断路器防跳功能的试验新方法

断路器防跳功能的试验新方法

刘丽轻孙金宝

（国网山西省电力公司晋城供电公司山西晋城048000）

摘要：断路器是电力系统中重要的一次设备。断路器防跳回路是保证断路器安全稳定运行的一种重要的二次回路，所谓防跳，不是“防止跳闸”，而是“防止跳跃”。断路器多次跳合闸，对断路器本身及电网安全均会产生严重影响，轻则对系统造成多次冲击，严重时可能引起断路器爆炸。因此，探讨断路器防跳功能的试验新方法，提高断路器防跳性能就显得尤为重要和紧迫了。本文主要分析了断路器防跳功能的试验现状及其改进对策。

关键字：断路器；防跳功能；试验；方法

高压断路器的控制回路中必须设有防跳跃闭锁回路（简称防跳），目的是在断路器的合闸操作时，只允许进行一次合闸，防止在合闸过程中由于机构或存在跳闸指令造成断路器出现反复的跳合造成设备损坏或扩大事故范围。换言之，“防跳”就是利用操动机构本身的机械闭锁或在操作接线上采取措施以防止断路器跳跃的发生。多年来的实践证明机械防跳不可靠，防止断路器跳跃的功能一般由断路器操作回路中的电气防跳机构来实现。完整的断路器操作回路由操作箱、本体机构箱、保护及自动装置等设备共同构成，只有正确配合使用，才能实现断路器的合闸、跳闸操作及防跳功能。

1断路器防跳功能概述

断路器是电力系统中重要的一次设备。断路器发生所谓的“跳跃”，就是指断路器在手动或自动装置动作合闸后，如果操作控制开关未复归或控制开关触点、自动装置触点卡住，而此时保护装置动作，断路器跳闸将发生的多次“跳-合”现象。所谓“防跳”，就是利用操作机构本身的机械闭锁或在操作接线上采取措施以防止这种“跳跃”的发生，即需要在断路器上加装机械或电气防跳回路。

断路器防跳回路的作用主要有以下两点:（1）防止因手动或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如控制开关未复归、自动装置的合闸接点粘连)而正好发生跳闸(主要指因故障跳闸或因机械原因使断路器无法合上)，造成断路器连续合分现象；（2）对于电流启动、电压保持式的串联式防跳回路还有一项重要功能，就是防止因跳闸回路的断路器辅助接点调整不当（变位过慢），造成保护装置出口接点断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保护装置来说是不可容忍的，而这一点却常被人们忽视。

2断路器防跳功能的试验现状

2.1操作箱内防跳

装置的防跳回路由防跳电流继电器TBJ和防跳电压继电器TBJV组成，如图1所示。当断路器接到跳闸命令时，CKJ1B闭合启动防跳继电器的电流继电器TBJ，其自身的常开接点TBJ-1自保持，以保证断路器可靠跳闸和防止跳闸回路断路器辅助接点跳闸不当导致的保护出口接点断弧烧毁。TBJV电压继电器经电流继电器TBJ另一常开接点并联于合闸回路，两副并联的TBJV电压继电器常闭触点TBJV1-2和TBJV2-2串接在合闸回路中。如跳闸时合闸接点未返回，则TBJ的电流线圈励磁并通过TBJ-1保持到断路器辅助位置接点打开；同时，TBJ的另一接点TBJ-2闭合，电压继电器TBJV1和TBJV2由未返回的合闸接点动作自保持，TBJVl-2，TBJV2-2断开合闸回路，使断路器跳闸后不再合闸。

2.2断路器机构箱内防跳

断路器机构箱的防跳回路由防跳继电器KO和断路器的常开辅助接点S3组成，如图1所示。正常情况下弹簧储能常开接点S1闭合，手车开关在“工作”位置时，Y1继电器励磁，闭锁常开接点S2(1-2)导通。就地操作时，远近切换开关S302切至“就地”，并使S302(1-2)导通。发出合闸命令时，S301常开接点闭合，V3装置有电源输出，KO(1-2)接点、S1(13-14)、断路器常闭辅助接点S3(31-32)，S2(1-2>导通，使合闸线圈Y3励磁开关合上，此时断路器常开辅助接点S3(53-54)闭合。若此时合闸接点未返回，则会启动防跳继电器KO，使KO(1-4)导通实现自保持，同时断开合闸回路，若能设法使断路器跳闸后不再合闸，就能有效防止断路器“跳跃”。若命令消失或回路故障被排除，则防跳继电器立即失磁，其接点KO(1-2)导通，合闸回路恢复正常状态。

