摘要：随着社会的不断发展和进步，对电力的需求量不断增加。电力系统的安全稳定运行对于国民经济的稳定发展以及电力企业的稳定发展具有重要的影响。在此过程中分析关于电力系统高压断路器防跳回路的策略实施，引起了电力企业管理人员及技术研究人员的重视。实际发展中如何有效实施高压断路器的防跳回路设计作业，并且合理提升电力系统的运行质量，成为当前电力企业运行管理中主要面临的问题。针对电力系统高压断路器防跳回路策略进行简要分析研究。
关键词：电力系统；高压断路器；防跳回路；策略分析
引言
目前，高压断路器在电力系统中普遍使用，是电力系统重要的电力控制设备。系统正常运行时，高压断路器能够承受电路和各种电气设备的空载和负载电流，当系统发生故障时，它能够配合继电保护系统，及时迅速切断故障电流，以防止事故范围的扩散。因此，保证高压断路器的正常运行对减少电力系统的停电时间，保证电力系统的安全稳定运行具有十分重要的作用。然而，如果高压断路器在运行中出现跳跃现象（断路器跳跃是指断路器连续、反复分闸、合闸的现象），很可能会造成高压断路器的绝缘下降、遮断能力降低、温度上升，严重时甚至引起断路器爆炸事故的发生，危及人身及设备安全，为企业造成重大损失。因此，保证高压断路器的安全稳定运行对保证电力设备的安全运行具有非常重要的作用。基于断路器防跳功能对断路器正常运行的重要性，继电保护厂家、断路器厂家均在其控制回路中设计有防止断路器跳跃的保护功能，一般称为保护防跳、断路器本体防跳。本文就高压断路器典型的保护防跳与本体防跳工作原理进行了分析，指出两套防跳回路的优缺点、以及这两种防跳功能同时使用时存在的问题以及改进措施。
1操作箱防跳原理分析
保护装置操作箱的断路器防跳回路如图１所示。若合闸回路故障（如控制开关未复归或触点粘连）时发生系统故障，则保护动作、断路器跳闸，串联在跳闸回路中的防跳继电器11TBIJ、12TBIJ启动，11TBIJ接点闭合自保持，1TBUJ继电器启动。因合闸脉冲未消除，２TBUJ动作并自保持，１TBUJ及２TBUJ常闭接点断开合闸回路，可靠防止断路器跳跃故障，避免断路器受到短路电流的冲击。只有合闸脉冲解除，防跳继电器的电压线圈断电，才能接通合闸回路。
图1 操作箱防跳回路图
由以上分析可知，保护装置的操作箱防跳回路主要应用于断路器在合闸回路发生触点粘连等故障的同时发生系统故障的情况，在保护动作启动断路器跳闸的同时，跳闸动作启动操作箱内的防跳继电器TBJ，防跳回路启动，断开合闸回路以闭锁合闸回路。操作箱防跳回路在断路器跳闸时起作用，属于电流启动、电压自保持的“串联防跳”。但当断路器机构本身故障且合闸脉冲未消除时，因保护装置无动作，操作箱的防跳回路未启动，故不能满足断路器的防跳要求。
2保护防跳与本体防跳同时使用时的问题分析
通过对保护防跳与本体防跳控制原理的分析，我们知道两套防跳控制各有优缺点，在实际工程应用中经常将保护防跳与本体防跳同时使用，其控制原理图见图2。但在应用中常会出现以下故障现象：1）断路器本体的防跳继电器K1励磁不返回，断路器合闸、分闸指示灯同时亮。断路器只能合闸，分闸一次。
图2保护防跳与本体防跳同时使用控制原理图
