防跳回路的选择与配合分析

/ 1

防跳回路的选择与配合分析

曾智斌

(江西省电力公司)

开关“跳跃”易引起机构损伤,带负荷运行时可能造成无法切除故障电流,开关遮断容量下降甚至爆炸。采用防跳回路防止开关“跳跃”现象发生,即在合闸脉冲未解除之前将开关闭锁到跳闸位置,分为保护装置防跳和开关机构防跳。两者的作用相同,但启动方式和范围有别。保护装置防跳依赖TBJ启动,防跳范围小;而开关机构防跳在合闸完成瞬间即可启动,基于开关机构本身,是防跳的落脚点,范围涵盖了整个控制回路。

两种防跳并存时,处理不当易造成防跳失效或产生寄生回路。图1将保护控制回路与开关跳合闸回路简图相连,左、右两侧分别是保护装置和开关机构的控制回路,以图1为基础对两种防跳方式的选择与配合进行分析。

1、单采用保护装置防跳

如图1在红叉标注处将开关本体KI0防跳线圈回路断开即可取消机构防跳。当开关机构有故障、且合闸脉冲不能及时解除时,TBJ不会动作,无法启动防跳。

图1三种不同的防跳接入方式

2、单采用开关机构防跳

单采用开关机构防跳可以实现整个控制回路的防跳。单采用开关机构防跳则需拆除保护装置防跳,如图1在蓝叉标注处焊接断开保护装置的TBJV防跳继电器。机构防跳启动后,电源+经HBJ常开接点、HBJ、KI0常开接点、KI0连成回路,即图2

(仅画出改动部分,对比图1。)蓝色虚线标注。因KI0阻值较大,回路电流小于HBJ返回值,HBJ正常返回,回路断开;TWJ监视回路经KI0常开接点与KI0形成回路,KI0持续动作,造成开关无法再次正常合闸,需要对TWJ回路进行处理,否则可能造成分闸后开关无法正常合闸,见后续3.1所述。保护防跳继电器在插件内部,通常要在保护装置或智能终端插件上准确焊接防跳继电器,诸多保护厂家各不相同,且应对TWJ回路妥善处理,现场工作中取消保护装置的防跳相对繁琐。

3、两种防跳方式均接入

考虑到取消保护装置防跳繁琐,而机构防跳应采用,尝试将两种防跳方式都予保留。若保护防跳先动作,切断机构防跳正电源,机构防跳则不再动作。反之,则两者均会动作,机构防跳在开关刚合闸到位即动作,而保护防跳是在TBJ启动后方动作,稍有滞后。以下图2中4中不同接线方式对工程实践中常见的两套防跳的配合进行分析。

3.1两种防跳方式直接接入

如图1,TWJ直接接至合闸回路,手合或重合闸发出合闸命令时,开关合上后辅助接点DL闭合,启动防跳继电器KI0,并通过KI0常开接点自保持,KI0常闭接点断开合闸回路。此时TWJ通过KI0常开接点与KI0形成寄生回路如图中红色虚线标注。TWJ和KI0动作电压都是110V左右,两者串接在220V控制电源中,一般TWJ阻值大于KI0阻值,TWJ分压后动作,红、绿信号灯全亮;而KI0通常返回电压较低,导致开关分闸后KI0持续动作,合闸回路切断,需要断电复位后方可再次合闸。

3.2将TWJ末端改接至负电。如图2方式1,为断开TWJ与开关机构防跳回路之间产生的寄生回路,简单的将TWJ串接开关常开接点后接至负电,确实可以解决开关防跳寄生回路问题,但是破坏了监视回路的完整性,无法通过TWJ及时发现正常运行中开关合闸回路的故障。

图2两种防跳均保留时的4种不同接线方式

3.3在TWJ监视回路中串入DL常闭接点

如图2方式2,若开关重合(手合)于故障时防跳启动,合闸脉冲一般延时保持120ms,同时加速保护立即动作,此刻跳、合闸脉冲同时存在,正电位通过HBJ常开接点、TBJV常闭接点、HBJ、KI0常开接点保持直至TBJ动作后,保护防跳切断TBJV常闭接点(若保护防跳取消则持续到HBJ自动复归)。开关分闸时间通常在40ms左右(甚至更短),KI0返回存在延时。开关跳闸时若KI0尚未返回,TWJ串联的开关常闭接点闭合,正电位通过TWJ、DL常闭接点、KI0的常开接点加至KI0线圈,KI0持续动作,断开了合闸回路,开关分闸后无法正常合闸。这种方式避免了开关合位时跳位灯亮的缺陷,且合闸后再分闸的时间超过了KI0的返回时间时则无影响。

虽然这种方式仅对开关合闸后立刻跳开的情况有影响,但通常在手合或重合后加速跳闸的情况下可能出现无法合闸、影响送电的现象。

3.4在合闸监视回路中串入KI0常闭接点

如图2方式3,只要KI0励磁,KI0在合闸监视回路中的常闭接点就会断开寄生回路。这样,在合闸脉冲解除后,KI0就能可靠返回,从而避免了开关分闸后不能再次合闸的缺陷。但开关合位时将使TWJ励磁,造成开关合位时红绿灯全亮。

3.5在合闸监视回路中串入DL常闭接点和KI0常闭接点

如图2方式4,该接线相对完善的解决了上述两个缺陷:DL常闭接点避免了开关合位时红绿灯一起亮的缺陷,KI0常闭接点避免了开关分闸后不能再次合闸的缺陷。

参考文献

[1]王轶成,刘波;断路器防跳回路的典型接线及其应用[J];电力系统自动化;2001年01期

[2]刘玲莉.断路器防跳回路的应用现状分析[J];电工技术;2010年08期