摘要:断路器是电力系统中重要的一次设备,断路器发生“跳跃”即断路器连续分合是非常危险的,容易引起机构损伤,严重时会造成断路器发生爆炸。因此,防跳回路是断路器控制回路的一个重要组成部分,对断路器来说至关重要。但防跳回路一般有操作箱防跳和机构防跳两种,如何合理的选用防跳,是我们关心的问题。本文将通过我自己碰到过的该类问题进行展开分析,针对案例提出解决方案。
关键词:断路器 操作箱防跳 机构防跳
一、前言
防跳回路是断路器控制回路的一个重要组成部分,对断路器来说至关重要。但防跳回路一般有操作箱防跳和机构防跳两种,如何合理的选用防跳,是我们关心的问题。本文通过自己生产实践中遇到的问题进行描述,对操作箱防跳和机构防跳的配合与选用提出解决方案。
二、背景
防跳即防止开关跳跃是指,当断路器手动或自动合闸在有故障的设备上,继电保护装置动作跳闸,若此时控制开关或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如操作人员未松开手柄,自动装置的合闸接点粘连),开关会再次合闸,便会造成开关连续分合的现象。
断路器一旦发生跳跃,断路器在短时间内连续分合,不仅灭弧功能将严重受损,造成触头严重烧伤,甚至造成开关爆炸,还不停的向故障点送电使电气设备反复承受短路电流的冲击,影响系统的安全稳定运行。
现场实际运行中的断路器防跳回路一般有操作箱防跳和机构防跳两种,因此,防跳回路的正确合理选用至关重要。
操作箱防跳,一般用跳闸回路电流启动,通过合闸回路的电压使防跳继电器电压线圈自保持,从而持续断开合闸回路,起到防止断路器跳跃的作用。
机构防跳是断路器机构本身附带的防跳功能。机构防跳是电压型防跳,由断路器机构内的二次线完成,用断路器辅助触点启动,用合闸脉冲实现自保持,从而将合闸回路断开,防止断路器跳跃。
关于断路器防跳回路,
【释义】为防止开关跳跃,每个断路器都应投入防跳回路。防跳回路可由开关本体实现也可由操作箱实现,但对于在开关本体与操作箱同时设计了防跳回路的,只应投入一套。
【涵义】1、为防止开关跳跃,必须考虑防跳回路。2、同时投入两套防跳回路时,可能导致跳合闸回路监视异常,甚至导致跳合闸回路异常。3、部分单位同时装设了两套防跳回路,其中一套在操作箱内,一套在开关内。此时应保证两套防跳回路均可投退,并修订相应的调度规程,确保当其中一套投入时,另一套应退出运行。
由以上可知,两种防跳回路不能同时使用。
本着断路器的问题断路器自己解决的原则,断路器本体应配置防跳回路,优先使用断路器机构本体的防跳回路。
三、问题描述
2014年02月19日,我班组人员在某220kV站#2主变保护定检进行220kV侧2202开关防跳试验时发现在远方操作时开关发生跳跃。当时试验方法是运行人员将主变2202开关合上,并在测控屏长按合闸按钮,继保人员用试验仪器给保护装置加故障量使差动保护动作出口跳闸,发现操作箱上2202开关跳闸后又重新合闸,同时留在高压场地的继保人员也观察到断路器跳开后确实又再次合闸。而切换至就地开关本体操作时,开关在跳开后没有再次合上,具有防跳功能。
四、问题解决
现场实际试验情况判断,开关在本体就地操作时有防跳功能,在远方操作时没有防跳功能,#2主变变高2202开关出现了跳跃现象,不符合反措要求的“为防止开关跳跃,每个断路器都应投入防跳回路”。
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该站断路器的操作机构为气动操作机构,可以实现多次合分闸,在远方操作时没有防跳功能或者防跳失效的话,危害会很大。
