錢國(guó)平，尹 華

1.南通如東供電公司，江蘇南通 226000 2.淮安供電公司，江蘇淮安 223002

0 引言

斷路器是電力系統(tǒng)中重要的一次設(shè)備，而斷路器能否正確動(dòng)作，除了跟機(jī)械結(jié)構(gòu)的性能良好與否有關(guān)之外，還跟跳合閘線圈以及相應(yīng)的跳合閘回路是否完好有著密切的關(guān)系。因此，如何完善對(duì)跳合閘回路的監(jiān)視以及保證跳合閘線圈的完好是十分必要的。

1 事故處理過程與分析

2008年3月2日，本地的220 kV坪廊線出現(xiàn)后臺(tái)遙控分閘時(shí)A相斷路器不能分閘的情況。檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)A相斷路器兩個(gè)跳閘線圈均已燒毀，更換了新的跳閘線圈后進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該相斷路器還是不能分開，測(cè)量電位發(fā)現(xiàn)跳閘回路已經(jīng)導(dǎo)通，故確認(rèn)為機(jī)械故障造成斷路器拒跳。聯(lián)系廠家處理，發(fā)現(xiàn)跳閘掣子變形造成斷路器拒跳，更換后設(shè)備恢復(fù)正常。斷路器拒跳為什么會(huì)造成兩個(gè)跳閘線圈都燒毀呢？首先要對(duì)220 kV等級(jí)斷路器的控制回路進(jìn)行分析。220 kV坪廊線的操作箱為某繼保電氣有限公司的CZX-12A型操作箱，而斷路器為北京ABB高壓開關(guān)設(shè)備有限公司的產(chǎn)品。為方便讀者分析，本文所示圖為簡(jiǎn)化后的控制回路圖。當(dāng)手動(dòng)、遙控或保護(hù)啟動(dòng)跳閘時(shí)，如圖1所示，掛在第一組直流電源的三相跳閘繼電器STJa、STJb、STJc勵(lì)磁動(dòng)作，其觸點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)兩組跳閘回路，如圖2、3所示（圖中只畫出了A相跳閘回路，其它兩相均類似）。圖2中，11YJJ為壓力降低閉鎖跳閘觸點(diǎn)，正常時(shí)閉合；11TBIJa為跳閘保持繼電器；12TBIJa為啟動(dòng)防跳的繼電器；+BG1為斷路器常開輔助觸點(diǎn)，當(dāng)斷路器合上時(shí)是閉合的；+Y1為第一組跳閘線圈，同理圖3也有相似的功能。當(dāng)跳閘掣子卡死，造成斷路器不能分閘，+BG1常開觸點(diǎn)不能斷開，則兩個(gè)跳閘回路的11TBIJa及21TBIJa一直勵(lì)磁保持住跳閘回路導(dǎo)通狀態(tài)，造成跳閘線圈+Y1和+Y2長(zhǎng)時(shí)間通電而燒毀。

圖1 跳閘關(guān)聯(lián)回路圖

圖2 A相跳閘回路圖（第一組）

圖3 A相跳閘回路圖（第二組）

2 解決方案

現(xiàn)行的跳閘回路設(shè)計(jì)，一方面是考慮到當(dāng)TJ或STJa觸點(diǎn)較斷路器輔助觸點(diǎn)+BG1先斷開時(shí)，其觸點(diǎn)可能會(huì)被電弧燒壞，故一直保持住跳閘導(dǎo)通等待+BG1先斷開；另外很重要的一方面是與合閘回路中的防跳回路相配合（如圖4所示），當(dāng)手動(dòng)合閘于永久性故障線路時(shí)，保護(hù)導(dǎo)通跳閘回路，12TBIJa和22TBIJa動(dòng)作閉合各自的常開觸點(diǎn)，使電壓繼電器1TBUJa動(dòng)作斷開常閉觸點(diǎn)（斷開合閘線圈-Y3正電源）、閉合常開觸點(diǎn)（使電壓繼電器2TBUJa勵(lì)磁），2TBUJa動(dòng)作導(dǎo)通常開觸點(diǎn)（自保持）、斷開常閉觸點(diǎn)（確保斷開合閘線圈-Y3正電源），避免了跳閘之后由于1SHJ一直在導(dǎo)通位置而故障點(diǎn)一直存在，引起斷路器“跳躍”的現(xiàn)象。同樣，合閘回路中通過SHJa來實(shí)現(xiàn)合閘過程的自保持，以防ZHJ或1SHJ觸點(diǎn)較斷路器輔助觸點(diǎn)+BG1先斷開時(shí)，其觸點(diǎn)被電弧燒壞。因此，當(dāng)斷路器拒動(dòng)或斷路器輔助觸點(diǎn)接觸不好時(shí)會(huì)燒壞跳合閘線圈甚至是防跳繼電器。

