断路器两套防跳回路配合问题探讨

2012-06-17井雨刚杜绍辉

山东电力技术 2012年3期

邱涛，井雨刚，杜绍辉

（1.山东中实易通集团有限公司，山东济南 250002；2.山东电力研究院，山东济南 250002；3.山钢集团莱钢棒材厂，山东莱芜 271104）

0 引言

断路器跳跃是指断路器的控制手柄在合闸位置（合闸控制回路由于某种原因接通），当线路存在故障时，继电保护装置动作于断路器跳闸，此时断路器发生再合闸、跳闸，多次重复动作的现象，称“跳跃”[1]。如果不采取措施，就可能是断路器的遮断能力下降，严重的还会引起断路器爆炸，威胁人身和设备安全。针对断路器的“跳跃”情况，现在保护装置和断路器机构都设有防跳回路，通过对华能威海电厂升压站乙站断路器防跳问题对两种防跳方式进行分析和比较。

图1 南瑞CZX-12R2操作箱防跳回路图

1 原因分析

以南瑞CZX-12R2操作箱和220KV断路器操作机构防跳回路进行分析。

1.1 南瑞CZX-12R2操作箱防跳逻辑

南瑞CZX-12R2操作箱防跳回路如图1所示。当进行手动合闸和远方合闸时，KK把手或远方送来的合闸接点处于闭合位置，1SHJ继电器动作其1SHJ节点闭合，合闸回路接通；当重合闸装置送来的合闸节点闭合时，重合闸冲动继电器动作其ZHJ节点闭合，此时合闸回路也接通。

当手合或重合于故障时开关跳闸，跳闸回路的跳闸保持继电器的12TBIJ、22TBIJ节点闭合，启动 1TBUJ，1TBUJ动作后又起动2TBUJ，如果此时合闸脉冲一直存在，2TBUJ其自身接点自保持，于是这两组串入合闸回路的继电器的常闭接点断开，切断合闸回路，使断路器不会再次合闸。合闸脉冲解除，2TBUJ线圈断电，恢复原来状态。

1.2 220 kV断路器操作机构防跳逻辑

220 kV断路器防跳回路如图2所示。

图2 220 kV断路器防跳回路

当接到合闸指令后，开关开始合闸；如果由于机构上的原因，断路器未停留在合闸后位置，则机构仍旧返回到分闸状态，在开关合闸瞬间，开关辅助接点13、14闭合，此时防跳继电器K12动作，K12的13、14常开接点使K12自保持；如果此时合闸脉冲一直存在，K12的常闭接点（21、22）断开，切断合闸回路，使断路器不会再次合闸。合闸脉冲解除，K12线圈断电，恢复原来状态。

1.3 故障现象

投产前，在做电气一、二次整组传动试验时，出现断路器合上后跳闸指示灯也会亮的异常现象，查找原因发现防跳回路中存在寄生回路。

合闸时：+KM—11YJJ—1SHJ—SHJ—1TBUJ—2TBUJ—K12 常闭接点（21、22）—K9（低油压闭锁合闸）常闭接点—Y1A—QFA1—KM构成合闸回路；断路器合闸后，断路器常开接点-QFA1 13、14闭合，此时+KM—1TWJ—2TWJ—3TWJ—QFA1（13、14）—K12—KM构成一个寄生回路，由于回路中TWJ与K12参数配合不好，导致TWJ一直动作，进而引起断路器跳闸指示灯亮。这样就出现断路器在合位时，红灯、绿灯一起亮的异常现象。

同时，断路器在合闸过程中，K12动作后，当合闸指令消失后，TWJ与K12参数配合不好，K12分压过大，高于其返回电压，K12的常开接点（13、14）闭合形成自保持，K12 常闭接点（21、22）断开切断合闸回路，产生断路器分闸后不能合闸的现象。

2 解决方案

2.1 只保留南瑞CZX-12R2操作箱的防跳

保留保护装置内的防跳回路，断开断路器操作机构内的防跳继电器K12，这种接线的缺陷在于当机构本身发生故障时，且合闸脉冲未撤消的情况下，断路器会发生跳跃。

断路器的主触头行程一般都比较小，它不能承受连续的多次合闸冲击，否则，真空泡容易受到损坏。当第一次合闸不成功后，不能马上再合闸，只有在调整机构后才允许第二次操作。如果取消了机构内的防跳电路，则会影响断路器的安全运行。

2.2 只保留断路器机构内的防跳回路

保留断路器机构内的防跳，将装置防跳回路中的n181和n6短接，由于寄生回路的存在，有人提出将跳位继电器TWJ线圈经过断路器的辅助常闭接点直接接到负电源，这样虽然取消了寄生回路，但同时也失去了对合闸回路监视的功能，原能源部西北电力设计院编写的《电力工程电气设计手册》中指明了原则：“为了保证控制回路的可靠性，防止由于震动使端子接线脱落或辅助触点不良而引起断路器拒动而扩大事故，建议仍然设电源及跳、合闸回路完整性监视为宜[2]”。这种以取消监视合闸回路的完好性为代价的解决方法也不合理。

针对上述情况，对回路做一定的改变。在跳闸位置继电器TWJ线圈回路中串入断路器的常闭接点（图3），当断路器在合位时，断路器的常闭接点断开，从而切断了寄生回路，避免了断路器合位时红灯、绿灯一起亮的缺陷，但此时断路器分闸后不能合闸的缺陷依然存在。