断路器本体防跳与微机保护装置中防跳回路关系的分析

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1、断路器本体防跳与微机保护装置中防跳回路关系的分析引言目前，公司的供电及电气设备多采用微机保护装置进行断路器的分/合闸控制。微机保护装置的防跳设立与断路器本体的防跳设立如何对的合理的选择;如何避免故障发生时,断路器反复合闸于故障线路、设备,是电气系统运营及设备安全的重要保障。1、防跳工作原理1.1 微机保护装置的防跳工作原理在我集团公司供水扩建改造工程中,各水厂分别采用了北京四方继保有限公司、北京和利时系统有限公司及珠海万利达电气有限公司的多种微机保护装置，其控制、防跳回路的设立基本相通。原理图如图1。当有一种持续的合闸信号时,此时分断路器,TBJ电流线圈动作,TBJ-1打开,切断合闸回路，TB

2、J-2闭合，持续的合闸信号启动BJ电压线圈并靠T-2自保持,使合闸回路保持断开状态，避免断路器的再次合闸，直到持续合闸信号消失，TBJ失压恢复。-km+km控制母线TWJVR1跳位监视HQQFTBJ-1HT合闸85防跳闭锁VTBJTBJ-2QTTQTBJ跳闸QFI76合位监视HWJ图1 微机保护装置防跳原理.2 断路器本体防跳工作原理开关柜中的断路器采用了B公司的VD-12及IEMS公司的3AH-4型真空断路器，断路器自身都配备了防跳环节,其防跳环节的设立基本一致,原理图如图2。断路器合闸的同步，断路器F辅助常开触点闭合,防跳继电器K带电工作,O节点断开合闸回路,同步接通防跳闭锁回路，防跳继电

3、器KO在持续合闸信号下自保持,使合闸回路保持断开状态,直到持续合闸信号消失,KO失压恢复。+km控制母线QFHQKO-kmHQ合闸防跳闭锁QFR2KO图2断路器防跳原理1.3 两种防跳原理的区别保护装置的防跳是通过跳闸信号分断断路器的同步,启动BJ继电器并由持续的合闸信号使TBJ自保持来完毕切断合闸回路，由其她信号启动,故障信号保持。断路器本体防跳是通过断路器合闸的瞬间启动KO继电器,由持续的合闸信号使KO继电器自保持来完毕切断合闸回路，只要故障合闸信号存在，此种状态将始终保持，与断路器的状态无关。2 微机保护装置和断路器本体防跳共存时与控制回路关系由于微机保护装置控制与断路器的分/合闸密不可

4、分,同步微机保护装置不仅具有分/合闸控制功能,并且对于控制回路与否完好,也通过其内部的继电器进行监视。防跳环节与控制回路存在着不同的关系，如图3。TWJR1控制母线-km+km跳位监视HQ85QFKOTBJ-1合闸KOR2QF防跳闭锁VTBJTBJ-2防跳闭锁TQTBJ76QFI跳闸HWJ合位监视图3整体控制原理2.1断路器防跳环节正常分/合闸时及合闸信号存在时的状况由于生产厂家的选用设备不同，R、R2分压电阻的设立、继电器的动作电压、返回系数不同及控制母线电压的高下不同，决定微机保护装置的控制回路监视继电器WJ和防跳继电器KO的动作状态也许存在如下几种不正常的状况：（1）断路器正常合闸时,断

5、路器的防跳环节必然动作,合闸信号消失后,在正常的控制电压作用下,此时TW和O继电器也许都保持动作状况。由于TWJ和KO动作状况的保持,控制回路体现为:断路器跳闸后,信号反映正常,断路器再次合不上闸；TWJ不动作、KO继电器保持动作状况,体现为跳闸后,控制回路断线信号发出，断路器再次合不上闸。()合闸信号存在时,断路器合闸后，因有持续的合闸信号存在，断路器防跳闭锁环节已起作用，断开了合闸回路,断路器再次合不上闸,TJ两端电压相似，不动作，发出控制回路断线信号。2.2微机防跳环节正常分/合闸时及合闸信号存在的状况(1）正常合闸时，由于断路器防跳环节的存在，信号反映与断路器的分析状况相似。（）合闸信

