斷路器防跳回路的典型接線及其應(yīng)用研究

于 靜

山東濱州供電公司

斷路器防跳回路的典型接線及其應(yīng)用研究

于 靜

山東濱州供電公司

電能具有快捷、高效、清潔、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中離不開電能的支持，沒有電家用電器無法使用，企業(yè)無法正常生產(chǎn)。自改革開放后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到空前發(fā)展，人們對(duì)電能的需求量越來越大，供電穩(wěn)定性和可靠性越來越重要。斷路器是電力系統(tǒng)中的重要一次性設(shè)備，影響著電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，是能夠在閉合、斷開正常回路條件下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)斷開異?；芈返碾娏鏖_關(guān)裝置。按照適用范圍的不同可分為：低壓斷路器和高壓斷路器?？捎脕矸峙潆娔?，對(duì)電源線和設(shè)備的保護(hù)，在設(shè)備發(fā)生短路或故障時(shí)能夠自動(dòng)斷開電流，在電氣工程中應(yīng)用十分廣泛。本文將針對(duì)斷路器防跳回路的典型接線及其應(yīng)用展開研究和分析。

電力系統(tǒng)；斷路器；防跳回路；典型接線

引言

隨著科技的不斷進(jìn)步及電力工業(yè)的快速發(fā)展，許多新技術(shù)和新設(shè)備被應(yīng)用到了電力領(lǐng)域，斷路器防跳回路設(shè)計(jì)日趨多元化，其控制回路和操作機(jī)制越來越多樣，越來越復(fù)雜，設(shè)計(jì)方法更是千變?nèi)f化，不同類型斷路器防跳有著不同性能和適用范圍。斷路器是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要位置，斷路器防跳回路的作用是防止斷路器連續(xù)跳、合閘，使其在每次合閘時(shí)只進(jìn)行一次合閘操作，從而提升供電可靠性，保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

一、斷路器防跳回路

斷路器一般由脫扣器、操作機(jī)構(gòu)、滅弧系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、外殼組成，作用是切斷和接通負(fù)荷電路，切斷故障電路，防止故障點(diǎn)擴(kuò)大，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行[1]。早在一八八五年，就已開始出現(xiàn)斷路器，一九零五年空氣斷路器便已誕生，上世紀(jì)五十年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子斷路器開始被應(yīng)用，并取得了優(yōu)異成績(jī)。普通斷路器原理是：當(dāng)線路短路時(shí)，大電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用反力彈簧，脫扣器拉動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)開關(guān)跳閘。電子型則是通過使用互感器采集電流大小與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，當(dāng)電流發(fā)生異常時(shí)，微處理器便會(huì)發(fā)出信號(hào)，使電子脫扣器帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)[2]。斷路器的主要特性是：額定電壓、額定電流、過載保護(hù)、短路保護(hù)、短路分流。斷路器防跳回路的作用是：防止合閘接點(diǎn)未能及時(shí)返回，而正好合閘在故障線路和設(shè)備上，造成斷路器連續(xù)合切現(xiàn)象，對(duì)電力系統(tǒng)造成損害，引起故障點(diǎn)擴(kuò)大，造成設(shè)備燒毀。另外，斷路器防跳回路對(duì)電流檢測(cè)、電壓保持等方面也發(fā)揮著重要作用，是防跳回路的重要功能之一，通過該功能能夠有效調(diào)整接點(diǎn)，保護(hù)接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)滅弧，避免設(shè)備燒毀。

二、斷路器防跳回路的典型接線及其應(yīng)用

通過前文分析不難看出，斷路器防跳回路對(duì)電力系統(tǒng)的重要性，常用斷路器防跳回路有：彈簧儲(chǔ)能式防跳回路、串聯(lián)式防跳回路、跳閘線圈輔助接點(diǎn)式防跳回路、并聯(lián)式防跳回路等。目前國(guó)內(nèi)主流斷路器防跳回路采用的多是：并聯(lián)式防跳回路和串聯(lián)式防跳回路[3]。其中串聯(lián)式防跳回路具有很好的性能，除具有一定防跳功能外，線路保護(hù)功能效果也十分顯著，并且應(yīng)用了信息技術(shù)，具有較好的性價(jià)比。不同防跳回路具有不同的功能和特點(diǎn)，下面通過幾點(diǎn)來詳細(xì)分析斷路器防跳回路的典型接線及其應(yīng)用：

