高压断路器控制回路技术问题及改进措施

【摘 要】断路器是发电厂和变电站主要的电气设备之一，主要作用是在电路发生短路故障时，断路器能够迅速的将电源切断，断路器性能的好坏不仅与电气设备本身、绝缘性能等有关系，还和控制回路接线是否完好有关。本文主要对高压断路器控制回路技术问题及改进措施进行分析研究。

【关键词】高压断路器；控制回路；技术问题；改进措施

前言

在电力系统正常运行过程中，断路器是否能够正常工作，对于整个电力系统的稳定运行有很大关系。现阶段变电站的综合自动系统还存在断路器失灵或者损坏造成的事故，因此，为了保证变电系统能够持续稳定为人们服务，就应该对高压断路器相关问题进行分析，从而找出相应的改进措施。

1 断路器防跳闭锁装置

1.1 作用和种类

在断路器进行合闸时，如果由于某种原因造成断路器的触动开关没有自动复原时，这时如若发生短路现象，为了保护电路的安全，就会出现断路器自动跳闸的现象，还会出现多次的跳合现象，也被称为跳跃，如果出现上述情况，就会造成断路器损坏，造成安全事故。为了避免跳跃现象的出现，可以措施电力防跳和机械防跳两种措施进行解决。

1.2 断路器防跳闭锁装置存在问题

现在高压输电设备都设计相应的断路器防止跳跃现象的出现，配电箱有一套防跳跃装置，但是电力系统设计人员在进行断路器控制回路设计时，经常会出现将两套防跳装置串联使用，就会出现两个防跳装置的控制回路出现混乱的现象，也就是断路器出现跳闸和合闸回路是否完好的指示灯同时亮，这不符合指示灯断路器的设计要求，因此，就需要对回路接线就行改进。

1.3 断路器防跳闭锁装置的改进措施

由于断路器的跳合闸回路线三相对称，在进行近距离或者远程操作时，断路器在合闸位置时，跳闸位置监视电器线圈又通过跳闸继电器线圈构成回路，使跳闸继电器线圈机器的电阻值减小，因此，把操作电压降到了线圈的两端，从而造成指示在合闸时红绿灯亮的现象。为了解决这个问题，我们必须将两套防跳装置分开使用，在进行远程操作电路时，把操作机构内部的防跳回路断开，只使用设备内部的防跳装置。为了实现上述的目的，以A相为例，可以把远方/就地切换开关43RL的19-20接线点串联在RA与直流与负电流之间，就可以完成上述的问题。如图1所示：

图1 A相断路器操作机构就地合闸防跳回路图

2 跳闸操作箱内错误出现跳闸的现象分析及处理

在进行断路器远程手动操作时，如果跳闸箱内发出错误的跳闸保护信息， 此时工作人员就必须分析跳闸是由事故引起的，还是出现了误跳闸现象，以免给工作人员带来视角上的错觉。

如图2所示，某厂在生产的分相操作箱接线图在220kV及以上断路器控制回路中有十分广泛的应用，但是在使用过程中，存在一个显著的问题，手动操作断路器时，很容易出现误发保护动作出口跳闸信号的现象，以A相为例，在手动操作断路器时，继电器STJa励磁借点闭合，经过防跳闸继电器1TBIJa及防跳闸继电器2TBIJa后，电流线圈会接通跳闸回路，这样断路器就会出现跳闸，在整个过程中，由于防跳闸继电器将保护动作出口跳闸信号继电器的电流线圈回路接通，使得继电器产生励磁动作，并实现了电压自保护，同时在这个过程中，A相保护出口跳闸信号指示灯XDa亮起，这样就会给人一种错觉。

在图2中，由于手动继电器接点并接在保护动作出口跳闸信号继电器电流线圈两端，理论上当手动继电器STJa发生动作时，保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa电流线圈应处于短路状态，不能产生动作，但是在实际工作中，是根据断路器跳闸电流设计保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa动作电流的，导致保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa十分灵敏，其电流线圈直流电阻仅为零点几欧姆，虽然手动继电器将整个电流线圈短路，但是还会有很小一部分电流经过保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa电流线圈，从而引起其动作。

为有效地防止这种现象的发生，在选择使用保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa时，可以根据实际情况，适当的减小保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa的动作灵敏度，增加其动作电流，这样就能保证其不会产生误动作的现象。需要注意的是，在提高保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa动作电流时，要保证保护动作出口发生异常情况时，断路器可以可靠跳闸、发出信号。

另外，当操作人员操作不当时，也容易引起保护动作出口跳闸信号继电器TXIJa误动作，当断路器没有完成跳闸前，操作人员将操作手柄松开，这样手动继电器STJa就会返回，防跳闸继电器为保护回路，完成跳闸，从而误发出信号。为避免这种现象的发生，操作人员在实际操作中，必须严格的按照相关制度进行操作，确认断路器跳闸后，相应指示灯亮起后，才能将操作手柄松开。

图2 A相断路器跳闸回路示意图

3 双跳闸线圈断路器在保护动作出口后拒动的原因及处理

对于220kV及以上的高压断路器，一般情况下，会在断路器两端设置两组跳闸线圈和一组合闸线圈，保护动作跳闸和自动装置动作跳闸会连接在断路器两端的两组跳闸线圈，而手动跳闸只会连接在一组跳闸线圈上，这样就能保证，即便电力系统出现故障，保护动作跳闸和自动装置动作跳闸也会保证断路器的可靠动作，及时将故障点切除，最大限度的保证电力系统的安全运行。

在某330Kv变电器调试工作中，对330kV线路保护断路器进行联动实验时，发现断路器出现拒动的现象，同时手动断路器处于正常状态，主要是保护装置出口断路器不发生动作，对整个断路器回路、保护回路接线进行认真检测后，没有发现错误。经过详细研究后，发现断路器两组跳闸线圈套在一个铁芯上，铁芯中磁通量是叠加的，其产生的电磁力是一组跳闸线圈的2倍，但是由于断路器两组跳闸线圈接线错误，使得铁芯中磁通量为零，从而导致断路器拒动，如图3所示。

图3 断路器两组跳闸线圈错误接线

由于断路器两组跳闸线圈引出线在生产过程中，没有明显的标识，但在控制回路校线前，需要对两组线圈的同性极端进行确认，因此，可以采用同性极端法判断其接线是否准确，将万用表连接在两组跳闸线圈中，并万用表的量程调到直流毫安档，闭合开关后，如果万用表指针正方向出现偏转现象，则说明接线正确。

4 总结

对于电力系统中的一次设备，二次回路是十分重要的控制、监视系统，其涉及面十分广泛，如果二次元件设施参数出现错误，就会对整个系统的正常运行带来极大的隐患，高压断路器是十分重要的一个二次元件设施，因此，加强高压断路器控制回路技术问题管理，积极改进高压断路器控制回路，对整个电力系统的安全运行有十分重要的意义。

参考文献：

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