6、号存在时，在开始合闸的瞬间，断路器防跳环节已起作用,此种状况始终保持至断路器合闸后的状态，直到有跳闸信号发出时,T-1断开，转而为微机保护装置的防跳环节起作用,此时信号反映与断路器的分析状况相似。3 应用中的问题及其防跳环节的优缺陷两种防跳设立虽然都完毕了防跳功能,但由于微机保护装置的TWJ与KO继电器的不同状况及持续合闸信号输入点的不同,以及两者间不同的防跳原理及与控制间的关系导致控制和信号回路反映不能相应，给故障分析及解决带来很大麻烦。3.1应用中的问题（1)正常状况下,在断路器跳闸后，控制回路断线信号发出时，不一定是控制环节的断线导致的,也许是防跳闭锁环节已起作用所致（即有持续的合闸信号

7、）,运营及解决人员在工作中要特别注意。不能简朴地断开控制电源，使信号消除后,再恢复电源。(2)正常状况下,信号反映正常，但断路器再次合不上闸，也也许是断路器防跳环节未复归；或者是持续的合闸信号存在（微机防跳已起作用)，此时应予以注意。3防跳环节的优缺陷（1)两种防跳环节都是产品的原则配备,且多采用微机保护装置的防跳。采用微机保护装置防跳时,只是把断路器的防跳环节拆除,断开O线圈的接线即可，接线简朴易于完毕,但微机保护装置防跳,防跳保护的二次线路范畴小。（）采用断路器防跳环节时,由于微机保护装置防跳环节集成在其内部,必须注旨在断开TB的线圈的同步，还须将TJ1的节点短接。由于在断路器的防跳环节闭

8、锁状况下，由于分断路器时,TB1打开，KO失电恢复，破坏了断路器防跳闭锁环节，跳闸后，TBJ没有自保持,TB-1节点复归,合闸回路接通，断路器在持续的合闸信号下，将再次合闸。断路器防跳环节,防跳保护的二次线路范畴大,保护可靠，但由于TWJ与K继电器的动作关系及返回系数不同而导致的合闸回路信号反映不同，保护装置内部需要改动。4结束语综上所述,在设计和使用中，一般都选用两者之一。若采用两者共存的方式,则应合理的设立TJ、KO继电器及其分压电阻R1、R2，并综合考虑控制电压的高下，使断路器正常分闸时，KO继电器可以可靠复归,不致影响信号的正常反映。这是选择断路器防跳的核心,同步还应考虑与否将KO继电

9、器的节点引入微机保护装置，用于辨别断线信号。此种状态下，选择两者共存,既满足了防跳功能及其防跳保护范畴的最大,又不影响各厂家的产品原则使用，使应用得以完善。断路器防跳回路接线原理及其应用断路器是电力系统中重要的一次设备。目前国内生产厂家诸多,其灭弧原理、操作机构和控制回路也是多种多样， 各有特点, 特别是防跳回路的设计更是千差万别。如何把控制回路和防跳回路较好地结合起来, 是工程技术人员最关怀的问题。本文根据近年的现场经验和应用实践, 对目前比较流行的防跳回路接线和原理予以简介, 并就应用中浮现的问题进行探讨。 防跳回路的作用 1 避免因控制开关或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如操作人员未

