龔健明

電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路策略

龔健明

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對于國民經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展以及電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要的影響。在此過程中分析關(guān)于電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路的策略實施，引起了電力企業(yè)管理人員及技術(shù)研究人員的重視。實際發(fā)展中如何有效實施高壓斷路器的防跳回路設(shè)計作業(yè)，并且合理提升電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，成為當前電力企業(yè)運行管理中主要面臨的問題。針對電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路策略進行簡要分析研究。

電力系統(tǒng)；高壓斷路器；防跳回路；策略分析

電力系統(tǒng)運行中高壓斷路器的安全穩(wěn)定運行，對于電力系統(tǒng)的運行安全性以及用電戶的安全穩(wěn)定用電具有極大的影響。實際發(fā)展中如何有效控制電力系統(tǒng)中高壓斷路器的運行質(zhì)量，并且防止高壓斷路器出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，成為電力系統(tǒng)高壓斷路器運行維護技術(shù)實施中主要研究的問題。簡要分析電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路策略，以期為相關(guān)電力系統(tǒng)中的高壓斷路器防跳回路設(shè)計提供參考。

1 電力系統(tǒng)高壓斷路器跳躍現(xiàn)象造成的危害

電力系統(tǒng)高壓斷路器在運行中頻繁出現(xiàn)跳閘、合閘現(xiàn)象，對于電力系統(tǒng)的運行造成了嚴重的影響，造成的危害主要體現(xiàn)為高壓絕緣降低或失效、設(shè)備短路燒毀、大范圍電力事故及經(jīng)濟損失。

電力系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)高壓斷路器跳躍現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為高壓斷路器在運行中穩(wěn)定性較差，出現(xiàn)異常閉合-開啟-閉合的現(xiàn)象，影響了斷路器的實際應(yīng)用效果，并且?guī)硪欢ǖ陌踩[患，造成高壓斷路器跳躍現(xiàn)象的主要原因為電氣回路故障、機械部分故障。

電氣回路故障表現(xiàn)為直流電壓過低、電氣控制元件接觸不良、存在斷線以及線圈短路等現(xiàn)象、引起高壓斷路器跳躍現(xiàn)象。機械部分故障表現(xiàn)為跳閘頂桿脫落或卡勁、合閘緩沖偏移，開關(guān)本體與合閘線圈卡勁，機械結(jié)構(gòu)間油污雜質(zhì)過多，最終引起的電力系統(tǒng)高壓斷路器跳躍現(xiàn)象。

1.1 高壓絕緣降低或失效

高壓絕緣效果降低或高壓絕緣失效是電力系統(tǒng)中高壓斷路器出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象造成的危害之一。高壓絕緣降低或高壓絕緣失效造成的主要危害體現(xiàn)在以下幾個方面：危及區(qū)域電力操作人員及居住人員的生命安全，對于區(qū)域電氣工程的安全穩(wěn)定運行造成了較大的危害，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電，對用電戶安全穩(wěn)定用電、用電戶電器設(shè)備的安全穩(wěn)定應(yīng)用造成了危害。

1.2 設(shè)備短路燒毀

電力系統(tǒng)中高壓斷路器出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，從電氣性能方面分析，主要造成的危害為設(shè)備短路燒毀。以變壓器為例進行分析，變壓器正常運行時上級高壓斷路器頻繁出現(xiàn)合閘、跳閘現(xiàn)象，變壓器在運行中出現(xiàn)短路，或系統(tǒng)運行電壓異常引起的斷路現(xiàn)象，極大影響了設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。嚴重時造成設(shè)備內(nèi)部線路荷載出現(xiàn)問題，引起設(shè)備短路燒毀、起火、爆炸現(xiàn)象，極大影響了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1.3 大范圍電力事故及經(jīng)濟損失