（一）串聯(lián)式防跳回路

串聯(lián)式防跳回路在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛，防跳繼電器由電流啟動(dòng)，線圈串聯(lián)在斷路器的跳閘回路中，電壓保持線圈與斷路器的合閘線圈并聯(lián)，因此對(duì)故障和短路的反應(yīng)能力較快，能夠?qū)收涎杆僮龀雠袛?，如合閘在故障線路或故障設(shè)備上，微處理器將會(huì)對(duì)繼電保護(hù)下面命令，出口接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)電流線圈，實(shí)現(xiàn)跳閘動(dòng)作，與此同時(shí)常開接點(diǎn)將連通電壓線圈，斷開常閉接點(diǎn)合閘回路。若此時(shí)接點(diǎn)不能返回，無法發(fā)出合閘命令，斷路器便不能合閘，在TBJ啟動(dòng)后便可有效防止接點(diǎn)斷弧，實(shí)現(xiàn)滅弧，保護(hù)電力系統(tǒng)，避免故障擴(kuò)大，保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

（二）并聯(lián)式防跳回路

并聯(lián)式防跳回路在設(shè)計(jì)上與串聯(lián)式防跳回路有著明顯區(qū)別，防跳繼電器電壓線圈并聯(lián)在斷路器的合閘回路上，合閘整流橋輸出經(jīng)接點(diǎn)接通，在并聯(lián)式防跳回路中斷路器合閘后，輔助接點(diǎn)閉合，防跳繼電器啟動(dòng)，接點(diǎn)接到處理器命令后便會(huì)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整完成斷開合閘回路，從而達(dá)到防跳功能。如合閘在故障線路或設(shè)備，將由繼電保護(hù)完成跳閘操作，但由于合閘回路已完成斷開動(dòng)作，所以依然能夠很好的起到保護(hù)作用，能夠有效防止連續(xù)合切現(xiàn)象。

（三）彈簧儲(chǔ)能式防跳回路

彈簧儲(chǔ)能式防跳回路，合閘電流經(jīng)接通開關(guān)合閘。在故障發(fā)生時(shí)合閘后，并聯(lián)在合閘回路的常閉點(diǎn)接通防跳繼電器，便可啟動(dòng)自保機(jī)制，完成常閉點(diǎn)斷開合閘回路操作動(dòng)作，防止連續(xù)合切現(xiàn)象，但這種防跳回路耐久性較差，長(zhǎng)期運(yùn)行后易失靈，因此需要定期維護(hù)。

（四）跳閘線圈輔助接點(diǎn)式防跳回路

跳閘線圈輔助接點(diǎn)式防跳回路利用的是跳閘線圈自保持作用實(shí)現(xiàn)合閘，達(dá)到放防跳目的。如果在合閘過程中出現(xiàn)故障，那么繼電保護(hù)便會(huì)完成斷路器跳閘作用，跳閘線圈常開接點(diǎn)閉合，跳閘線圈保持通電，常閉接點(diǎn)端口，切斷合閘回路，合閘命令解除后，跳閘線圈失電，不在使斷路器再次合閘，接線回復(fù)原來狀態(tài)。但這種方式已受外界影響，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橛|點(diǎn)積塵或接觸不良失去防跳作用，并且不易維護(hù)跳閘，防跳時(shí)觸點(diǎn)黏住可能會(huì)造成設(shè)備燒毀，威脅電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，給電力企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，但這種方式成本較低，選擇時(shí)應(yīng)科學(xué)選擇。

結(jié)束語

通過前文分析，不難發(fā)現(xiàn)，不同的防跳回路有著不同的特點(diǎn)和性能，想要使其職能得到更好的發(fā)揮，應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工程實(shí)際情況，科學(xué)選擇，全面考慮，串聯(lián)式防跳回路性能最優(yōu)，應(yīng)優(yōu)先采用，應(yīng)用中應(yīng)注意電壓線圈和電流線圈的處理。如果保護(hù)裝置內(nèi)部和開關(guān)結(jié)構(gòu)都有防跳回路，應(yīng)選擇并聯(lián)式防跳回路，這樣應(yīng)用維護(hù)方便，且能夠獲得較好的效果。如果考慮到成本問題，認(rèn)為機(jī)構(gòu)本身無需防跳回路，那么可以選擇跳閘線圈輔助接點(diǎn)式防跳回路，但應(yīng)用中應(yīng)做好定期維護(hù)，避免接頭黏住。

[1]毛晨煒.斷路器防跳回路的配合問題及優(yōu)化措施研究[D].華北電力大學(xué),2014，15（26）：198-201.

[2]高立克.220kV斷路器防跳回路中出現(xiàn)的問題及其處理措施[A].廣西電機(jī)工程學(xué)會(huì)第九屆青年學(xué)術(shù)論壇論文集[C],2013，12（01）：121-123.

[3]朱韜析,史志鴻,郭衛(wèi)明,何杰.斷路器操作箱和就地操作機(jī)構(gòu)內(nèi)合閘回路的配合問題[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2014，15（02）：113-125.