電力系統(tǒng)高壓斷路器二次回路繼電器保護(hù)動(dòng)作過(guò)程的分析

吳亞民+吳晗嘉

【摘要】本文介紹了電力系統(tǒng)高壓斷路器二次回路中繼電器的名稱、作用，跳、合閘時(shí)動(dòng)作順序，重點(diǎn)對(duì)HBJ、TBJ及其輔助接點(diǎn)如何完成防跳功能進(jìn)行深入的分析，目的是增進(jìn)保護(hù)、運(yùn)行人員對(duì)于高壓斷路器二次回路的認(rèn)識(shí)，更好的展開(kāi)各項(xiàng)工作。

【關(guān)鍵詞】二次回路 繼電器 接點(diǎn) 防跳

翻開(kāi)斷路器操作裝置原理框圖，出現(xiàn)頻率最高的莫過(guò)于TBJ（跳躍閉鎖繼電器）了，其次是HBJ（合閘閉鎖繼電器），HWJ（合閘位置繼電器），TWJ（跳閘位置繼電器）。

合閘過(guò)程中，因把手未返回或其5、8接點(diǎn)粘連或遙合、自重合裝置故障等多種因素引起合閘脈沖持續(xù)不消除；在合閘動(dòng)作完成后，由于合閘到線路永久故障或保護(hù)裝置誤動(dòng)，斷路器操作裝置又接到跳閘指令時(shí)，斷路器在反復(fù)跳閘、合閘的巨大沖擊力作用下，損壞主導(dǎo)流觸頭，造成一、二次設(shè)備回路接線薄弱處過(guò)熱，系統(tǒng)電壓波動(dòng)、設(shè)備損壞。更有甚者，如果斷路器三相不同期，將使變壓器中性點(diǎn)產(chǎn)生數(shù)倍于相電壓的操作過(guò)電壓，損壞絕緣。防跳回路是為防止這種現(xiàn)象而設(shè)計(jì)的回路。

雖然斷路器跳躍現(xiàn)象并不常見(jiàn)，但一旦發(fā)生，后果嚴(yán)重，難于及時(shí)、有效控制，除非設(shè)備爆炸或回路斷線。防跳回路是斷路器操作裝置原理框圖的精髓，搞懂了防跳回路，再看操作回路便一目了然。

如下圖展示的合閘回路（注：TBJV代表TBJ電壓線圈，TBJI代表TBJ電流線圈，TBJ2-TBJn為T(mén)BJ輔助接點(diǎn)；BCHJ為SF6壓力下降閉鎖合閘繼電器接點(diǎn)；TBJI電流線圈串接于跳閘線圈前，并可與其輔助接點(diǎn)形成自保持至跳閘后；DL1代表斷路器常閉輔助接點(diǎn)，DL2代表斷路器常開(kāi)輔助接點(diǎn)，常是指斷路器的未合閘狀態(tài)。為精確分析動(dòng)作過(guò)程，我們特別定義：斷路器的狀態(tài)以其輔助接點(diǎn)的動(dòng)作和跳/合閘指令的發(fā)出為準(zhǔn)，如跳閘時(shí)系跳閘指令已發(fā)出，斷路器的常開(kāi)/閉輔助接點(diǎn)在合/分位；跳閘后系跳閘指令已發(fā)出，斷路器的常開(kāi)/閉輔助接點(diǎn)在分/合位）。

（1）手合、遙合、ZCH等發(fā)出的合閘脈沖都將通過(guò)SF6壓力下降閉鎖合閘繼電器輔助接點(diǎn)、HBJI、TBJ2常閉、DL1常閉、合閘線圈來(lái)完成合閘。

合閘時(shí)，合閘脈沖通過(guò)HBJI、TBJ2常閉、DL1常閉、HQ回路使HBJI帶電動(dòng)作，HBJ2常開(kāi)接點(diǎn)閉合，HBJ2常開(kāi)接點(diǎn)、HBJI、TBJ2常閉接點(diǎn)、DL1常閉接點(diǎn)、HQ形成自保持，合閘后DL1常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，中斷此自保持。