由于電能介質(zhì)的特殊性，電力系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)電力故障現(xiàn)象，造成的影響范圍較大。從電能的傳輸供應(yīng)母線端頭分析，上級高壓斷路器裝置頻繁出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，造成的直觀危害為大范圍的電力事故及經(jīng)濟損失現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為供電區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了大面積的停電現(xiàn)象，且恢復(fù)周期長，造成的經(jīng)濟損失大。高壓斷路器在運行中出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，對于電網(wǎng)運行中的可靠性也造成了一定的危害，不利于區(qū)域經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展和區(qū)域社會秩序的良性發(fā)展。

2 電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路設(shè)計原理及常用策略

電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路設(shè)計是電力系統(tǒng)中常見的一種預(yù)防性保護設(shè)計回路，其技術(shù)的有效應(yīng)用為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行奠定了良好的基礎(chǔ)，同時對于維護系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性也發(fā)揮了重要的作用。常用的電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路設(shè)計策略有電氣并聯(lián)防跳回路設(shè)計、電氣串聯(lián)防跳回路設(shè)計、自動化裝置內(nèi)部防跳回路設(shè)計、保護裝置與斷路器本體二次防跳回路設(shè)計。

2.1 電氣并聯(lián)防跳回路設(shè)計

電氣并聯(lián)防跳回路設(shè)計為常見的一種防跳回路設(shè)計技術(shù)，實際設(shè)計作業(yè)中通過在斷路器中實施并聯(lián)線路操作的方式，實現(xiàn)防跳作用。斷路器合閘操作中如出現(xiàn)故障現(xiàn)象，DL1閉合，TBJ勵磁動作，并通過TBJ1繼電器線路動作自保持，TBJ2繼電器動作打開斷路的合閘回路，確保高壓斷路器不會重復(fù)合閘，保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，并實現(xiàn)防跳功能。在實際應(yīng)用中，由于機構(gòu)箱多數(shù)安裝于戶外，潮氣易侵入機構(gòu)箱內(nèi)，造成電器元件受潮銹蝕，如防跳繼電器鐵芯生銹、機構(gòu)卡澀等，降低防跳繼電器的可靠性，影響其正常運行。

2.2 電氣串聯(lián)防跳回路設(shè)計

電氣串聯(lián)防跳回路設(shè)計運行過程為：斷路器合閘于故障線路時，繼電保護動作，保護出口接點BCJ閉合，啟動防跳繼電器TBJ的電流線圈，同時斷路器跳閘。TBJ2常閉觸點斷開合閘回路，TBJ1常開觸點閉合使TBJ繼電器電壓線圈接通并保持。如果此時SA（5—8）或ZJ接點不能返回而持續(xù)發(fā)出合閘信號，由于合閘回路已斷開，斷路器不能合閘，從而達到防跳目的。在實際應(yīng)用中，由于串聯(lián)防跳必須由保護跳閘指令啟動，在合閘信號長期存在而斷路器合閘后不能保持的情況下，由于無保護跳閘指令，操作箱內(nèi)的串聯(lián)防跳將不能啟動，如此會造成斷路器因無防跳功能而不斷分合，釀成事故。

2.3 自動化裝置內(nèi)部防跳回路設(shè)計

當前中國電力系統(tǒng)在運行中已經(jīng)實現(xiàn)了較多的自動化操作，自動化裝置內(nèi)部實施防跳回路設(shè)計，為當前電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路設(shè)計中的主要設(shè)計方式。具體在實施中，自動化裝置內(nèi)部防跳回路設(shè)計作業(yè)的實施主要通過在線路板上直接焊接的方式，使電力系統(tǒng)自動化裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)運行中具備防跳功能。在自動化裝置內(nèi)部實施防跳回路設(shè)計，需要注意的事項為：設(shè)計作業(yè)中防跳繼電器的電流線圈額定電壓應(yīng)與斷路器操動機構(gòu)分閘線圈的額定電流相匹配，避免電壓電流不匹配，造成的防跳設(shè)計效果無法發(fā)揮，出現(xiàn)安全事故。在實際運行中，如保護裝置到斷路器柜之間的回路出現(xiàn)故障，則其防跳功能失效，無法發(fā)揮防跳設(shè)計效果。因此在實際應(yīng)用中落實裝置內(nèi)部的回路檢修、裝置檢修維護，也為重要的作業(yè)內(nèi)容。

