關(guān)于規(guī)范低壓開(kāi)關(guān)防跳二次回路設(shè)計(jì)的分析思考

陸文欽 吳晨媛

摘 要：所謂跳躍是指由于合閘回路手合或遙合接點(diǎn)粘連等原因，造成合閘輸出端一直帶有合閘電壓的現(xiàn)象。當(dāng)開(kāi)關(guān)因故障跳開(kāi)后，會(huì)立刻合上;而保護(hù)動(dòng)作開(kāi)關(guān)會(huì)再次跳開(kāi)，因?yàn)橐恢奔佑泻祥l電壓，開(kāi)關(guān)又會(huì)再次合上。上述情況被通俗地稱(chēng)為“開(kāi)關(guān)跳躍”。一旦發(fā)生開(kāi)關(guān)跳躍，開(kāi)關(guān)會(huì)被損壞，所以防跳功能是操作回路中一個(gè)必不可少的部分。

關(guān)鍵詞：低壓開(kāi)關(guān);防跳回路;接線設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2021）27-0034-03

Abstract： The so-called jump refers to the phenomenon that the closing circuit hand-closed or remote joining joint bonding and other reasons， resulting in the gate output has been with the closing voltage. When the switch jumps off due to a fault， it will close immediately， and the protective action switch will jump off again， because the closing voltage is always applied， and the switch will close again. The above situation is popularly known as "switch jump" .Once the switch jumps， the switch will be damaged， so the anti-jump function is an essential part of the operating circuit.

Keywords： low voltage switch; anti-jump circuit; wiring design

近年來(lái)，變電站低壓開(kāi)關(guān)二次控制回路已逐步開(kāi)始應(yīng)用開(kāi)關(guān)自帶的防跳回路[1-2]。大部分廠家，特別是合資廠家配備的防跳回路為電壓?jiǎn)?dòng)、電壓保持型防跳回路，而有些廠家的防跳回路存在一些設(shè)計(jì)缺陷，從而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)分閘后無(wú)法再合閘[3]。防跳是典型的一、二次專(zhuān)業(yè)交界面內(nèi)容，也是現(xiàn)場(chǎng)工作常見(jiàn)的“盲區(qū)”。近年來(lái)，發(fā)生了多起因防跳回路不完善導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作不正確故障，引起了相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重視，出臺(tái)了眾多條例。公眾號(hào)后臺(tái)有人在問(wèn)這個(gè)問(wèn)題，今天就給大家梳理一下。防跳是“防止開(kāi)關(guān)跳躍”的簡(jiǎn)稱(chēng)，所謂“跳躍”是指當(dāng)斷路器手動(dòng)或自動(dòng)合閘在有故障的線路上，繼電保護(hù)裝置將動(dòng)作跳閘。此時(shí)，如果操作人員仍將控制開(kāi)關(guān)放在合閘位置，或自動(dòng)重合閘裝置的觸點(diǎn)未復(fù)歸，斷路器將發(fā)生再次合閘。因?yàn)榫€路上故障未消除，保護(hù)裝置又動(dòng)作于跳閘，從而出現(xiàn)多次“跳合”現(xiàn)象。其后果是，造成斷路器的遮斷能力下降或損壞，甚至引起爆炸事故。防跳繼電器的作用是在斷路器同時(shí)接收到跳閘和合閘命令時(shí)，有效防止斷路器反復(fù)“合”“跳”，斷開(kāi)合閘回路，將斷路器可靠地置于跳閘位置。按照防跳繼電器的安裝位置，防跳分為操作箱（智能終端）防跳和機(jī)構(gòu)防跳。其中，操作箱（智能終端）防跳大多數(shù)采用串聯(lián)于跳閘回路的電流繼電器啟動(dòng)方式，稱(chēng)為“串聯(lián)防跳”;斷路器操作機(jī)構(gòu)的防跳，大多數(shù)采用并聯(lián)于跳閘回路的電壓繼電器啟動(dòng)的方式，稱(chēng)為“并聯(lián)防跳”。

1 一些防跳方式的具體分析

防跳就是防止開(kāi)關(guān)跳躍的意思，在開(kāi)關(guān)分閘或者合閘時(shí)，防止再分再合，禁止開(kāi)關(guān)跳躍，保護(hù)開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)本身的操作存在一定的操作循環(huán)限制要求，主要是開(kāi)關(guān)的滅弧室的性能要求一定的去游離的時(shí)間。在開(kāi)關(guān)操作時(shí)，如果合閘于故障或有跳閘命令時(shí)，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)同時(shí)接收合閘和跳閘命令，使開(kāi)關(guān)重復(fù)合閘、跳閘的動(dòng)作循環(huán)，最后導(dǎo)致開(kāi)關(guān)爆炸。因此，設(shè)計(jì)防跳回路時(shí)應(yīng)防止跳躍。

鑒于此，對(duì)于未投產(chǎn)設(shè)備，應(yīng)采用斷路器機(jī)構(gòu)防跳;對(duì)于已投產(chǎn)設(shè)備，若斷路器機(jī)構(gòu)具備可靠防跳功能，可拆除操作箱（智能終端）防跳回路，若斷路器機(jī)構(gòu)不具備防跳或功能不可靠，可保留操作箱（智能終端）防跳。取消操作箱（智能終端）防跳時(shí)，應(yīng)采用短接防跳接點(diǎn)方法，且取消時(shí)應(yīng)防止誤拆、錯(cuò)拆。