圖4 A相合閘回路圖

如何防止因斷路器拒動(dòng)或斷路器輔助觸點(diǎn)分接（分?jǐn)嗷蚪佑|）不良而燒壞跳合閘線圈的情況發(fā)生呢？以下有3種方法：

1）采用原有回路，當(dāng)分合閘不能操作時(shí)，要盡快斷開操作電源，以防燒壞跳合閘線圈。這種方法雖然簡(jiǎn)單，但依賴人工操作，可能還沒來得及斷開電源線圈就已經(jīng)燒壞，而且當(dāng)保護(hù)跳合閘遇到這種情況時(shí)，難免線圈會(huì)燒壞。

2）采用國(guó)外（如ABB等）的斷路器本身自帶的防跳回路，如圖5所示，防跳功能僅在合閘回路中通過自保持繼電器＋K3實(shí)現(xiàn)，而跳合閘本身均不帶自保持功能，這樣就避免了因斷路器拒動(dòng)或斷路器輔助觸點(diǎn)分接不良而燒壞跳合閘線圈。但是這種設(shè)計(jì)方法也存在不足之處：其一，當(dāng)斷路器拒合或斷路器常開輔助觸點(diǎn)分接不良時(shí)，如果操作人員不知道其因而長(zhǎng)期按住手分（手合）按鈕，也會(huì)燒毀跳（合）閘線圈；其二，斷路器拒動(dòng)或斷路器輔助觸點(diǎn)分接不良的情況下，缺乏一個(gè)及時(shí)反饋回路，不利迅速處理故障；其三，保護(hù)跳閘或重合閘的動(dòng)作返回時(shí)間較斷路器輔助觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間早時(shí)，有可能造成TJ或ZHJ觸點(diǎn)被電弧燒壞。

圖5國(guó)外的防跳設(shè)計(jì)回路圖

3）對(duì)圖2、3及4進(jìn)行改造，如圖6、7所示。其中，圖6在圖2的基礎(chǔ)上增加了跳閘時(shí)間繼電器TT1（一般的，從跳合閘觸點(diǎn)閉合到斷路器輔助觸點(diǎn)動(dòng)作的時(shí)間不超過3s，故TT1取3s），當(dāng)自保持繼電器11TBIJa動(dòng)作閉合觸點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)TT1開始計(jì)時(shí)，如果跳閘回路自保持超過3s，則TT1動(dòng)作，分開跳閘自保持回路，避免了燒壞跳閘線圈，同時(shí)電壓繼電器XTBJ動(dòng)作，發(fā)出斷路器失靈或斷路器輔助觸點(diǎn)故障告警。信號(hào)回路具有自保持功能，可以通過按鍵SB1復(fù)歸。同理，合閘回路增加TH時(shí)間繼電器和XHBJ電壓繼電器，可以及時(shí)斷開合閘回路并發(fā)出告警，如圖7所示。這種在自保持回路中進(jìn)行改造的方法，很好地解決了因斷路器拒動(dòng)或斷路器輔助觸點(diǎn)分接（分?jǐn)嗷蚪佑|）不良而燒壞跳合閘線圈的問題，不但對(duì)實(shí)際跳合閘回路沒有影響（串在跳合閘回路里的均為時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn)，即使時(shí)間繼電器壞掉，對(duì)跳合閘回路的操作也沒有影響），而且還可以檢測(cè)斷路器跳閘機(jī)械結(jié)構(gòu)及其輔助觸點(diǎn)的完好性。值得注意的是，時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)分?jǐn)嗳萘恳x合適，以防斷開自保持回路時(shí)燒壞自身觸點(diǎn)。

圖6 A相跳閘回路改造圖（第一組）

圖7 A相合閘回路改造圖

從以上可以看出，方法三防范燒壞跳合閘的效果比較好，而且符合電力設(shè)備故障診斷信息化的發(fā)展趨勢(shì)，因此，建議廠家對(duì)跳合閘回路中進(jìn)行相應(yīng)的改造。

3 結(jié)論

通過對(duì)跳合閘回路的改造，能夠有效避免跳合閘線圈的燒毀，而又不影響跳合閘回路的可靠性，特別是在控制設(shè)備自動(dòng)化、信息化的今日，對(duì)相應(yīng)的合閘跳閘機(jī)械結(jié)構(gòu)及輔助觸點(diǎn)完好性進(jìn)行監(jiān)測(cè)是很有必要的。

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