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【摘 要】防跳回路是分合闸回路中重要的功能回路之一,但目前对于防跳回路的设计规范及继电器配置标准还相对滞后,本文对目前常规变电站应用较多的几种防跳回路的接线方式及工作原理进行分析对比,探讨防跳回路中在现场应用中存在的问题及解决办法。
【關键词】防跳回路;操作箱防跳;断路器机构防跳
1、断路器机构防跳
目前大多数高压断路器机构均带有防跳回路,以下将介绍几种常见厂家的防跳回路。
(1)图1是汕头正超电气XGN2B-12型开关柜的机构防跳回路图,该回路设计常用于10kV开关柜机构中,合闸回路中并接了防跳继电器FJ,无论是重合闸还是手动合闸,只要合闸脉冲已发出,FJ防跳继电器即刻得电动作,切断合闸回路。这种防跳回路接线简单,不用通过跳闸命令来启动防跳继电器,且防跳继电器是插拔式,但是无论是远方还是就地操作,断路器机构防跳均起作用,且由于防跳器在合闸脉冲发出时即刻启动切断合闸回路,可能造成开关拒动,另外,由于FJ继电器长期运行在开关柜内部,长期震动且无除湿装置,运行环境恶劣,其常闭接点往往接触不良,从而增加了合闸回路的电阻,抬高了最低合闸电压,因此该机构内部的防跳回路严重影响到合闸回路的可靠性。
(2)开关本体的合闸回路此设计原理常用于110kV及以上电压等级的断路器机构,当开关合上后常开辅助接点DLA闭合启动防跳继电器CJXA,防跳继电器启动后通过自身常开辅助接点13-14自保持,并通过常闭辅助接点21-22切断合闸线圈的电源,从而起到防跳作用。远方操作时,可选择通过短接27-28端子来控制远方操作是否采用断路器机构防跳回路。该方式可以保证防跳回路在断路器合闸并且辅助接点变位后,不论断路器后续是否跳闸,防跳继电器即会动作,且只要合闸命令一直保持,防跳继电器就不会复归,此种接线设计可靠性高,但由于合闸回路引入了接触器及机械接点等元器件,导致合闸回路变得复杂,且接触器的接点通断可靠性相对于密封继电器要低,一旦防跳继电器老化损坏,会影响合闸回路的电阻,一定程度上降低开关合闸可靠性。
2、操作箱防跳
图2为南瑞继保CZX-12R1操作箱的A相合闸回路图,防跳继电器的电流线圈12TBJIa、22TBJIa分别串接在第一二组跳闸回路中,当保护跳闸时,防跳继电器的电流线圈动作,其常开接点启动防跳继电器电压线圈1TBUJa,防跳继电器电压线圈1TBUJa动作后后其常闭接点断开切断合闸回路。该防跳回路是较为典型的操作箱防跳回路,其本质上是通过串联在跳闸回路上的防跳继电器电流线圈来启动防跳功能的,也就是说只有当操作箱收到分闸命令,防跳作用才会起作用。其优点是接线原理可靠,且采用的继电器是运行在操作箱中的密封式继电器,接点可靠性高,缺点是接线较为复杂,且开关就地操作时防跳回路无法起到作用。
3、防跳回路实际应用中存在的问题
3.1 断路器机构防跳与操作箱防跳的配合
从对以上3种常见的防跳回路的对比分析可以发现110kV及以上电压等级的断路器操作机构的防跳回路较10kV开关柜的断路器的防跳回路的接线方式从原理上更为可靠,且前者可以选择是否在远方操作时采用机构本体防跳。但两者均采样接触器形式来实现防跳功能,接触器的接点通断可靠性较密封继电器低,容易造成控回断线。而操作箱的防跳回路采用的是密封式继电器,运行环境较开关机构要好许多,且其采样的元器件型号规格设计规范较为标准化,可靠性会高许多,但操作箱防跳在就地操作时无法发挥作用,且仅能局限保护跳闸时的防跳跃,对于开关本身合闸时的机械故障无法实现防跳跃功能。笔者综合以上3种防跳回路的优缺点对比认为,对于开关柜的防跳回路应优先选择操作箱防跳,取消断路器机构防跳。对于110kV及以上电压等级的断路器操作机构的防跳回路应在就地时采用断路器机构防跳,在远方时采用操作箱防跳,取消断路器机构防跳。
3.2断路器机构防跳回路的标准化设计
目前断路器机构本体的防跳回路的标准化设计工作相对滞后,不同厂家的防跳回路设计存在较大差异,回路中的继电器与元件的选型也各式各样,这不仅增加了设备运维的难度,也在一定程度上降低了防跳回路的可靠性。所以笔者建议应该从根本上解决问题,推动断路器机构防跳回路的标准化设计,统一机构防跳回路的接线形式,继电器选型,尽量使用密封式继电器替代接触器,最好是能够把断路器的二次回路按照功能划分功能插件,形成更为可靠的智能终端。
4、结束语
防跳回路作为高压断路器二次回路的重要组成部分,应该加强对其设计、制造、运维的重视,积极推动补充断路器防跳回路标准化设计的规范,尽快完善防跳回路元器件的配置标准,加强对防跳回路的验收及运维管理,提高防跳回路的可靠性,实现防跳回路的标准化设计及元件配置的标准化。
参考文献:
[1] 王耕 高压断路器控制回路继电器和元件可靠性分析及提升措施 [J] 农村电气化2016(6):35-36
