韋昌富
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開關(guān)跳躍就是指斷路器的控制手柄處于合閘位置(合閘回路由于某種原因而接通),當(dāng)線路存在故障時,繼電保護(hù)裝置動作使斷路器跳閘,此時斷路器會再次合閘、跳閘,多次重復(fù)動作此“跳閘、合閘”的現(xiàn)象。如果不采取防護(hù)措施,那么多次重復(fù)的開關(guān)跳躍將會使斷路器合于故障導(dǎo)致設(shè)備損壞,大大降低斷路器的速斷能力,嚴(yán)重時開關(guān)會發(fā)生爆炸,造成人身事故以及臨近設(shè)備的安全事故。
針對開關(guān)跳躍現(xiàn)象,我們一般采用開關(guān)防跳回路來防止防止斷路器反復(fù)分、合閘,保護(hù)設(shè)備的安全。
實現(xiàn)開關(guān)防跳有兩種方式:
如圖1所示,當(dāng)開關(guān)合于故障時,繼電保護(hù)動作使開關(guān)跳閘,如果此時合閘接點仍未斷開導(dǎo)致合閘回路接通,開關(guān)將會再一次合閘,如此反復(fù),導(dǎo)致開關(guān)發(fā)生跳躍現(xiàn)象。此時,我們需要采取開關(guān)保護(hù)裝置防跳防止開關(guān)跳躍。
圖1 開關(guān)防跳回路原理圖
(1)控制開關(guān)的合閘接點KK的⑤、⑧接點閉合,使合閘回路接通。
(2)如果開關(guān)合于故障,保護(hù)動作,此時跳閘回路接通,TBJ繼電器動作,其常開接點TBJ閉合使防跳回路接通(因為此時KK的⑤、⑧接點閉合),TBJV動作使其常開接點TBJV閉合,使防跳回路保持接通狀態(tài)(直到KK的⑤、⑧接點斷開為止)。
(3)由圖可見,此時TBJV繼電器的常閉接點是斷開的,如果KK的⑤、⑧接點一直沒有斷開,那么由于防跳回路此時是接通狀態(tài),故開關(guān)不能合上,達(dá)到了防跳的目的。
如圖1所示,采用機構(gòu)箱防跳回路。
(1)當(dāng)合閘脈沖發(fā)出后,開關(guān)機構(gòu)開始合閘。
(2)此時,開關(guān)合閘回路粘連,開關(guān)合閘后的一瞬間,開關(guān)輔助常閉接點斷開,其常開接點閉合,防跳繼電器K0有電流流過啟動,K0常閉接點斷開合閘回路,同時K0的常開接點接通防跳回路。
(3)由于此時關(guān)合閘回路粘連,防跳繼電器在持續(xù)合閘信號下自保持,使合閘回路保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。
(4)當(dāng)開關(guān)由于故障或者其他原因跳開之后,雖然此時合閘信號一直存在,但合閘回路已經(jīng)斷開了,因此開關(guān)不能合上,達(dá)到了開關(guān)機構(gòu)防跳的目的。直到合閘信號消失,防跳繼電器K0才會返回,斷開防跳回路。
由上面的分析可知,保護(hù)裝置防跳優(yōu)點為防跳接在保護(hù)操作箱內(nèi)(一般布置在保護(hù)屏中),運行環(huán)境較好;缺點為當(dāng)斷路器機構(gòu)箱至保護(hù)裝置之間的合閘回路發(fā)生帶正電故障時,如系統(tǒng)也出現(xiàn)故障,保護(hù)裝置防跳將不起作用。機構(gòu)防跳優(yōu)點為斷路器機構(gòu)防跳回路僅并聯(lián)在合閘回路中,對分閘回路沒有影響,回路相對比較簡單,可以實現(xiàn)就地保護(hù),有效地消除了從保護(hù)裝置到斷路器機構(gòu)箱間的保護(hù)死區(qū)現(xiàn)象;缺點為斷路器機構(gòu)防跳繼電器安裝在斷路器機構(gòu)箱或匯控柜中,運行環(huán)境比較惡劣,存在受斷路器振動影響等隱患,隨著年限增長,運行狀況逐漸變壞。
兩種回路接線存在的問題:在實際接線中,如果把兩套防跳都接入回路的話,這種接線方式會有寄生回路存在的問題。如圖1所示,正常情況下,開關(guān)在分位。合上開關(guān),由于如圖示這個回路存在,如果回路的參數(shù)配合不好,就有可能使跳位監(jiān)視繼電器線圈TWJ勵磁,進(jìn)而導(dǎo)致綠燈亮。這樣,就會出現(xiàn)開關(guān)在合位,但紅燈、綠燈一起亮的異常現(xiàn)象。
更為嚴(yán)重的是,開關(guān)合閘過程中,如果回路參數(shù)配合不好,機構(gòu)防跳繼電器線圈K0有可能勵磁,K0的常開接點閉合并形成自保持,K0的常閉接點斷開,切斷開關(guān)合閘回路。這樣,在開關(guān)下次分閘后,雖然DL的常開接點打開,但(+KM)—(TWJ)—(R)—(K0常開接點)—(K0)—(-KM)仍然形成寄生回路,使得K0繼電器不能返回,此時K0的常閉接點依然斷開,使開關(guān)不能正常合閘。
針對上述接線存在的問題,如果要將兩套防跳都接入回路,就必須對回路作必要的改變。
(1)參照圖2,在跳位監(jiān)視回路中串入K0常閉接點。如果K0勵磁,K0在合閘監(jiān)視回路中的常閉接點就會斷開寄生回路,這樣,在開關(guān)合閘脈沖解除后后,K0就能可靠返回,從而避免了開關(guān)分閘后不能再次合閘的缺陷;但開關(guān)合位時紅綠燈全亮的缺陷仍有可能存在,原因在于:開關(guān)在合閘瞬間,如果回路參數(shù)配合不當(dāng),有可能使TWJ勵磁,但K0沒有勵磁,這樣,K0常閉接點也就形同虛設(shè)了。
(2)參照圖2,在合閘監(jiān)視回路中串入DL常閉接點。當(dāng)開關(guān)在合位時,DL常閉接點斷開,從而切斷了寄生回路,避免了開關(guān)合位時紅綠燈一起亮的缺陷,但分閘后不能再次合閘的缺陷依然可能存在,具體缺陷發(fā)生過程如下:
1)開關(guān)分閘前,DL常閉接點斷開,常開接點閉合。
2)開關(guān)分閘后,DL常閉接點閉合,如此時DL常開接點未能及時斷開,則K0繼電器可能勵磁,K0常開接點閉合使K0線圈自保持,K0常閉接點斷開,使開關(guān)分閘后不能再次合閘。
圖2 在合閘監(jiān)視回路中串入K0常閉接點和DL常閉接點
針對兩種接線方式存在的問題,我們可以在合閘監(jiān)視回路中同時串入DL常閉接點和K0常閉接點。該接線相對完善地解決了上述兩個缺陷:DL常閉接點避免了開關(guān)合位時紅綠燈一起亮的缺陷,K0常閉接點避免了開關(guān)分閘后不能再次合閘的缺陷。
但在一般的回路中,考慮到回路的復(fù)雜性,通常只采用一種防跳方式就可以了。至于是拆除操作箱中的防跳回路還是拆除斷路器中的防跳回路,要視操作箱與斷路器中的具體接線情況而定,一般建議采用斷路器中的防跳回路。在采用斷路器防跳回路時,需研究保護(hù)出口是否有保持功能,否則操作箱中的防跳繼電器電流保持回路應(yīng)予保留。