防跳回路的分析與改造

1、    防跳回路的分析與改造    張金滿 戴延峰 索鵬程摘要：針對存在于承鋼第二變電站三條6kv進線的控制回路中兩套防跳回路所帶來的異?，F(xiàn)象，本文著重從微機保護和斷路器機構(gòu)防跳回路的原理出發(fā)進行分析，比較了微機保護中的防跳與機構(gòu)內(nèi)防跳作用的差異，指出了目前常采用的取消寄生回路措施所存在的問題，提出了一種較為成熟的改進方案。關鍵詞：斷路器;防跳;微機保護abstract: aiming at the existing yuchenggang second substation three 6 kv into line of control circuit

2、 two sets of defend jump circuit brings the abnormal phenomenon, this article emphatically from the microcomputer protection and circuit breaker institutions defend jump circuit principle is analyzed, and compared the microcomputer protection of the spring prevention and institution in the differenc

3、e of the jump role, and points out that the current often used to cancel the parasitic loop measures of the existing problems, this paper puts forward a kind of more mature improvement plan.key words: breaker; defend jump; microcomputer protection中圖分類號：tm561文獻標識碼：a 文章編號：1 引 言防跳是防止斷路器跳躍的簡稱。所謂跳躍是指由于合閘

4、回路的問題引起合閘觸點粘連，造成長期發(fā)出合閘命令，當斷路器合于故障跳開后，合閘命令又使其合上，保護動作使斷路器再次跳開，因為一直有合閘命令，斷路器又會再次合上，斷路器如此“合-跳-合-跳”往復循環(huán)的現(xiàn)象。一旦發(fā)生斷路器跳躍現(xiàn)象，會導致斷路器損壞，嚴重的還會造成斷路器爆炸，所以防跳功能是操作回路里一個相當重要的部分。目前，在微機保護的操作回路和大多數(shù)斷路器機構(gòu)中均設計有防跳回路，2套防跳回路的并存，使得合閘回路中難免會出現(xiàn)直流寄生回路，導致合閘后紅綠燈同時亮，分閘后想再次合閘就合不上等異?，F(xiàn)象。針對此現(xiàn)象，本文將分別從微機保護防跳原理和斷路器機構(gòu)防跳原理出發(fā)，找到此類問題的解決辦法。2 微機保護

5、防跳與斷路器機構(gòu)防跳的原理2.1 微機保護的防跳回路圖1是施耐德保護操作回路部分原理圖，其防跳功能通過跳閘保持繼電器klt.a和防跳繼電器klt.v共同實現(xiàn)。防跳回路的動作過程是：保護或人為跳閘時，klt.a動作，在起動跳閘保持回路的同時，接于klt.v線圈回路的klt.a常開觸點也閉合。如果此時合閘觸點(包括手合、遙合或重合閘)是閉合的，則klt.v線圈帶電，并且串于其線圈回路的klt.v常開觸點閉合，構(gòu)成一條自保持回路；接于合閘線圈回路的常閉觸點klt.v打開，切斷合閘回路，直至合閘觸點分開，防跳繼電器klt.v才會返回，合閘回路恢復正常。圖1 施耐德保護操作回路部分原理圖2.2 斷路器機

6、構(gòu)的防跳回路圖2是錦州錦開某型號高壓真空斷路器操作回路的部分原理圖（ro電阻被短接片短接），其防跳回路的動作過程是：當操作人員或重合閘裝置對斷路器發(fā)出合閘脈沖使斷路器合閘后，斷路器輔助觸點隨之切換，即常開觸點qf閉合，常閉觸點qf打開。此時，若合閘脈沖還沒有消失，則經(jīng)串于ko防跳回路的常開觸點qf閉合，起動防跳繼電器ko，防跳繼電器ko的常開觸點ko閉合使其線圈自保持，防跳繼電器ko的常閉觸點ko打開，切斷合閘回路，直至合閘脈沖消失，防跳繼電器ko才會復歸。圖2 斷路器操作回路的部分原理圖經(jīng)過上述分析可知，兩條回路的實現(xiàn)原理不同，主要體現(xiàn)在以下兩方面：(1)微機保護防跳回路是利用跳閘電流起動，

7、合閘電壓保持實現(xiàn)防跳，即防跳功能是通過跳閘保持繼電器klt.a來起動防跳繼電器klt.v的，防跳繼電器klt.v一旦起動，即通過自身的保持回路自保持。這樣雖然斷路器跳開后跳閘保持繼電器klt.a會返回，但防跳回路仍然會起作用，直到合閘觸點分開，防跳繼電器klt.v才會返回。(2)斷路器防跳回路是利用合閘脈沖(電壓)起動，合閘回路通過斷路器輔助觸點的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)防跳自保持。在這一過程中，即使斷路器因故障跳閘而產(chǎn)生合閘正電，也不可能發(fā)生再次合閘。3 防跳回路的改造承鋼第二變電站經(jīng)過技術(shù)升級改造，在設備投運前，對其做電氣一、二次整組聯(lián)動試驗時，在6kv三條進線回路中發(fā)現(xiàn)斷路器合閘后紅綠燈同時亮，分閘后想

