《电工技术》期刊精选——断路器防跳回路缺陷的分析及处理

断路器防跳回路缺陷的分析及处理 

    陈川，石帅，夏传帮

    （温州电力局，浙江温州325000）

    摘要：本文介绍了防跳回路的意义，并分析了防跳回路在操作箱和断路器机构箱内两种实现方式。结合实际应用中发现的问题和存在的缺陷，提出了三种不同的改进方案，并分别分析了其优缺点，对今后的新建或技改电力工程具有极其现实的借鉴意义。

    关键词：控制回路 防跳 操作箱 断路器

    0 引言

    防跳是防止断路器跳跃的简称。所谓断路器跳跃是指由于合闸回路的问题引起手合或重合闸接点粘连，造成长期持续发出合闸命令，当断路器由于故障跳开后，合闸命令又使其合上，保护动作断路器会再次跳开，因为一直有合闸命令，断路器又会再次合上。一旦发生跳跃现象，会导致断路器损坏，严重的还会造成爆炸，所以防跳功能是操作回路里一个相当重要的部分，对电力系统安全稳定运行起到至关重要的作用。若由于防跳回路配置不合理而导致断路器不能正确合闸而延误线路送电，将对电力系统的可靠供电造成严重影响。

    1 防跳回路的简析

    1.1操作箱里防跳

    装置的防跳回路由防跳电流继电器TBJ和防跳电压继电器TBJV组成。如图1中当断路器接到跳闸命令时即CKJ1B闭合启动防跳继电器的电流继电器TBJ，则其自身的常开接点TBJ-1自保持，保证断路器可靠跳闸，还有就是可防止因跳闸回路的断路器辅助接点跳闸不当使保护出口接点断弧而烧毁。TBJV电压继电器经TBJ电流继电器另一常开接点并联于合闸回路，两副并联的TBJV电压继电器常闭触点TBJV1-2和TBJV2-2串接在合闸回路中。如跳闸时合闸接点未返回，TBJ的电流线圈励磁并通过TBJ-1保持到断路器辅助位置接点打开；同时，TBJ的另一接点TBJ-2闭合，电压继电器TBJV1和TBJV2由未返回的合闸接点动作自保持，TBJV1-2、TBJV2-2断开合闸回路，使断路器跳闸后不致再次合闸。

    1.2断路器机构箱里防跳

    断路器机构箱的防跳回路由防跳继电器K0和断路器的常开辅助接点S3组成。如图1正常时弹簧储能常开接点S1闭合，手车开关在“工作”位置时Y1继电器励磁，闭锁常开接点S2(1-2)导通。就地操作时远近切换开关S302切至“就地”，并使S302(1-2)导通。当发出合闸命令时，S301常开接点闭合，使得V3装置有电源输出，并通过K0(1-2)接点导通、S1(13-14)导通、断路器常闭辅助接点S3(31-32)导通、S2(1-2)导通、使得合闸线圈Y3励磁开关合上，此时断路器常开辅助接点S3(53-54)闭合，如果此时合闸接点未返回则会启动防跳继电器K0,使K0(1-4)导通实现自保持，同时断开合闸回路，使若此时由于某种原因使断路器跳闸后不致再次合闸，这样就有效的防止了断路器“跳跃”现象。如果命令消失或者回路故障被清除掉，则防跳继电器立即失磁，其接点K0(1-2)导通，合闸回路恢复正常状态。

    2 现场发现的实际问题及分析

    2009年11月，某电力局进行了35kV某线路的保护全检及开关预试，工作时发现现场的实际二次接线如图1。

    图1改进前的现场防跳回路图

    由于本断路器的合闸回路里操作箱的防跳回路和断路器机构箱的防跳回路同时使用，通过现场接线并结合图纸分析发现：如果远方操作合闸接点未返回时断路器机构箱的防跳继电器K0励磁使得其防跳辅助接点K0(1-2)与K0(1-4)间出现轮流导通的可能，致使防跳继电器K0间断循环励磁，易造成防跳继电器损坏的可能，于是检修人员通过对防跳回路的反复试验确认现场防跳继电器K0确实存在间断循环励磁的现象，具体试验方法如下：利用短接线短接端子X3-3与X3-36来模仿合闸接点未返回，现场确认防跳继电器K0存在间断循环励磁。

    3 改进方案

    3.1采用操作箱防跳

    图2采用操作箱防跳（取消断路器机构箱防跳）的回路图

    如图2此方案将防跳继电器K0的负电源端的接线拆除，使此断路器利用操作箱的防跳回路。由于本次试验时间的关系而采用了此种方案，此方案虽然现场施工更改接线简单方便，即只需将防跳继电器K0的负电源端接线拆除。但此种方案存在如下缺点：

    1）此方案取消了机构箱内的防跳，虽然避免了防跳继电器K0间断循环励磁的现象，但牺牲了断路器机构箱内的防跳，当断路器机构出现故障时，断路器就无防跳功能，严重时会造成断路器损坏甚至爆炸。

    2）从操作箱到断路器机构箱之间，若出现合闸回路正电源接地故障时，此时防跳继电器失灵，即防跳回路失去作用，所以有较大范围的死区。

    3）防跳继电器的电流线圈和电压线圈带电工作时间较长极易引起线圈匝间的绝缘强度降低甚至击穿，造成运行继电器故障。

    4）取消了机构箱内的防跳回路，也使得本间隔的断路器就地操作没有防跳回路。

    5）该防跳回路是由电流继电器启动、电压自保持的中间继电器，需要考虑电流线圈的工作电流，即防跳继电器的电流线圈参数需要与跳闸回路配合。规程规定要求在分闸时防跳跃继电器的电流线圈造成的压降不能大于控制电源额定电压的5%，其动作电流不能大于分闸电流的50%。

    6）由于防跳继电器是双线圈设置，其校验相对繁琐，尤其现在都是集成型的，使得很多单位都不再校验该防跳继电器的参数，因此存在安全隐患。

    3.2采用断路器机构箱防跳

    图3采用断路器机构箱防跳（取消操作箱防跳）的回路图

    如图3此方案将操作箱里的合闸回路中的TBJV1-2的辅助结点两端短接，并将保护合闸回路中的S302-8接点和X3-36断开，并使S302-8接点与X3-20端子相连。此方案由于涉及到对操作箱内部集成电路接线的更改，更改难度较大，存在着误接其他接点的安全隐患。除此之外此方案具有如下优点：

    1）对整个控制回路来说接线简单，只用一只电压继电器，跳合闸二次回路简单不会形成寄生回路，也方便现场调试，便于维护。

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