斷路器防跳的相關(guān)問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)措施

曾毅 趙健 王偉 彭延濤 張忠輝 宋衛(wèi)

摘要：針對(duì)某供電公司220kV變電站GIS設(shè)備在線路故障跳閘試送過(guò)程中，由于防跳繼電器動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成試送時(shí)發(fā)生跳躍現(xiàn)象，本文通過(guò)分析防跳繼電器的接線方式及事故的處理方法，提出正確合理的試驗(yàn)方法及及防跳回路反措。

關(guān)鍵詞：斷路器防跳回路防跳繼電器GIS開(kāi)關(guān)

0引言

斷路器是電力系統(tǒng)中重要的一次設(shè)備，斷路器控制回路設(shè)計(jì)不合理會(huì)使斷路器合閘于故障后出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)象，在斷路器控制回路里面設(shè)計(jì)了防跳回路，通常有操作箱防跳和斷路器機(jī)構(gòu)防跳。一般進(jìn)口及合資斷路器采用機(jī)構(gòu)防跳，國(guó)產(chǎn)斷路器采用操作箱防跳。由于實(shí)現(xiàn)方法不同，在斷路器跳躍時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象會(huì)有所不同，在對(duì)斷路器防跳回路進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，如不注意，可能在保護(hù)校驗(yàn)或是故障排查時(shí)造成錯(cuò)誤判斷，給運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。

1防跳回路的典型接線

1.1斷路器機(jī)構(gòu)防跳

斷路器機(jī)構(gòu)防跳實(shí)現(xiàn)邏輯為：當(dāng)有合閘脈沖經(jīng)遠(yuǎn)控或就地合閘，斷路器合閘到位后，BG1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，K3防跳繼電器勵(lì)磁并自保持；此時(shí)合閘回路里K3常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，斷開(kāi)合閘回路并自保持。即使合閘脈沖一直存在，但因合閘回路K3常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷路器不能合閘，實(shí)現(xiàn)防跳。

1.2操作箱防跳

防跳繼電器TBJ由電流啟動(dòng)，該線圈串聯(lián)在跳閘回路中。電壓保持線圈與合閘線圈并聯(lián)。當(dāng)合閘到故障時(shí)，保護(hù)出口接點(diǎn)TJ閉合，TBJ電流線圈啟動(dòng)，常閉接點(diǎn)斷開(kāi)合閘回路，另一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)接通電壓線圈并保持。由于合閘回路已被斷開(kāi)，斷路器不能合閘，從而達(dá)到防跳目的。另外，當(dāng)TBJ啟動(dòng)后，其并聯(lián)于保護(hù)出口的常開(kāi)接點(diǎn)閉合并自保，直到“逼迫”斷路器常開(kāi)輔助接點(diǎn)變位為止，防止保護(hù)出口接點(diǎn)斷弧。

2防跳回路存在問(wèn)題及分析

2.1事故經(jīng)過(guò)

某供電公司220kV變電站220kVGIS設(shè)備在線路故障跳閘試送過(guò)程中，由于防跳功能喪失，造成斷路器在試送時(shí)發(fā)生跳躍現(xiàn)象，造成隔離開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)盆式絕緣子及導(dǎo)電回路嚴(yán)重?zé)龘p。

2.2故障處理過(guò)程

通過(guò)對(duì)后臺(tái)報(bào)文、錄波文件進(jìn)行分析，斷路器在合閘后，加速跳開(kāi)，又再次合閘，斷路器的動(dòng)作計(jì)數(shù)器動(dòng)作兩次，初步判斷路器防跳回路失效。故障GIS斷路器為進(jìn)口斷路器，防跳回路采用斷路器機(jī)構(gòu)箱防跳。

檢查過(guò)程：機(jī)構(gòu)箱、保護(hù)屏二次接線正確，操作箱內(nèi)防跳回路已拆除，不存在兩套防跳互相影響及接線錯(cuò)誤可能。

直流控制電源電壓231V，無(wú)交流分量、無(wú)異常。

分合閘回路絕緣100MΩ，故障時(shí)站內(nèi)直流系統(tǒng)正常。

校驗(yàn)防跳繼電器動(dòng)作值128V，返回電壓為38V。

斷路器防跳傳動(dòng)：用手合方式將斷路器置于“合位”，用合閘手柄使合閘接點(diǎn)一直處于接通狀態(tài)，模擬永久性故障跳開(kāi)后放開(kāi)分合閘手柄，斷路器動(dòng)作一次。將斷路器置于“分位”，模擬永久性故障后，用分合閘手柄使合閘接點(diǎn)一直處于接通狀態(tài)，斷路器動(dòng)作兩次。判斷該斷路器內(nèi)部防跳回路存在問(wèn)題。

檢查發(fā)現(xiàn)從斷路器合閘（80ms）到跳開(kāi)（17ms）共需要約97ms左右動(dòng)作完成。加上快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間15ms，約為112ms左右。防跳繼電器（CJX）由斷路器常開(kāi)輔助接點(diǎn)啟動(dòng)到切斷合閘回路要130ms左右，大于斷路器動(dòng)作時(shí)間，可能導(dǎo)致跳躍。針對(duì)這種現(xiàn)象提出：防跳繼電器常閉接點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于20ms，以便快速啟動(dòng)防跳繼電器，解決防跳繼電器不能啟動(dòng)的問(wèn)題。經(jīng)更換防跳繼電器，防跳回路動(dòng)作時(shí)間縮短為93ms左右，常閉接點(diǎn)提前37ms打開(kāi)閉鎖合閘回路，從而實(shí)現(xiàn)防跳功能。再次傳動(dòng)測(cè)試防跳回路結(jié)果合格。

3結(jié)論

本文針對(duì)工作中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析，找出正確合理的傳動(dòng)方法及防跳回路反措：①改進(jìn)傳動(dòng)開(kāi)關(guān)防跳功能的實(shí)驗(yàn)方法，斷路器處于分閘位置時(shí)，同時(shí)施加斷路器合、分閘命令（可利用試驗(yàn)器進(jìn)行），合、分閘命令時(shí)長(zhǎng)設(shè)定為300ms，觀察斷路器動(dòng)作情況，如果斷路器僅發(fā)生一次合閘、分閘，即說(shuō)明防跳回路邏輯正確，動(dòng)作良好。②現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)應(yīng)增加防跳繼電器實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求防跳繼電器動(dòng)作時(shí)間（動(dòng)作后常閉接點(diǎn)打開(kāi)時(shí)間）不大于20ms，更換不滿足要求的防跳繼電器。

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