断路器串联防跳线路应注意的几个问题分析论文_王赟,李杰庆

(国网山西省电力公司检修分公司 山西太原 030006)

摘要:断路器如果在工作的时候连续跳跃,将会给其正常使用带来影响,甚至造成比较危险的事故,所以断路器的防跳保护十分重要。本文从断路器防跳的工作原理出发,对其串联防跳线路中出现的问题进行阐述,并提出了相应的解决方案,希望能给相关的工作研究人员带来参考价值。

关键词:断路器;串联;防跳线路;问题;方法

众所周知,断路器的控制回路一旦发生跳跃情况是十分危险的,不仅容易让机器损坏,而且还有可能造成断路器的爆炸。断路器的跳跃现象一般发生在跳闸和合闸回路同时接通的时间,为了防止其发生,一般情况下都是采用断路器的防跳线路在跳跃情况发生时将断路器闭锁的方法进行保护。常用的防跳回路有串联和并联两种,我国通常使用的是串联防跳回路。合理的防跳回路不仅具有防跳功能,还能避免保护出口触点断弧情况的发生。

一、断路器串联式防跳回路的工作原理

图一串联式防跳回路工作原理

如图一所示,电流的线圈通过串联的方式连接在断路器的跳闸回路中,电流启动防跳继电器TBJ,电压额保持线圈和断路器的合闸线圈是并联的。当断路器的合闸线圈合闸到有故障的线路或者设备上的时候,继电保护启动,出口接点TJ处于闭合状态;与此同时,防跳继电器TBJ的电流线圈也开始工作,断路器跳闸,TBJ的常闭接点吧合闸回路断开,而另一对常开接点和电压线圈接通,并处于保持状态。如果此时SK(5-8)或者HJ接点返回不了继续发出合闸的指令,因为合闸回路已经被断开的原因将会使断路器不可以合闸,进而达到了防跳保护的目的。此外,在防跳继电器TBJ启动之后,在保护出口并联的常开接点闭合并且自保,一直到断路器的常开辅助接点变为才会结束,起到了防止保护出口接点发生断弧现象发生的作用。

二、断路器串联防跳线路的应用实例

图二 串联式防跳线路图实例

图二是发电厂典型的断路器串联式防跳回路接线图。KCF表示专设的双线圈防跳继电器。在合闸的过程中,如果发生了永久性故障,那么继电保护功能开始启动,保护出口继电器KCO的常开触点就会发生闭合,进而造成断路器跳闸[1],与此同时防跳继电器KCF启动,由于其电流线圈带电,所以触点KCF1闭合。如果合闸的脉冲没有解除,那么防跳继电器KCF的电压线圈自保持,KCF2触点将断开合闸接触器的回路,这时断路器就不能再合闸,只有当脉冲解除,KCF的电压线圈断电后,接线才能回到原来的状态。图中触点KCF3是为了防止KCO触点在一定概率下比辅助触点QF先断开进而造成被电弧烧坏的情况出现。针对此串联式防跳线路,在检修和保护过程中要注意以下三个问题。

(一)防跳继电器双线圈的连接问题

在断路器的操作设备处于正常状态的情况下,当进行断路器的合闸操作时,如果刚好发生线路的短路故障,并且有可能出现防跳装置无法正常进行防跳,但是在审图和仔细认真检查控制电路后发现接线原理也没有错误,继电器KCF的电流线圈和电压线圈包括几个触点都没有故障的情况时,那么该如何进行处理呢?在这种情况下可以先将断路器两边的隔离开关断开,进行如下实验:将接触点5-8接通,即转换开关SA转到合闸的位置并保持不动状态,然后用螺丝刀接通触点KCF1,在正电源到转换开关SA,沿着触点5-8到触点KCF1,由其再到KCF的电压线圈,最后到负电源位置形成已汇入之后,防跳继电器就可以自保持,触点KCF2处在稳定断开的状态[2]。但是如果将跳闸线圈YH和辅助的接点QF接线断开,转换开关SA在合闸位置保持不动,此时,给防跳继电器KCF的电流线圈给一电流,及时长时间通电,触点KCF2也会在瞬间打开然后又回到闭合的状态。究其原因是因为线圈的接线发生问题,或者是防跳继电器本身的线圈控制方向出现问题,换句话说,就是电流或者电压线圈的接线极性有错误,电压线圈产生的磁通力和电流线圈产生的磁通力相互抵消,进而造成触电KCF2瞬间打开又闭合,在接通合闸回路之后就会发生防跳功能异常的现象。想要解决这个问题,可以将电流或者电压线圈的菱格线头进行对调,把所有的接线恢复,然后再试验合闸,就会发现上述情况再也不会出现。在对防跳线路进行检查和维修的时候,因为审图不能轻易发现此问题,在正常的合闸状态也不会轻易的暴露出来,所以要特别注重其继电器电流和电压线圈的接线情况,防止其对设备的正常运行带来潜在危害。

