1、斷路器內(nèi)部防跳
以前大部分10kV斷路器都不帶有防跳回路,傳統(tǒng)做法如圖1所示。

此回路采用電流啟動(dòng)、電壓保持的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動(dòng)線圈。電壓線圈接于合閘回路,作為保持線圈,當(dāng)分閘時(shí),電流線圈經(jīng)分閘回路起動(dòng)。如果合閘回路有故障,或處于手動(dòng)合閘位置,電壓線圈啟動(dòng)并通過其常開接點(diǎn)自保持,其常閉接點(diǎn)馬上斷開合閘回路,保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合閘。防跳繼電器的電流回路還可以通過其常開接點(diǎn)將電流線圈自保持,這樣可以減輕保護(hù)繼電器的出口接點(diǎn)斷開負(fù)荷,也減少了保護(hù)繼電器的保持時(shí)間要求。它是利用“保護(hù)跳閘時(shí)電流信號(hào)起啟動(dòng)防跳繼電器,電壓信號(hào)自保持繼電器”的原理工作,此方法接線相對(duì)繁瑣,再加上繼電器本身的故障率,使得“防跳”的可靠性大為降低。
現(xiàn)在大部分?jǐn)嗦菲魅缒涎驝K( ZN18 -12),ABB的VD4,常州森源的VS1等都設(shè)計(jì)有相應(yīng)的防跳回路。可抽出式CK斷路器防跳回路見圖2。

圖2中,F(xiàn)J為防跳繼電器,2WK為輔助開關(guān),斷路器手車處于實(shí)驗(yàn)和工作位置時(shí),微動(dòng)閉合;1WK2為輔助開關(guān),合位表示已儲(chǔ)能;b為輔助開關(guān),合位表示斷路器分閘狀態(tài);KJ為繼電器觸點(diǎn),當(dāng)斷路器儲(chǔ)能后,其狀態(tài)閉合。HQ為合閘線圈。手車處于工作位置時(shí),若電機(jī)已儲(chǔ)能,1WK2和KJ分別由于機(jī)械和電氣結(jié)構(gòu)控制,處于閉合狀態(tài),此時(shí)有合閘脈沖,電源通過H一2WK—b—1WK2一FJ常閉觸點(diǎn)一KJ常閉觸點(diǎn)一合閘線圈HQ,HQ啟動(dòng),斷路器合閘,同時(shí),防跳繼電器線圈FJ帶電,此時(shí),若保護(hù)跳閘后,合閘命令因故障而未能消失,則因防跳繼電器FJ的常閉接點(diǎn)處于斷開狀態(tài),合閘線圈不可能再次啟動(dòng),起到了“防跳”的作用。
2、綜合繼電保護(hù)裝置里使用的防跳
近年來配電柜內(nèi)采用集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊多功能為一體的微機(jī)保護(hù)裝置和斷路器配合越來越多,有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的的工作者知道,大部分國產(chǎn)lOkV綜合繼電保護(hù)裝置廠家將防跳回路設(shè)計(jì)在保護(hù)裝置內(nèi),圖3所示是南京南瑞RCS96型綜合繼保(簡(jiǎn)稱綜繼),其內(nèi)部就有防跳回路。

圖3中,線路因?yàn)槟彻收希C繼通過BTJ常開~416- 409~TBJ線圈405—,斷路器跳閘線圈,使斷路器跳閘。同時(shí)TBJ線圈得電,其TBJ常開閉合,若此時(shí),外部合閘脈沖未解決或誤操作合閘,可以分析得HBJ線圈得電,電流通過411—一TBJ常開一TBJV線圈HBJ常開→操作正電源,TBJV線圈得電并自保持,其常閉觸點(diǎn)打開,合閘回路就斷開了,也防止了斷路器的跳一合現(xiàn)象。
3、防跳使用
由上述分析可知,無論是斷路器本體的防跳還是綜繼的防跳,都有防止斷路分閘后,控制開關(guān)合閘觸點(diǎn)粘合或誤合閘操作導(dǎo)致斷路器的跳一合現(xiàn)象的作用。而斷路器和綜繼作為配電柜必不可少的主要元件,若對(duì)元件線路不作
改動(dòng),則配電柜系統(tǒng)內(nèi)存有兩個(gè)防跳系統(tǒng)。筆者在某工程中設(shè)計(jì)時(shí),出現(xiàn)的雙重防跳接線情況如圖4所示,結(jié)果造成了斷路器分閘一次后,不能再合上閘的故障。
經(jīng)線路分析如圖4正常操作,儲(chǔ)能后,合閘脈沖(遙控合SAM5,6- 403,或就地合SAMI,2—410或綜繼保護(hù)合417一1XB2-+410)給出,410-'TBJV常閉- HBJ線圈~406一C2:4~2WK—b-+1WK2-b-+ FJ_ KJ_ HQ—CZ:36,此時(shí)合閘線圈得電,斷路器合閘,同時(shí),410—TBJV常閉-*HBJ線圈→406一C2:4一FJ線圈_+C2:36,KJ常得電和HBJ自保持。綜繼的跳位繼電器HBJ和斷路器的防跳繼電器FJ,在斷路器合閘后都有勵(lì)磁,使得綜繼的合分閘指示都亮,只要斷路器分閘一次(包括試驗(yàn)和正常操作)后,斷路器不能再次合上閘了。

為了解決上述防跳矛盾,傳統(tǒng)做法是取消斷路器內(nèi)的防跳回路,即在確定綜繼型號(hào)后,確認(rèn)綜繼是否帶防跳,若有,則在訂購斷路器時(shí),注明取消防跳。此種做法雖然取消了寄生回路,但犧牲了斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的防跳功能,不是很合理。因?yàn)樵跈C(jī)構(gòu)本身發(fā)生故障,且合閘脈沖未撤消的情況下,斷路器也只能合閘一次,不論成功與否,斷路器合閘線圈不會(huì)第二次帶電。這主要是由斷路器結(jié)構(gòu)決定其要求有上前述電氣要求的,因?yàn)閿嗦菲鞯闹饔|頭行程一般都比較小,如10~35kV真空斷路器的主觸頭行程只有8—10mm,它不能承受連續(xù)的多次合閘沖擊,否則,真空泡容易受到損壞。當(dāng)?shù)谝淮魏祥l不成功后,不能馬上再合閘,只有在調(diào)整機(jī)構(gòu)后才允許第二次操作。如果取消了機(jī)構(gòu)內(nèi)的防跳電路,則會(huì)影響斷路器的安全運(yùn)行。斷路器機(jī)構(gòu)內(nèi)的防跳可避免斷路器本體故障和合閘控制觸點(diǎn)不正常粘合的跳躍現(xiàn)象。而綜繼的防跳是避免線路故障發(fā)生時(shí),誤合閘操作時(shí)斷路器的跳躍現(xiàn)象。可見,此兩種防跳是互補(bǔ)關(guān)系,取消哪種防跳的做法都是不合理的。要解決雙重防跳的接口矛盾,筆者對(duì)線路做了如圖5所示的改動(dòng),利用斷路器的輔助開關(guān)將跳位監(jiān)視繼電器HBJ和斷路器防跳繼電器FJ在合閘后斷開,即是406和C2:4之間串?dāng)嗦菲鞯某i]輔助開關(guān)。這樣保證了線路的防跳完整性。

4、結(jié)束語
在解決工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)的保護(hù)裝置與開關(guān)設(shè)備防跳接口問題過程中,完善使用電氣防跳回路對(duì)保障電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)有著重要的意義,電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中碰到類似問題時(shí),應(yīng)認(rèn)真對(duì)待,考慮周全。
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