摘要：在城市发展中，110kV变电站发挥了很大作用。110kV新建变电站主变低压侧断路器分闸后无法再次合闸，经研究发现，由于主变机构箱防跳继电器与操作箱跳位监视回路参数不匹配，造成防跳继电器不能可靠返回，合闸回路被切断，断路器无法合闸。通过修改二次接线和开展防跳试验验证，该问题得以解决。
关键词：110kV；变电站；断路器；防跳回路；问题；改进措施
引言
所谓“断路器”，是指能在关合、承载和开断正常回路条件下关合电流，并能在规定时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器作为电力系统中的重要设备之一，对电力系统的日常运作起着重要的作用。而断路器在实际的工作中易出现防跳回路异常的问题，这就需要我们采取有效的解决措施，以保障断路器的正常运作。
1断路器的工作性能
（1）额定电压
额定电压也称标准电压，它是一个绝缘参数，在这里其就表征了断路器的绝缘强度的参数，也就是说它是断路器长期工作的标准电压。在3kV-220kV各级电压范围内，断路器的适用最高工作电压，是高出额定电压约15%左右。对330kV及以上的电压，断路器的最高工作电压，要高出额定电压大约10%。在技术要求上，因为断路器基本上是应用在变压器的，所以断路器应该适用各种电压，否则对电路和设备起不到保护的作用。所以要求断路器在最高的电压下，还能长期的可靠地工作。
（2）额定电流
也就是说断路器在正常工作情况下的电流参数，所以在电流比较高的时候，通常断路器不能被损坏，其能长期通过固定的电流参数，就是断路器允许连续长期通过的最大电流。
2断路器防跳回路的原理
断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。传统意义上的防跳回路，是指设计在断路器合闸回路上用于防止其合闸于故障，保护装置跳开断路器后，此时因某种原因合闸信号一直保持，导致断路器重合于故障，然后再次断开的反复分合现象。
断路器跳跃一般有两种情况：
（1）主回路没有故障，由于断路器机构辅助触点不良，继电器触点卡住等原因。
（2）主回路确有故障，断路器合于故障点，继电器保护动作是断路器跳闸，而这时断路器的操作把手尚未复归或自动装置的触点卡死等，从而使断路器发生多次跳合的现象。
断路器跳跃时，对供电系统会造成严重的影响，断路器本身也容易损坏甚至爆炸。因此，在断路器的控制回路中，应装有防止跳跃的闭锁装置。
3防跳回路的电路连接形式
经常用到的防跳回路接线方式有以下几种形式，第一个就是串联式防跳回路，其次是并联式防跳回路，再就是弹簧储能式防跳回路，还有跳闸线圈辅助接点式防跳回路等，这些回路在工作中都得到了证实，其工作稳定性和安全性都是毋庸置疑的。在我国，基本采用串联式防跳回路。而在220kV变电站和110kV变电站对防跳回路对的应用也是不一样的，在220kV变电站中，没有经过综合改造的变电站，对控制屏还是有所保留的，而经过改造的2号中低压主要变压器的侧操作箱，四方JFZ-13TA组合操作箱是主要的选择方式，再110kV的变压器中，断路器采用的是阿尔斯通生产的，型号是GL312-F1520的开关根据有关的规定，现在的设计图纸中，我们对操作箱的防跳功能已经取消了，而是采用了更加适合的断路器本机的结构防跳能力，所以这一点是相关人员要注意的一个新问题。
4110kV断路器防跳回路中的异常分析
110kV断路器防跳回路中的异常，主要是指在断路器调试的阶段，没有按照规定的指令实现合闸、跳闸。当断路器接收合闸命令时，之后会在回路内发送跳闸命令，正常情况下断路器应根据命令执行动作，实际断路器在回路内虽然表现出跳闸，但是在指令结束后，没有发生合闸动作，干扰了防跳闸的状态。