(二)在高压断路器跳闸线圈烧坏后的检修问题

在工作过程中,高压断路器的跳闸线圈常常会发生烧坏的情况,检修的时候只重视对其线路的检修,并不重视防跳装置的检修,这就可能造成拥有防跳装置的断路器因为防跳继电器损坏进而失去防跳功能的情况发生,存在隐患[3]。图二中当断路器拒分时,跳闸继电器YT因为是按照短时间电流设计的,在长时间通电之后就会烧坏,其烧坏过程往往要经历一个局部的短路阶段,并且与跳闸继电器YT串联的KCF电流线圈也会因为长期的过流导致烧坏,但是其外部还缠绕着电压线圈,所以在烧坏之后并不能从外观上看出明显的烧痕,再加上KCF电流线圈的短路并不会对断路器正常的分闸、合闸操作造成影响,所以这个隐患很难被轻易发现。如果断路器合闸在有故障的电路上,防跳继电器不能正常运行,那么就有可能会发生跳跃现象。想要解决和防止这种问题的发生,在断路器跳闸线圈烧坏之后,就不能只关注对跳闸线圈的检修,还应该同时检查防跳继电器的线圈是否完好。在通常情况下,KCF的电流线圈容易发生匝间短路现象,但是因为其阻值小,所以用万用表很难检查出来,此时可以通过电桥来检测阻值的正常情况,还可以通过单独给电流线圈通电,就可以发现防跳继电器的衔铁吸合不好或者不能吸合的问题,继续增加电流,当衔铁可以吸合时发现店里线圈发热情况比较严重,这个时候停止通电,就能判断出其电流线圈烧坏了。当检修完KCF之后,一定要将防跳试验做好,这样才能确保安全,不会留下隐患。

(三)防跳继电器启动回路中串联电阻的问题

图二电路中,防跳继电器KCF的触点KCF3在回路中串联了电阻R,它的作用是保护信号继电器的可靠动作,当保护出口继电器KCO在回路中串接信号继电器时,如果防跳继电器KCF在闭合的时候没有电阻R,那么信号继电器还没可靠掉牌就发生了短路[4]。如果信号继电器的型号是DX-11/05,内阻为0.7Ω,或者型号为DX-11/1或者DX-8,内阻为0.2Ω的时候,电阻R选择1Ω就能满足上述标准;如果是弹簧操作机构,因为跳闸的电流比较小,想要确保信号继电器的可靠动作,就要选用阻值为4Ω生物电阻。如果KCF是DZB-15B型号,由于有第二个电流线圈,可以替代R的作用,所以此时就不需要R的存在了。

上述两点三个问题,在断路器正常的合闸、分闸是不会轻易的暴露出来,但是对于设备运行却存在巨大的潜伏危害,所以,在断路器的串联防跳线路中,应该加强对其的关注度,认真检查每一处问题,减少危险事故的发生[5]。

结束语

在断路器的串联防跳线路中,只有注重每一个细节,还能从根本上确保断路器的安全以及其正常的工作,进而保证整个电力系统的安全,使其更好的服务社会,造福人类。

参考文献

[1]国家电网公司,国网山东沂南县供电公司.断路器分合闸线圈保护装置:中国,CN201520382340.5[P].2015-11-11.

[2]赵容武,胡维肇.一种具有防越级跳闸保护功能的配电终端装置:中国,CN201520676087.4[P].2015-12-30.

[3]李鹏,胡峰,钟著辉,等.断路器防跳原理分析与故障回路改造[J].电工电气,2018,9(5):51-53,66.

[4]马凯,蒲道杰,胡义涛,等.一起220kV断路器合闸故障分析与处理[J].东北电力技术,2018,3(3):31-35.

[5]何维,黄岗.断路器操作箱防跳与机构防跳同时使用的探讨[J].农村电气化,2017,10(11):27-28.

作者简介

王赟(1986-03-18),研究生,工程师,研究方向为变电站设备运行维护及检修。

李杰庆(1980-03-20),学历本科,工程师,研究方向为电力系统运行与维护。

论文作者:王赟,李杰庆

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/13

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断路器串联防跳线路应注意的几个问题分析论文_王赟,李杰庆
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