[2] 林矗 几种常见断路器的防跳回路的对比[J] 建筑建材装饰2016(11):230-231
(作者单位:广州供电局有限公司)
【關键词】防跳回路;操作箱防跳;断路器机构防跳
1、断路器机构防跳
目前大多数高压断路器机构均带有防跳回路,以下将介绍几种常见厂家的防跳回路。
(1)图1是汕头正超电气XGN2B-12型开关柜的机构防跳回路图,该回路设计常用于10kV开关柜机构中,合闸回路中并接了防跳继电器FJ,无论是重合闸还是手动合闸,只要合闸脉冲已发出,FJ防跳继电器即刻得电动作,切断合闸回路。这种防跳回路接线简单,不用通过跳闸命令来启动防跳继电器,且防跳继电器是插拔式,但是无论是远方还是就地操作,断路器机构防跳均起作用,且由于防跳器在合闸脉冲发出时即刻启动切断合闸回路,可能造成开关拒动,另外,由于FJ继电器长期运行在开关柜内部,长期震动且无除湿装置,运行环境恶劣,其常闭接点往往接触不良,从而增加了合闸回路的电阻,抬高了最低合闸电压,因此该机构内部的防跳回路严重影响到合闸回路的可靠性。
(2)开关本体的合闸回路此设计原理常用于110kV及以上电压等级的断路器机构,当开关合上后常开辅助接点DLA闭合启动防跳继电器CJXA,防跳继电器启动后通过自身常开辅助接点13-14自保持,并通过常闭辅助接点21-22切断合闸线圈的电源,从而起到防跳作用。远方操作时,可选择通过短接27-28端子来控制远方操作是否采用断路器机构防跳回路。该方式可以保证防跳回路在断路器合闸并且辅助接点变位后,不论断路器后续是否跳闸,防跳继电器即会动作,且只要合闸命令一直保持,防跳继电器就不会复归,此种接线设计可靠性高,但由于合闸回路引入了接触器及机械接点等元器件,导致合闸回路变得复杂,且接触器的接点通断可靠性相对于密封继电器要低,一旦防跳继电器老化损坏,会影响合闸回路的电阻,一定程度上降低开关合闸可靠性。
2、操作箱防跳
图2为南瑞继保CZX-12R1操作箱的A相合闸回路图,防跳继电器的电流线圈12TBJIa、22TBJIa分别串接在第一二组跳闸回路中,当保护跳闸时,防跳继电器的电流线圈动作,其常开接点启动防跳继电器电压线圈1TBUJa,防跳继电器电压线圈1TBUJa动作后后其常闭接点断开切断合闸回路。该防跳回路是较为典型的操作箱防跳回路,其本质上是通过串联在跳闸回路上的防跳继电器电流线圈来启动防跳功能的,也就是说只有当操作箱收到分闸命令,防跳作用才会起作用。其优点是接线原理可靠,且采用的继电器是运行在操作箱中的密封式继电器,接点可靠性高,缺点是接线较为复杂,且开关就地操作时防跳回路无法起到作用。
3、防跳回路实际应用中存在的问题
3.1 断路器机构防跳与操作箱防跳的配合
从对以上3种常见的防跳回路的对比分析可以发现110kV及以上电压等级的断路器操作机构的防跳回路较10kV开关柜的断路器的防跳回路的接线方式从原理上更为可靠,且前者可以选择是否在远方操作时采用机构本体防跳。但两者均采样接触器形式来实现防跳功能,接触器的接点通断可靠性较密封继电器低,容易造成控回断线。而操作箱的防跳回路采用的是密封式继电器,运行环境较开关机构要好许多,且其采样的元器件型号规格设计规范较为标准化,可靠性会高许多,但操作箱防跳在就地操作时无法发挥作用,且仅能局限保护跳闸时的防跳跃,对于开关本身合闸时的机械故障无法实现防跳跃功能。笔者综合以上3种防跳回路的优缺点对比认为,对于开关柜的防跳回路应优先选择操作箱防跳,取消断路器机构防跳。对于110kV及以上电压等级的断路器操作机构的防跳回路应在就地时采用断路器机构防跳,在远方时采用操作箱防跳,取消断路器机构防跳。
3.2断路器机构防跳回路的标准化设计
目前断路器机构本体的防跳回路的标准化设计工作相对滞后,不同厂家的防跳回路设计存在较大差异,回路中的继电器与元件的选型也各式各样,这不仅增加了设备运维的难度,也在一定程度上降低了防跳回路的可靠性。所以笔者建议应该从根本上解决问题,推动断路器机构防跳回路的标准化设计,统一机构防跳回路的接线形式,继电器选型,尽量使用密封式继电器替代接触器,最好是能够把断路器的二次回路按照功能划分功能插件,形成更为可靠的智能终端。
4、结束语
防跳回路作为高压断路器二次回路的重要组成部分,应该加强对其设计、制造、运维的重视,积极推动补充断路器防跳回路标准化设计的规范,尽快完善防跳回路元器件的配置标准,加强对防跳回路的验收及运维管理,提高防跳回路的可靠性,实现防跳回路的标准化设计及元件配置的标准化。
参考文献:
[1] 王耕 高压断路器控制回路继电器和元件可靠性分析及提升措施 [J] 农村电气化2016(6):35-36
[2] 林矗 几种常见断路器的防跳回路的对比[J] 建筑建材装饰2016(11):230-231
(作者单位:广州供电局有限公司)