關(guān)于防跳的試驗(yàn)方法，首推分位防跳：將開(kāi)關(guān)置于分位，用短接線接通分閘回路，然后再接通合閘回路，直至儲(chǔ)能完成。試驗(yàn)現(xiàn)象是斷路器合閘后瞬時(shí)分開(kāi)，不再重合。之所以推薦分位防跳，一方面是因?yàn)樵囼?yàn)過(guò)程能夠囊括合位防跳;另一方面是因?yàn)槟軌虬l(fā)現(xiàn)防跳繼電器的動(dòng)作時(shí)間與斷路器的動(dòng)作時(shí)間不配合問(wèn)題。

1.1 保護(hù)防跳接線方式直接照搬于開(kāi)關(guān)防跳

很多合資廠家配備的防跳回路為電壓?jiǎn)?dòng)，實(shí)際為電壓保持型防跳回路[4]。圖1中，如果采用其原有TWJ回路串入合閘回路，對(duì)回路進(jìn)行監(jiān)視的接法存在以下問(wèn)題：當(dāng)開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)時(shí)，與TWJ配合分壓不均時(shí)可能導(dǎo)致防跳繼電器（KO）長(zhǎng)期啟動(dòng)，從而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)分閘后無(wú)法再合閘。

1.2 TWJ繼電器接入開(kāi)關(guān)輔助節(jié)點(diǎn)

輔助觸頭分常開(kāi)觸頭和常閉觸頭。不同形式的觸頭在使用時(shí)發(fā)揮的作用也不一樣。例如，交流接觸器的常開(kāi)觸頭可以實(shí)現(xiàn)自鎖功能，常閉觸頭可以實(shí)現(xiàn)互鎖功能。常開(kāi)或常閉觸頭還可以接上指示燈，來(lái)直觀反映接觸器的合分位置。除了接指示燈外，有的開(kāi)關(guān)電器的輔助觸頭還可以與消防設(shè)施、發(fā)電設(shè)施相連接。例如，有的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)備用電源發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)停止控制。

如需采用開(kāi)關(guān)配置的電壓?jiǎn)?dòng)、電壓保持的防跳回路，一種簡(jiǎn)便的方案是將TWJ接入開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)，但此方案存在的問(wèn)題是無(wú)法監(jiān)視合閘回路的完整性[5]。當(dāng)開(kāi)關(guān)合閘線圈斷線、彈簧未儲(chǔ)能接點(diǎn)或輔助接點(diǎn)接觸不良時(shí)，TWJ及綠燈無(wú)法監(jiān)視到回路存在異常。如圖2所示。

針對(duì)以上情況，公司電力調(diào)控中心、運(yùn)維檢修部、檢修試驗(yàn)工區(qū)、變電運(yùn)維工區(qū)及電力設(shè)計(jì)研究院等部門(mén)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)討論，考慮到現(xiàn)場(chǎng)合閘回路斷線的情況大多由合閘線圈引起，且彈簧未儲(chǔ)能接點(diǎn)有遙信上送，決定采用以下方案：將TWJ回路串入開(kāi)關(guān)輔助常閉接點(diǎn)及合閘線圈回路。此方案可對(duì)開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)、合閘線圈進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)避免了防跳繼電器長(zhǎng)期啟動(dòng)的情況，對(duì)彈簧未儲(chǔ)能接點(diǎn)及防跳繼電器接點(diǎn)不再進(jìn)行監(jiān)視。

雖然此方案可以完成對(duì)合閘回路的監(jiān)視，并將彈簧未儲(chǔ)能接點(diǎn)遙信上送，但是此方案仍存在一些缺點(diǎn)。

①對(duì)于彈簧未儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)影響合閘回路時(shí)不能通過(guò)“控制回路斷線”直接反映。

②當(dāng)TWJ繼電器與KO繼電器之間的電壓分配足夠啟動(dòng)KO繼電器時(shí)，會(huì)造成KO繼電器跳躍、頻繁通斷閃爍，此時(shí)易損壞繼電器。

③當(dāng)TWJ繼電器與KO繼電器之間的電壓分配足夠啟動(dòng)TWJ繼電器時(shí)，將會(huì)造成開(kāi)關(guān)合位，而操作箱HWJ與TWJ燈均亮。

1.3 提出的改進(jìn)方案參考

考慮到將TWJ回路串入開(kāi)關(guān)輔助常閉接點(diǎn)及合閘線圈回路仍無(wú)法解決的一些問(wèn)題，工程人員提出了第三種改進(jìn)參考方案[6-9]。

該改進(jìn)方案將“控回?cái)嗑€”信號(hào)實(shí)現(xiàn)了對(duì)合閘回路的全回路覆蓋，告警信號(hào)非常直觀。另外，實(shí)現(xiàn)了KO繼電器與TWJ繼電器的隔離，杜絕了交叉影響。但是該改進(jìn)方案需要在部分開(kāi)關(guān)回路內(nèi)部接線改造，改造工作量相對(duì)較大[10-11]。

2 結(jié)語(yǔ)

本次對(duì)低壓開(kāi)關(guān)防跳回路的修改經(jīng)歷了多次調(diào)整，最終方案實(shí)現(xiàn)了“控回?cái)嗑€”信號(hào)對(duì)合閘回路的全回路覆蓋，起到了對(duì)原先防跳回路的功能完善，后續(xù)研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步深入分析，提供更優(yōu)化的方案。

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