以某电力公司的110kV供电系统为例，重点分析断路器防跳回路中的异常，如：110kV供电网内的断路器处于跳位点时，发送了合闸指令，此时断路器会始终保持合闸状态，记录断路器所属系统处开关K1、K2和K3的动作，K2在指令发出后迅速闭合，用于辅助开关触点，促使开关触点具备灵活的特性，断路器在K2执行合闸指令的过程中，发送了结束合闸的指令，带动开关触点运动，K1、K3开关及触点会迅速失电，触点迅速返回，此时开关在回路中受到电磁干扰，导致断路器开关K1、K3触点快于开关本身，因此当断路器重新发送合闸指令时，其开关无法跟上触点的动作而发生回路异常，引发开关跳闸，进而造成频繁的冲击干扰。
5防跳回路改造
把KK把手打到“合闸”位置、断路器处于合位时，打开断路器机构箱，仔细检查回路，发现防跳继电器常闭触点K11（21－22）存在卡滞现象，即在防跳继电器通电情况下处于闭合状态，没有起到切断合闸回路、防止跳跃的作用。为此对防跳回路进行改造，在断路器辅助触点S1.1（11－12）与合闸继电器Y4之间接入1对防跳继电器K11的备用常闭辅助触点K11（29－30），如图1中虚线框中所示。
经过此回路改造后，再次进行防跳试验。将KK把手打到并保持在合闸位置，断路器合闸，再给保护装置加故障电流使其动作分闸，观察到断路器只进行一次分闸操作，说明接入K11（29－30）后已经起到了切断合闸回路、实现断路器防跳的作用。但还是可以观察到当断路器处于合闸位置时，跳位灯、合位灯同时亮。为此对防跳回路进行更仔细的检查和分析，发现因为防跳继电器辅助触点K11（21－22）的卡滞造成了跳位监视的寄生回路，如图2所示。
图1防跳回路初次改造
图2跳位监视的寄生回路
当断路器处于合闸位置，负电经此寄生回路送至TWJ的负端。为此，参照该变电站220kV620断路器（西门子生产，型号为3AP－1FG，252kV）防跳回路的设计，对该防跳回路进行进一步的改造，在跳位监视回路接入防跳继电器的常闭辅助接点K11（23－24）和断路器位置常闭辅助接点S1.1（9－10），并将跳位监视回路与合闸回路的交点移至S3（1－2）与K11（21－22）之间，如图3所示。
图3防跳回路再次改造
对该防跳回路进行防跳试验：断路器在跳位时，跳位灯亮；KK把手打到并保持在合闸位置，开关合闸，跳位灯灭，合位灯亮；由保护动作跳闸，断路器只进行一次分闸操作。由此验证了防跳回路改造方案的可行性。经过竣工送电后，该变电站几个月的运行表明该防跳回路改造方案正确可行，保证了变电站的正常运行。
6防跳功能试验
按照前面的改进措施，完成防跳改线，效果如何，必须通过防跳功能试验验证。防跳功能验收，一般采取的方法是人为在二次回路制造分合闸命令共存的现象，然后观察断路器是否有跳跃现象。具体步骤如下：
（1）合上主变低压侧断路器，把主变测控屏3QK切换开关切到就地非同期位置，3KK控制开关把手一直保持在合后位置；
（2）短接保护出口接点。断路器跳闸不重合。
（3）松开3KK控制开关把手，再合闸一次，保证断路器能够可靠合上。
（4）短接操作箱防跳接点，再重复1）步骤，点跳断路器，断路器跳闸后重合一次。逻辑完全正确。
结语
本文对110kV断路器防跳回路异常原先进行了分析，给出了相应的改进方案，使防跳回路得以完善。经过现场试验验收合格后，再对其它110kV开关均作同样的改造，至今再未发生过类似故障。
参考文献：
[1]陈刚，卢松城，纪青春.220kV断路器防跳回路中异常问题分析及处理[J].电力系统保护与控制，2009（23）.
[2]刘小平.35kV断路器防跳回路异常分析及改造[J].新疆电力技术，2014（03）.
论文作者:卿彬
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：断路器论文; 回路论文; 跳回论文; 触点论文; 变电站论文; 电压论文; 继电器论文; 《电力设备》2019年第16期论文;