从图2原理图分析可知，在初始状态下，断路器处于分闸位置，当有合闸脉冲时，有：+KM—SHJ1—HBJ线圈—TBJ常闭接点—储能闭合接点S3—K1常闭接点—S1常闭接点—Y9线圈—-KM构成回路，断路器合闸，S1常闭接点断开、S1常开点闭合，断路器合闸指示灯红灯亮。断路器储能后，S3常开接点闭合，常闭接点断开，此时有回路：+KM—TWJ1—TWJ2—K1接点—K1线圈—-KM，若该回路的参数配合不好，TWJ1—TWJ2有可能被励磁，分闸指示灯绿灯亮，导致断路器合闸指示灯红灯及分闸指示灯绿灯一起亮的异常现象。另外，该控制回路中当断路器合闸—分闸后，会发现有时不能正常合闸的异常现象，经分析：断路器由分闸—合闸时，存在S3与S1接点竞争的问题，若在图3中S3比S1先闭合，则K1线圈励磁并自保持，有回路+KM—TWJ1—TWJ2—K1接点—K1线圈—-KM。断路器合闸—分闸—合闸时，由于K1线圈在初次合闸后一直励磁，K1常闭点保持断开状态，虽然S3常闭接点此时已分开，但由于K1自保持的存在，合闸回路中K1常闭接点保持分开状态，合闸回路保持不通。如此，断路器合闸—分闸后不能再次合闸的现象。
3电力系统高压断路器防跳回路设计原理及常用策略
3.1电气并联防跳回路设计
电气并联防跳回路设计为常见的一种防跳回路设计技术，实际设计作业中通过在断路器中实施并联线路操作的方式，实现防跳作用。断路器合闸操作中如出现故障现象，DL1闭合，TBJ励磁动作，并通过TBJ1继电器线路动作自保持，TBJ2继电器动作打开断路的合闸回路，确保高压断路器不会重复合闸，保障系统运行的稳定性和可靠性，并实现防跳功能。在实际应用中，由于机构箱多数安装于户外，潮气易侵入机构箱内，造成电器元件受潮锈蚀，如防跳继电器铁芯生锈、机构卡涩等，降低防跳继电器的可靠性，影响其正常运行。
3.2自动化装置内部防跳回路设计
当前中国电力系统在运行中已经实现了较多的自动化操作，自动化装置内部实施防跳回路设计，为当前电力系统高压断路器防跳回路设计中的主要设计方式。具体在实施中，自动化装置内部防跳回路设计作业的实施主要通过在线路板上直接焊接的方式，使电力系统自动化装置内部结构运行中具备防跳功能。在自动化装置内部实施防跳回路设计，需要注意的事项为：设计作业中防跳继电器的电流线圈额定电压应与断路器操动机构分闸线圈的额定电流相匹配，避免电压电流不匹配，造成的防跳设计效果无法发挥，出现安全事故。在实际运行中，如保护装置到断路器柜之间的回路出现故障，则其防跳功能失效，无法发挥防跳设计效果。因此在实际应用中落实装置内部的回路检修、装置检修维护，也为重要的作业内容。
3.3断路器机构防跳原理分析
断路器机构防跳回路通过并联在合闸回路中的防跳继电器实现，属于“并联防跳”。断路器合闸脉冲发出后，处于分位状态的断路器在合闸瞬间启动防跳继电器。断路器在合闸的过程中，由于机构本身故障无法成功合闸，因此断路器又返回分闸状态，若此时合闸脉冲未解除，则由持续的合闸信号使防跳继电器自保持，再通过串联在合闸回路中的防跳继电器常闭节点切断合闸回路。只要故障合闸信号存在，该状态将一直保持，与断路器的状态无关。
结语
实际应用表明，该方案有效实现了断路器防跳的功能，解决了跳位监视回路存在的问题，在变电站运行中收到了良好的效果。由于目前智能变电站断路器操作箱控制回路可与本体分合闸控制回路一体化融合设计，取消冗余二次回路，智能终端作为智能断路器的统一整体，使用智能终端的防跳回路和使用原断路器本体的防跳回路已经没有区别，因此对于智能变电站，最终可发展为采用智能终端的防跳，以提高断路器控制机构工作可靠性。
参考文献：
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论文作者:樊利红
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/12
标签：断路器论文; 回路论文; 跳回论文; 接点论文; 高压论文; 继电器论文; 电力系统论文; 《电力设备》2019年第14期论文;