8、再次合閘就合不上的異?，F(xiàn)象，經(jīng)過分析（圖3）發(fā)現(xiàn)合閘回路中存在直流寄生回路。在主控室進行合閘時，斷路器處于斷開狀態(tài)，klt.v與kpl.c的常閉觸點都閉合，合閘閉鎖電磁鐵輔助觸點s2、儲能電機限位開關s1、斷路器的輔助常閉觸點qf、k0常閉觸點也都處于閉合狀態(tài)，此時發(fā)出合閘脈沖，則經(jīng)+kmo11klt.v常閉觸點kpl.c常閉觸點klc.a線圈hqs1s2qf常閉觸點ko常閉觸點 -km構(gòu)成合閘回路，斷路器合閘。斷路器合上后其輔助常開觸點閉合，接通跳閘監(jiān)視回路，紅燈亮；由于斷路器機構(gòu)防跳回路中的ro被短接片短掉，回路（+kmkpt1kpt2r（hg）rkoqf常開觸點- -km）接通，防跳繼電

9、器k0勵磁并利用其常開觸點閉合常閉觸點分開，切斷合閘回路的同時構(gòu)成自保持回路（+kmkpt1kpt2r（hg）rkoko常開觸點- -km），綠燈也亮（因為ko回路分壓較大，所以hg燈光亮度相對hr燈要弱）；因為這時防跳已啟動，且構(gòu)成自保持,所以斷路器分開后，再合閘肯定合不上?？刂齐娫吹綦?，則防跳繼電器ko自動返回，合閘回路恢復正常，可以再次合閘。跳閘回路同常規(guī)一樣，所以斷路器在跳位時，只有綠燈亮，紅燈是不會亮的。圖3由以上分析可知，微機保護與斷路器機構(gòu)防跳回路不能簡單地同時使用，以免產(chǎn)生直流寄生回路，造成邏輯混亂。按照“反措”的規(guī)定每臺斷路器應且只應使用一套防跳回路，但在實際應用中，只保留其

10、中一套防跳回路和兩套都保留的情況都存在，下面分別進行分析。（1)保留保護裝置內(nèi)的klt.v防跳回路，取消了機構(gòu)內(nèi)的防跳回路（由于ro阻值較大，拆掉ro兩端的短接片，增加了防跳回路中的電阻，使得跳閘后電壓型防跳繼電器ko構(gòu)不成自保持回路，因此失去了防跳的功能）。這種方法(承鋼第二變電站6kv三條進線回路全部采用這種方法)雖然解決了正常分閘后不能再次合閘的問題，但是寄生回路不會消除（+kmkpt1kpt2r（hg）rkoqf常開觸點- -km），合閘后hg燈還是亮的，雖然亮度比在ko回路中串入ro電阻前弱（要徹底消除寄生回路，只需拆除與ko防跳繼電器串聯(lián)的qf常開輔助觸點），但是它卻犧牲了斷路器機

11、構(gòu)內(nèi)的防跳功能，當斷路器機構(gòu)出現(xiàn)問題時，由于啟動不了微機保護裝置中的防跳回路，斷路器就沒有了防跳功能，有可能使開關損壞甚至爆炸，而且現(xiàn)場合閘時也失去了防跳功能，所以這種方法顯然不是最科學、最合理的。(2)如果選擇使用斷路器機構(gòu)防跳功能，就要取消微機保護防跳功能。取消微機保護防跳最好辦法是直接拆除用以啟動防跳繼電器klt.v的跳閘保持繼電器klt.a的一對常開觸點（與防跳繼電器klt.v的一對常開觸點并聯(lián)），這樣防跳繼電器永遠也不會啟動，也就不會切斷合閘回路；或者是把串于合閘回路中的防跳繼電器klt.v的常閉觸點用連線短接即可，這樣即使防跳繼電器起動，其常閉觸點打開后也不會切斷合閘回路。這樣雖然

12、取消了保護裝置中的防跳功能，但寄生回路還是存在的。為了消除寄生回路，有人建議在合閘監(jiān)視回路（hg回路）中加入一對斷路器的常閉觸點。這種方法看似合理，但是它也有自身不能克服的弊端，當發(fā)出合閘命令后，合閘觸點粘連，防跳繼電器ko勵磁并自保持，切斷了合閘回路，如果由于機構(gòu)上的原因或合于故障線路，斷路器跳閘返回到分閘狀態(tài)，此時寄生回路+kmkpt1kpt2r（hg）rqf常閉觸點-ko一ko常開觸點 -km接通綠燈亮，因此這種方法也不是最科學、最合理的。(3)綜上所述，保護裝置中的防跳和斷路器機構(gòu)內(nèi)的防跳是2種不同的概念，前者是當系統(tǒng)發(fā)生故障時，避免電氣元件多次受短路電流的沖擊而擴大故障的一種有效措施，后者是確保斷路器本身安全運行的一種有效措施。2種防跳作用互補，缺一不可。針對上述要解決的寄生回路，具體方法是在跳閘監(jiān)視回路（hg回路）中加入一對斷路器的常閉觸點和一對防跳繼電器ko的常閉觸點，如圖4，這種方法不失為一種較成熟的的解決辦法，不但解決寄生回路，避免斷路器合閘后綠燈還亮，分閘后想再次合閘就合不上的異?，F(xiàn)象，而且保證2套防跳的作用，滿足斷路器廠家和電力系統(tǒng)安全運行的要求。圖4 較成熟的解決方法4 結(jié)束語防止開關跳躍對保障電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)有著重要的意義，如何處理好微機保護與開關機構(gòu)的防跳配合問題，如何使電氣防跳回路更趨合理