動(dòng)保持，具備啟動(dòng)TBJV電壓繼電器動(dòng)作條件。首先，在斷路器與機(jī)構(gòu)動(dòng)作無異常情況下，并且無手合回路觸點(diǎn)或者自動(dòng)裝置合閘觸點(diǎn)黏連問題時(shí)，斷路器跳閘回路輔助點(diǎn)將會(huì)從“合-分”與合閘回路輔助觸點(diǎn)由“分-合”，將TBJ繼電器電流切斷后啟動(dòng)回路[2]。然后，斷路器與其機(jī)構(gòu)動(dòng)作無異常情況下，并且有手合回路觸點(diǎn)或者自動(dòng)裝置合閘觸點(diǎn)黏連情況是，TBJV電壓繼電器會(huì)產(chǎn)生的工作同時(shí)自動(dòng)保持，將合閘回路內(nèi)的TBJV觸點(diǎn)斷開，滿足合閘回路被切斷的要求。

2.2 電壓型防跳回路

如圖2所示為電壓型防跳回路，繼電器K3通過斷路器合閘位置輔助觸點(diǎn)BG1（23）～（24）啟動(dòng)，合閘脈沖電壓來保持，如果斷路器合閘，澤BG1將會(huì)由分位變更為合位，合閘脈沖則會(huì)通過合閘回路來促使K3動(dòng)作，當(dāng)K3一對觸點(diǎn)用于實(shí)現(xiàn)防跳繼電器K3自保持功能，達(dá)到將斷路器合閘回路切斷的目的，避免斷路器跳躍問題的發(fā)生。

2.3 防跳回路模式對比

在選擇應(yīng)用保護(hù)裝置防跳回路時(shí)，其主要是通過相應(yīng)操作箱回路實(shí)現(xiàn)防跳功能，如果發(fā)生手合控制開關(guān)觸點(diǎn)行程未返回、自動(dòng)裝置合閘觸點(diǎn)粘連等情況時(shí)，均可發(fā)揮防跳功能，避免繼電器出現(xiàn)跳躍問題。但是如果出現(xiàn)斷路器本體機(jī)構(gòu)內(nèi)合閘回路故障問題，包括陰雨天氣機(jī)構(gòu)內(nèi)部除濕裝置無法正常工作，而導(dǎo)致斷路器機(jī)構(gòu)端子絕緣性降低，促使斷路器跳躍，無法達(dá)到預(yù)期的防跳功能[3]。由此可以明確，上述兩種防跳回路以機(jī)構(gòu)防跳回路更為理想。

3 防跳回路異常與改進(jìn)

3.1 防跳回路異常

以某電站500kV斷路器防跳回路缺陷為對象進(jìn)行分析，在對母線進(jìn)行檢修試驗(yàn)時(shí)，操作斷路器出現(xiàn)合閘后立即跳閘的情況。工作人員進(jìn)行現(xiàn)場檢修后，發(fā)現(xiàn)第一次手動(dòng)合斷路器時(shí)，斷路器C相防跳閉鎖繼電器并未返回，由此母差保護(hù)跳開斷路器后，再次和斷路器、斷路器C相無法合上，最終因?yàn)槿嗖灰恢露斐蓴嗦菲魈_。然后將第一路操作電源開關(guān)斷開后，斷路器C相防跳閉鎖繼電器返回，斷路器合閘后無異常。

3.2 操作回路分析

在正常情況下斷路器發(fā)出合閘命令后，C相合閘保持繼電器動(dòng)作并且自動(dòng)保持合閘令確保斷路器能夠可靠合閘，在斷路器合閘操作后，斷路器輔助接點(diǎn)會(huì)將合閘回路斷開，并接通防跳閉鎖回路[4]。此種情況下如果未正常收回合閘令，澤防跳繼電器將會(huì)持續(xù)被勵(lì)磁，以免斷路器出現(xiàn)跳躍問題。如果正常收回合閘令，則繼電器電流會(huì)小于返回電流，將操作電源斷開以后，防跳繼電器將會(huì)返回。

3.3 防跳異常分析

3.3.1 回路分析

對斷路器操作回路進(jìn)行檢查分析，斷路器C相合閘回路沒有任何寄生回路，這樣在收回合閘令后，并無其他回路造成防跳繼電器動(dòng)作。但是因?yàn)槔^電器存在未返回情況，而導(dǎo)致防跳節(jié)電器一直被勵(lì)磁。

3.3.2 繼電器分析

將繼電器作為試驗(yàn)分析對象，合閘保持繼電器為1.5V電壓繼電器，可得到繼電器試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過多項(xiàng)數(shù)據(jù)分析后可以得知，操作箱返回電壓小于備用操作箱合閘保持繼電器返回電壓，并且試驗(yàn)結(jié)果具有離散性特點(diǎn)。以歐姆定律為依據(jù)，可計(jì)算得到防跳繼電器介入后回路電流數(shù)值，其與返回值非常接近，而造成返回動(dòng)作不穩(wěn)定。

3.3.3 合閘插件

對操作箱C相合閘插件進(jìn)行更換，然后對斷路器進(jìn)行多次合閘試驗(yàn)，未出現(xiàn)防跳繼電器未返回現(xiàn)象，可證明防跳缺陷消除。

3.4 分壓電阻不匹配

在對斷路器防跳回路缺陷進(jìn)行試驗(yàn)分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)防跳繼電器分壓電阻不匹配，該電站500kV斷路器防跳回路此問題比較突出。斷路器操作回路內(nèi)防跳繼電器額定電壓為110V，直阻大約為1.4kΩ，分壓電阻數(shù)值為370Ω?，F(xiàn)在操作回路電壓數(shù)值在230V左右，防跳繼電器動(dòng)作以后，可確認(rèn)其電壓數(shù)值大約在180V左右，電壓比較高。為消除此種問題，需要基于防跳繼電器特征來選擇確定匹配度高的分壓電阻，與生產(chǎn)廠家聯(lián)系后確認(rèn)此處電阻匹配不合適，同時(shí)與電站內(nèi)其他相似回路進(jìn)行對比分析后，最終確定此位置應(yīng)選擇1.2kΩ左右的分壓電阻。同時(shí)，還要兼顧操作回路進(jìn)行分析，選擇應(yīng)用較大電阻，可以在降低回路電流后，合閘后有利于繼電器返回，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中廠家需要根據(jù)分析結(jié)果，來選擇大小合適的分壓電阻，對原來所用分壓電阻進(jìn)行更換。

4 結(jié)語

斷路器作為維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，必須要確保其功能性的完整性與規(guī)范性，避免因?yàn)榉捞芈啡毕荻霈F(xiàn)“跳躍”問題。因此需要總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對斷路器防跳回路存在的缺陷進(jìn)行分析，然后基于實(shí)際情況，判斷問題原因后，采取有效措施來進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，維持回路正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 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(jìn)[J].電工電氣，2018（4）：32-34，39.

[2] 吳海濤，任佳.斷路器防跳回路的分析與優(yōu)化改進(jìn)[J].電力安全技術(shù)，2018，20（3）：46-49.

[3] 張殿華，李志超，呂曉勇，等.500kV斷路器防跳回路缺陷的分析及改進(jìn)措施[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2017，40（6）：54-55.

[4] 梁嘉俊.斷路器防跳回路分析與改進(jìn)[J].大眾用電，2016，31（3）：25-26.