操作箱有分相操作功能,但主变开关不分相操作,其合闸出口已在端子排三相并接,故只要确认操作箱一相防跳功能有效的话仍然可以完成三相开关的合闸及防跳功能,在保护屏端子排解开去开关合闸线圈回路接线(使开关只跳不合)检验各相防跳试验时发现B、C相防跳没启动(在合闸按钮持续合上模拟故障跳闸出口时用万用表量4D88及4D90正电没消失)。正常而言,三相防跳同时出问题的几率较小,初步怀疑操作箱防跳被取消,但经检查发现不经防跳的n181、n182、n183内部线(如图3所示)并未引至端子排,进一步怀疑操作箱内部板件出问题。断开第一、第二组操作电源,如图4所示,将操作箱面板拆开后发现A、B、C三相的合闸出口板(各相的防跳功能也分别由这三块板实现)电路板背面均焊有一根短接线
进一步查找该型号操作箱的分板原理图发现该短接线所接位置,对应的正是将防跳功能取消,对应原理接线图相当于图6所示将n181与n6短接、n182与n8短接、n183与n10短接。
按照反措文件,有两种防跳方案:①只用操作箱防跳,②只用开关机构防跳。显然,施工单位按照《广东电网公司220kV~500kV元件保护技术规范(试行)》中规定,优先使用了断路器机构本体的防跳回路。但是在选用机构防跳后没有进行全面的验证,不能保证在远方操作时有防跳功能,这种做法不科学。
考虑到该开关机构防跳只能就地防跳,对于已运行设备我们要尊重他的原始设计,不对机构防跳进行改动。同时鉴于以上两种方案不能满足现场远方和就地的防跳功能,于是我们选择了③远方用操作箱防跳,就地用开关机构防跳的方案,使远方操作和就地操作都具有防跳功能。
经过利弊衡量后,我们将该短接线取消重新上电,保留操作箱防跳,开关分合正常。分别进行第一、二组跳闸出口试验,防跳功能试验,2202开关没有再次出现跳跃现象。转至开关本体操作时操作箱防跳不起作用,确保开关就地和远方操作时只投入一套防跳。
本次更改回路后,远方操作和就地操作都具有了防跳功能,避免了断路器多次合分闸对开关和系统造成的危害。
五、原因分析及防范措施
出现上述问题的原因如下:首先,安装调试人员对反措“每个断路器应且只应使用一套防跳回路”存在偏差,认为只能有一套防跳,按照优先使用断路器机构本体的防跳回路的原则,故将操作箱防跳取消,保留开关本体防跳,且没有进行试验验证,同时投运时验收把关不严,没有及时发现该缺陷。其次,定检工作不到位。#2主变保护运行期间进行的两次定检试验均未发现该缺陷,说明工作人员工作不到位,同时一定程度上存在“重装置,轻回路”的思想,对防跳回路不够重视。
为防止类似问题再次发生应采取以下防范措施:一、加强与设计人员的沟通,严格按照设计规范进行设计,加强对原理图、安装接线图的设计审核工作,防止由于回路的设计不当而遗留缺陷。二、严把验收关。继保人员在进行变电站技改验收时严格按照验收规范进行验收,全面细致,不留死角。三、定检工作要到位。对停电设备的定检工作要认真负责,不漏项,不跳项进行定检工作。
六、结束语
鉴于其它因素的考虑,如江门地区防跳回路运行经验、可靠性及复杂性、停电时间的考虑等等,现场采用了尊重机构防跳的原始设计并保留操作箱防跳的特殊方法进行整改。建议设计单位严格按照设计规范进行设计,严谨防跳回路的选用,我们维护单位在对设备进行验收过程中也要及时发现问题并要求设计单位或施工单位进行整改,从源头来进行控制,使设备能够安全可靠运行。
七、致谢
张艳静对本文的修改提供了宝贵意见,谨此致谢。
八、参考文献:
[1]广东电网公司220kV~500kV元件保护技术规范(试行). 广州:广东电网公司,2009
[2]广东省电力系统继电保护反事故措施2007版(释义版). 广州:广东电网公司,2007
[3]电网继电保护事故处理及案例分析. 北京:中国电力出版社,2012.2
论文作者:陈炳棠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/14
标签:断路器论文; 操作论文; 跳回论文; 机构论文; 回路论文; 功能论文; 本体论文; 《电力设备》2017年第24期论文;