摘要：通过对一起110kV线路保护装置技改中遇到的断路器控制回路防跳回路设计问题引起断路器控制回路断线问题进行分析，并提出改进方案。根据不同方案的局限性，结合工程特点，对本次技改设备进行了改进方案的选取，为防跳回路的改进提供了参考，有利于现场处理人员准确地判断以及果断地处理类似问题。
关键词：防跳；断路器；断线；控制回路
Analysis and Improvement of a Case of Circuit Breaker Anti-jump Circuit
Abstract：Through the design problem of the circuit breaker control loop anti-jump loop encountered in the technical modification of a 110kV line protection device，the problem of disconnection of the circuit breaker control loop is analyzed，and an improved scheme is proposed. According to the limitations of different schemes，combined with the engineering characteristics，the improvement scheme of this technical transformation equipment is selected，which provides a reference for the improvement of the anti-jump loop，which is beneficial for the on-site processing personnel to accurately judge and deal with similar problems decisively.
Keywords：anti-jump；control circuit；break line；breaker
引言
防跳回路是断路器合闸回路中最重要的部分之一，用以防止出现断路器跳跃现象。二次回路中，断路器的防跳回路通常有操作箱防跳与机构防跳两种。操作箱防跳是防止当合闸回路出现故障（触点黏连、机构卡死等），当断路器合闸于故障时，继电保护动作，断路器分闸，此时合闸脉冲还未解除，断路器反复分闸合闸，避免电气元件多次受短路电流冲击而扩大故障的有效措施；机构防跳是保证断路器机构本身发生故障（机构脱扣、发生偷跳）时，且合闸脉冲未消除的情况下，断路器只能合闸一次，避免断路器主触头承受连续的多次合闸冲击，故它是确保断路器本身安全运行的一种有效措施。
《南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编2014版》要求：每个断路器应且只应使用一套防跳回路，宜采用开关本体防跳。2014年以后的新建及技改站断路器防跳回路均优先采用机构防跳，然而防跳回路的设计与防跳回路的配合却不尽完美，特别是技改站可能会存在一些问题，现就2018年110kV××站二次设备技改中遇到的断路器防跳回路的设计与防跳回路的配合存在的问题进行详细分析及改进。
1、断路器防跳回路应用中存在的问题分析
2018年110kV××站二次设备技改中，110kV××线路断路器控制回路根据反措的要求，设计优先采用机构防跳，设计回路图（本文中所有图均为简图，部分元件有所省略）如图1所示。
此种接线方式取消操作箱防跳，采用了机构防跳，然而，当操作箱控制回路与断路器机构回路图配合在一起时，却带来了意外的问题：控制回路监视问题。图中断路器在合位状态下，当控制开关触点或自动装置触点黏连，操作箱防跳继电器TBJ励磁，但合闸回路中操作箱防跳继电器辅助触点TBJV被短接，操作箱防跳回路不起作用；机构防跳回路的DL常开触点闭合，防跳继电器ZJ励磁，ZJ常开触点闭合起防跳自保持作用，合闸回路的ZJ常闭触点可靠断开起到防跳作用。此时，跳位监视继电器TWJ通过机构防跳回路励磁，合位监视继电器HWJ通过分闸回路励磁，故发控制回路断线信号。
2、断路器防跳回路的改进分析
针对110kV××站110kV××线路断路器基于控制回路断线问题进行改进，现有三种改进方法：
（1）取消机构防跳，采用操作箱防跳，改造后的原理图如图2所示。