2.4 保護裝置與斷路器本體二次防跳回路設(shè)計

保護裝置與斷路器本體二次防跳回路設(shè)計為兩種常見防跳回路設(shè)計技術(shù)。從當前的實際應(yīng)用現(xiàn)狀方面分析，兩種防跳回路設(shè)計均有應(yīng)用。保護裝置防跳回路設(shè)計在實際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)遠程合閘中的防跳效果，斷路器本體二次防跳回路設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)就地合閘中的防跳效果。

從電力系統(tǒng)的設(shè)計運行管理方面分析，遠程操控和就地操控均為兩種重要的操控作業(yè)模式，兩種防跳回路設(shè)計均無法全面滿足電力系統(tǒng)中的防跳運行需求，但同時受限于中國電力技術(shù)方面的相關(guān)規(guī)則，只能選擇一套防跳回路設(shè)計，從目前的實際應(yīng)用現(xiàn)狀看，保護裝置防跳回路設(shè)計的應(yīng)用占比較高。另外從遠期電力系統(tǒng)的智能化改造方面分析，電力系統(tǒng)運行中涉及大量的遠程操控作業(yè)，因此保護裝置防跳回路設(shè)計的應(yīng)用具備較高的優(yōu)勢。

3 電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路設(shè)計中的注意事項

3.1 合理選用防跳回路設(shè)計技術(shù)

從電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路的設(shè)計需求、設(shè)計作用發(fā)揮、基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)運行操控現(xiàn)狀、電力技術(shù)運行設(shè)計要求方面分析，電力系統(tǒng)中高壓斷路器防跳回路設(shè)計作業(yè)實施中，合理選擇防跳回路技術(shù)為重要的注意事項。從具體運行的安全性、防跳回路設(shè)計運行效果的完善性方面分析，實施組合型防跳回路設(shè)計技術(shù)為有效的改善措施。具體實施中，可通過選用串聯(lián)防跳結(jié)合并聯(lián)防跳的方式進行系統(tǒng)防跳回路的設(shè)計應(yīng)用。

3.2 模擬驗證

電力系統(tǒng)中高壓斷路器防跳回路設(shè)計作業(yè)的實施涉及軟件處理、硬件響應(yīng)兩方面的系統(tǒng)運行邏輯。因此考慮電力系統(tǒng)高壓斷路器運行中的系統(tǒng)波動問題，設(shè)計人員在設(shè)計作業(yè)實施中，落實模擬驗證操作為重要的注意事項。具體實施中，設(shè)計人員可借助電氣測試軟件，通過模擬電力系統(tǒng)波動高壓斷路器跳閘、合閘方式，進行防跳回路設(shè)計效果測試，以此優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，提升設(shè)計質(zhì)量，保障后續(xù)防跳回路設(shè)計應(yīng)用中的安全性和可靠性，同時合理提升電力系統(tǒng)高壓斷路器的運行性能，保障電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

分析電力系統(tǒng)高壓斷路器中防跳回路設(shè)計作業(yè)的實施現(xiàn)狀，根據(jù)需求差異以及電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計差異，在進行高壓斷路器防跳回路設(shè)計作業(yè)時，應(yīng)用了較多類型的防跳回路設(shè)計技術(shù)。另外從各類防跳回路設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用效果、運行邏輯方面分析，在具體的防跳回路設(shè)計作業(yè)實施中，設(shè)計人員還應(yīng)重視防跳回路設(shè)計中的模擬驗證操作，考慮技術(shù)設(shè)計應(yīng)用的性能完善性及設(shè)計效果的合理發(fā)揮。應(yīng)用組合型防跳回路設(shè)計技術(shù)，也為電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路設(shè)計發(fā)展的主要方向。

［1］駱星，甘波.電力系統(tǒng)高壓斷路器防跳回路的創(chuàng)新思考［J］.科技風(fēng)，2017（5）：197，220.

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TM561

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.029

2095－6835（2019）16－0073－02

〔編輯：嚴麗琴〕