如遇到長(zhǎng)的合閘脈沖（以其時(shí)間持續(xù)到跳閘后為準(zhǔn)），只要斷路器斷開(kāi)、DL1斷路器常閉接點(diǎn)合上，HBJI就能夠重新接通合閘回路并自保持。

（2）合閘后，DL常開(kāi)輔助接點(diǎn)閉合，DL1常閉接點(diǎn)斷開(kāi)。

（3）跳閘時(shí)，跳閘正電源通過(guò)手跳繼電器接點(diǎn)、壓力閉鎖接點(diǎn)、TBJI電流線圈、TQ跳閘線圈、跳閘負(fù)電源接通跳閘回路，TBJI電流線圈動(dòng)作后，合上TBJ常開(kāi)接點(diǎn)、打開(kāi)TBJ2常閉接點(diǎn)，跳閘正電源通過(guò)TBJ常開(kāi)接點(diǎn)、TBJI電流線圈、TQ跳閘線圈、跳閘負(fù)電源自保持至跳閘后；TBJ2常閉接點(diǎn)斷開(kāi)后切斷合閘回路；TBJ3常開(kāi)接點(diǎn)閉合。

若合閘脈沖未解除，合閘正電源將通過(guò)HBJI電流線圈，TBJ3常開(kāi)接點(diǎn)，TBJV電壓線圈，合閘負(fù)電源形成第一個(gè)自保持至合閘脈沖解除；同時(shí)將形成合閘正電源，HBJ2常開(kāi)，HBJI電流線圈，TBJ3常開(kāi)，TBJV電壓線圈，合閘負(fù)電源的第二個(gè)自保持回路；這兩個(gè)自保持保證TBJ2常閉被打開(kāi)、合閘回路被切斷的狀態(tài)，第二個(gè)自保持持續(xù)至合閘電源被切斷或手動(dòng)復(fù)歸后方能解除，也即在合閘脈沖的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，從首次跳閘至切斷合閘電源、保護(hù)裝置重置期間，合閘回路是斷開(kāi)的。跳令發(fā)出后，斷路器尚在合位、即將跳閘的狀態(tài)下已通過(guò)自保持切斷合閘回路，合閘指令根本沒(méi)有再次執(zhí)行的機(jī)會(huì)，由此完成防跳功能。與普通回路相比，多了個(gè)HBJ，它的作用是在出現(xiàn)長(zhǎng)合閘脈沖后，在第二個(gè)自保持中使合閘回路失效的時(shí)間延長(zhǎng)至合閘裝置重置，而不是像老回路那樣只有第一個(gè)自保持，本次長(zhǎng)合閘脈沖結(jié)束后即開(kāi)放合閘回路。通過(guò)HBJ、TBJ及各自的常開(kāi)輔助接點(diǎn)，串聯(lián)成自保護(hù)回路，提高了防跳回路的可靠性，并促使值班人員及時(shí)檢查合閘回路的異常。

其實(shí)采用長(zhǎng)合閘脈沖的說(shuō)法并不確切，只要跳閘時(shí)有合閘脈沖，不管先前各繼電器狀態(tài)如何、合閘脈沖是否持續(xù)，就能形成第一個(gè)自保持，并啟動(dòng)第二個(gè)自保持，斷開(kāi)合閘回路并自保持，可靠完成防跳功能。但斷路器在跳閘指令發(fā)出后、TQ跳閘線圈已通電、輔助接點(diǎn)尚未分離的毫秒級(jí)狹窄時(shí)間段內(nèi)發(fā)出合閘指令，需要多方因素的巧合及操作裝置較高的故障機(jī)率，因此采用這種說(shuō)法。

通過(guò)上文分析，我們深入了解了高壓斷路器通用二次回路中繼電器的名稱、作用，跳、合閘時(shí)動(dòng)作順序，HBJ、TBJ及其輔助接點(diǎn)如何完成防跳功能，對(duì)于高壓斷路器二次回路的運(yùn)行、維護(hù)和檢修都具有一定參考意義。