此种方式采用操作箱防跳，将合闸回路中的机构箱防跳继电器ZJ常闭触点短接，且机构箱防跳继电器ZJ负电被解除，机构箱防跳任何情况下均不起作用。当断路器在合闸状态时，跳位继电器TWJ将不再励磁。110kV及以下电压等级三相联动操作机构的断路器机构本身故障分闸的机率较低，且早期的继电器耐高温、潮湿、抗干扰能力较弱，综合考虑两方面这种方式被普遍应用于110kV及以下电压等级三相联动操作机构的断路器中。此种方式的缺陷在于在断路器断路器“远方/就地”把手切换至就地位置时出现合闸触点黏连防跳回路将不起作用。
（2）操作箱防跳和机构防跳均存在，通过断路器“远方/就地”把手进行切换，改造后的原理图如图3所示。
当断路器“远方/就地”把手切换至远方位置时，机构防跳断开，采用的是操作箱防跳，当断路器在合闸状态时，跳位继电器TWJ将不再励磁；当断路器“远方/就地”把手切换至就地位置时，操作箱防跳断开，采用的是机构防跳，控制回路断线。考虑110kV及以下电压等级三相联动操作机构的断路器机构本身故障分闸的机率较低，因此这种方式被普遍应用于110kV及以下电压等级三相联动操作机构的断路器中。220kV及以上电压等级断路器大多分相操作机构，本体三相不一致保护均投入运行，断路器本身故障分闸的机率较高，故此种方式不能应用于220kV级以上电压等级的断路器控制回路中。
（3）取消操作箱防跳，采用机构防跳，在断路器监视回路串入机构防跳继电器ZJ常闭辅助触点和断路器常闭辅助触点，改造后的原理图如图4所示。
操作箱防跳继电器TBJV辅助触点被短接，操作箱防跳继电器TBJV励磁与否操作箱防跳均不起作用。当断路器在合闸状态时，断路器跳位监视回路中断路器常闭触点打开，若当控制开关触点或自动装置触点黏连，机构防跳继电器ZJ励磁，断路器跳位监视回路中防跳继电器ZJ常闭辅助触点亦打开，跳位继电器TWJ将不再励磁。此方式被广泛运用于220kV级以上电压等级的断路器控制回路中，但该种方式下的防跳回路对机构箱的防跳继电器ZJ依赖极高，而防跳继电器ZJ处于高温、潮湿的电磁场，故都防跳继电器ZJ的耐高温、潮湿、及抗干扰能力要求更高。
（4）厂家进行跳位继电器和防跳继电器性能进行适当改进。
一是保护装置厂家适当提高跳位继电器TWJ的动作精度。TWJ用以监视合闸回路完好性，而当断路器在合闸状态时，合闸回路是断开的，TWJ本不应励磁，图1的设计方式下TWJ通过机构防跳回路励磁是不对的。利用机构防跳回路的电阻远远小于合闸回路的电阻这一特点对TWJ动作精度进行优化，当断路器合闸状态下机构防跳回路即使得电励磁TWJ也不再动作；
二是机构厂家适当提高机构防跳继电器的动作精度。防跳继电器应在控制开关触点或自动装置触点黏连励磁，而通过跳位监视回路励磁是不对的。利用监视回路大电阻、小电流的特点对防跳继电器的动作精度进行优化，适当提高防跳继电器的动作电流，当合闸回路并未出现控制开关触点或自动装置触点黏连时不动作。
3、断路器防跳回路的改进
根据上述断路器防跳回路的改进分析，结合110kV××站110kV××线路的现状：保护装置为2018年二次设备技术改造中新购置设备，设备的技术参数及硬件均较好；断路器为2005年投运，断路器机构箱内防跳继电器投运至今均未进行更换过；技术改进前断路器采用操作箱防跳，机构防跳被取消即图2方式。经综合考虑，本次改造的断路器机构防跳继电器为早期的继电器，耐高温、潮湿、抗干扰能力较弱，而110kV及以下电压等级三相联动操作机构的断路器机构本身故障分闸的机率较低，选用操作箱防跳和机构防跳均存在，通过断路器“远方/就地”把手进行切换方式进行改造即图3所示。
4、结束语
断路器防跳回路既可通过操作箱中的TBJV来实现，也可通过机构的ZJ来实现。在进行控制回路防跳回路设计时，应充分结合工程实际特点（技改设备还是新建设备等），兼顾回路简洁和功能完整，针对不同的情况，选择不同的断路器防跳回路设计方案。同时，通过对断路器防跳回路的优化和改进，使得断路器防跳回路的功能更为完善，从而保证了断路器的安全稳定运行，提高了电力系统的安稳稳定运行。
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作者简介：马翰超.1987年8月.变电修试所变电二次及技术监督专责，工程师. 专业：电气工程极其自动化。
论文作者:马翰超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
标签：断路器论文; 回路论文; 继电器论文; 机构论文; 触点论文; 跳回论文; 操作论文; 《电力设备》2019年第12期论文;