3改进断路器防跳功能试验新方法的要点

3.1操作箱防跳

操作箱防跳回路如图2所示。此方案是将防跳继电器KO的负电源端接线拆除，使断路器利用操作箱的防跳回路。虽然现场只需将防跳继电器KO的负电源端接线拆除，但此种方案存在如下缺点。

（1）取消机构箱内的防跳虽然避免了防跳继电器KO的间断循环励磁，但牺牲了断路器机构箱内的防跳，当断路器机构出现故障时，断路器因无防跳功能而可能会损坏甚至爆炸。

（2）在操作箱到断路器机构箱之间，若出现合闸回路正电源接地故障，则防跳继电器就会失灵，即防跳回路失去作用，所以有较大范围的死区。

（3）防跳继电器的电流线圈和电压线圈带电工作时间较长，线圈匝间绝缘强度会降低甚至击穿，使运行继电器发生故障。

（4）取消机构箱内的防跳回路，使本间隔的断路器就地操作没有防跳回路。

（5）该防跳回路是由电流继电器启动、电压自保持的中间继电器组成，需要考虑电流线圈的工作电流，即防跳继电器的电流线圈参数要与跳闸回路配合。有关规程要求分闸时防跳跃继电器电流线圈造成的压降不能大于控制电源额定电压的500，其动作电流不能大于分闸电流的5000。

（6）由于防跳继电器是双线圈设置，其校验相对繁琐，尤其现在都是集成型的，很多单位都不再校验防跳继电器参数，因此存在不安全隐患。

3.2采用断路器机构箱防跳

图3为断路器机构和防跳回路。此方案是将操作箱里的合闸回路中的TBJVl-2的辅助接点两端短接，将保护合闸回路中的S302-8接点和X3-36断开，使S302-8接点与X3-20端子相连。由于涉及操作箱内集成电路接线，因此难度较大，存在误接隐患。此方案具有如下优缺点。

（1）接线简单，只需一只电压继电器，不会形成寄生回路，也便于现场调试和维护。

（2）断路器机构本身发生异常故障且合闸命令未返回时，断路器只能合闸一次，避免了断路器主触头连续承受合闸冲击。

（3）实现了就地保护，使防跳回路只涉及与合闸回路和配合问题，同时有效地消除了从操作箱到断路器机构箱间的死区现象。

（4）该防跳继电器的运行环境比较恶劣，存在受断路器震动影响等隐患。

（5）由于防跳回路只用了一只电压继电器，不存在防跳继电器电流参数选择问题，因而不存在参数选择不当导致的防跳回路失灵问题。同时也避免了因电流线圈和电压线圈带电工作时间长造成线圈匝间绝缘强度降低而击穿的防跳继电器故障。

3.3操作箱防跳和断路器机构箱防跳配合实现

操作箱防跳和断路器机构箱防跳配合是将保护合闸回路中的S302-8接点和X3-36断开，使5302-8接点与X3-20端子相连，并在X3-50与S3-53接点间串人远近切换接点S302(5-6)，如图4所示。远方操作时，将远近切换开关S302切至“远方”，使合闸回路使用操作箱的防跳回路；就地操作时，将远近切换开关S302切至“就地”，使合闸回路使用断路器的机构箱防跳回路。此方案的优点是更改接线方便，不存在集成电路误接隐患，除此之外还有如下优点:一是操作箱防跳能在系统发生故障时，使电气设备免受故障电流多次冲击，防止故障扩大；二是机构箱防跳能保证断路器机构本身发生异常故障，且合闸命令未返回时断路器只合闸一次，使断路器主触头免受多次合闸冲击，能确保断路器本身安全运行。因此，在保证不存在寄生回路的情况下，两种防跳回路可以互补，缺一不可。

在新建或技改工程中，遇到保护装置与断路器机构均带防跳回路时，建议将操作箱防跳与机构箱防跳配合使用，以发挥两套防跳回路的互补作用。

参考文献

[1]吕志三.一起因寄生回路导致的故障分析[J].电气技术.2011(02).

[2]王孝灵.防跳回路简介及其常见故障分析[J].贵州电力技术.2017(07).

[3]李军庆.对一例开关防跳回路改造的探索[J].科技展望.2015(04).

[6]韦德乐.防跳回路常见故障分析及处理[J].企业技术开发.2010(13).

[7]李珉.对断路器防跳回路的探讨[J].机械制造与自动化.2007(02).