10、松开手柄, 自动装置的合闸接点粘连) 而正好合闸在故障线路和设备上, 导致断路器持续合切现象。 b对于电流启动、电压保持式的电气防跳回路尚有一项重要功能,就是避免因跳闸回路的断路器辅助接点调节不当（变位过慢) , 导致保护出口接点先断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保护装置来说是不可容忍的, 而这一点却常被人们忽视。 2 防跳回路的典型接线 常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式防跳回路等。国产断路器多采用串联式防跳回路 断路器多采用并联式防跳回路。其中串联式防跳回路最合理, 应用也最广泛, 它除具有防跳功能外， 还具有避免保护出口接点断弧而烧毁的

11、长处,这也是应用微机保护装置不可缺少的技术条件。其她防跳回路只具有避免断路器跳跃的功能, 跳闸线圈辅助接点式防跳回路在执行防跳功能时, 跳闸线圈长期带电有也许烧毁。 .1串联式防跳回路 所谓串联式防跳,即防跳继电器B 由电流启动, 该线圈串联在断路器的跳闸回路中。电压保持线圈与断路器的合闸线圈并联。当合闸到故障线路或设备上,则继电保护动作, 保护出口接点T闭合,此时防跳继电器TBJ 的电流线圈启动, 同步断路器跳闸， TBJ 的常闭接点断开合闸回路, 另一对常开接点接通电压线圈并保持。若此时SK （8) 或J接点不能返回而继续发出合闸命令, 由于合闸回路已被断开, 断路器不能合闸, 从而达到防

12、跳目的。此外，当TBJ 启动后， 其并联于保护出口的常开接点闭合并自保， 直到“逼迫”断路器常开辅助接点变位为止,有效地避免了保护出口接点断弧。串联式防跳回路，如图1 所示。2. 并联式防跳回路 所谓并联式防跳, 即防跳继电器O 的电压线圈并联在断路器的合闸回路上(如图2 所示)。例如一种持久的合闸命令存在时,合闸整流桥输出经Y3，S2，S3, S， KO（21） 接通。断路器合闸后, 并联在合闸回路的辅助接点S3闭合， 启动防跳继电器KO ,KO接点即由1 位置切换到41 位置, 断开合闸回路并保持。若此时线路或设备故障, 继电保护动作跳闸。但由于合闸回路已可靠断开, 从而避免了开关跳跃。

13、23弹簧储能式防跳回路 如图3, 当一种持久合闸命令到来时， 合闸电流经SK 或J 通过S3,K, K1，S2, S1, A1 接通开关合闸。合闸后弹簧机构开始储能，并联在合闸回路的弹簧储能辅助开关S3 常闭点接通防跳继电器K, K1 的常开点自保,常闭点断开合闸回路。若此时线路或设备故障,继电保护动作跳闸, 由于合闸回路已可靠断开, 有效地避免了开关跳跃。 跳闸线圈辅助接点式防跳回路 如图 所示, 在合闸过程中浮现短路故障时， 保护装置使断路器跳闸, 由跳闸线圈操动的常开辅助接点TQ 2 闭合, 保持跳闸线圈继续通电。跳闸线圈的常闭辅助接点TQ1断开, 切断合闸回路,如果此时合闸命令继续存在

14、,也不会使断路器再次合闸。合闸命令解除后, 跳闸线圈失电, 接线恢复本来状态。 3应用过程中需注意的问题 a1 对于没有防跳装置的断路器应加装电气防跳回路， 串联式防跳回路性能最优, 应优先采用, 可收到一举两得的效果。 1串联式防跳继电器的启动电流线圈应按敏捷度不不不小于 选型， 且安装时应注意电流线圈与电压线圈的极性一致。 c 当保护装置内部和开关操作机构均有电气防跳回路时,推荐采用保护装置内部的防跳回路, 而将操作机构中的防跳回路甩掉, 这样使用可靠, 维护以便。 1对于弹簧储能式操作机构, 有人觉得其储能机构自身已具有防跳功能, 似乎不必再加电器防跳回路。但储能机构并不能避免因合闸接点粘连而导致的开关跳跃， 又没有避免保护出口接点断弧烧毁的功能,因此还是加装电气防跳回路为好。