电气防跳回路分析与探讨

摘要：针对断路器控制回路的特点,结合实际,分析微机保护操作箱、断路器防跳回路的构成,提出了解决具体工程中防跳回路异常问题的方案。关键词： 变电站， 断路器 ，防跳回路， 防跳继电器， 电气， 操作箱， 操作电源

Abstract: according to the characteristics of the control circuit breaker, combined with the practice, analysis operation box, microcomputer protection circuit breaker defend jump the composition of the circuit, and puts forward some solutions to specific engineering defend jump loop abnormal problems.

Keywords: substations, circuit breakers, defend jump circuit, defend jump relays, electric, operation box, operational power supply

中图分类号：F407.6文献标识码：A 文章编号：

引言

在变电站中，一般通过微机测控装置的控制回路板进行断路器远方分合闸控制操作。厂家微机测控装置及断路器本体上同时都会存在防跳回路来保证断路器正常可靠分合，特别是在合闸节点粘连的于故障线路时，防跳回路避免了分合不止的情况的出现，即开关的“跳跃”。但如果让两个防跳回路同时存在的情况下，在开关多次分合后，因两个防跳回路的互相影响，会造成控制回路不畅，无法分合开关。微机测控装置的防跳设置与断路器本体的防跳设置如何正确合理的选择；是电气系统运行及设备安全的重要保障。

1、防跳工作原理

防跳继电器有电流、电压两个线圈。电流启动线圈串联于跳闸回路，电压自保持线圈，经自身的常开触点并联于合闸回路中，其常闭触点则串入合闸回路中。如果合闸时合在短路故障上，电流线圈先得电启动，其常开触点闭合，电压线圈此时动作，自保持。其常闭触点打开，合闸回路不会因为控制开关卡死而再次合在故障上。当控制开关断开后，电压线圈才释放。常闭触点复位，起到防跳作用。

1.1 微机测控装置的防跳工作原理

某35kV室外变电站改造过程中，现场采用了许继公司的线路测控装置，原理图如图1所示。当有一个持续的合闸信号时，此时分断路器，TBJ电流线圈动作，TBJ-1打开，切断合闸回路，TBJ-2闭合，持续的合闸信号启动TBJ电压线圈并靠TBJ-2自保持，使合闸回路保持断开状态，防止断路器的再次合闸，直到持续合闸信号消失，TBJ失压恢复（图1）。

1.2 断路器本体防跳工作原理

开关柜中的断路器采用了ABB公司的某型SF6断路器，断路器本身配置了防跳环节原理图如图2。断路器合闸的同时，断路器QF辅助常开触点闭合，防跳继电器KF带电工作，KF节点断开合闸回路，同时接通防跳闭锁回路，防跳继电器KF在持续合闸信号下自保持，使合闸回路保持断开状态，直到持续合闸信号消失，KF失压恢复（图2）。

图1 微机测控装置防跳原理

图2 断路器防跳原理

1.3 两种防跳原理的区别

测控装置的防跳是通过跳闸信号分断断路器的同时，启动TBJ继电器并由持续的合闸信号使TBJ自保持来完成切断合闸回路，由其他信号启动，故障信号保持。断路器本体防跳是通过断路器合闸的瞬间启动KF继电器，由持续的合闸信号使KF继电器自保持来完成切断合闸回路，只要故障合闸信号存在，此种状态将一直保持，与断路器的状态无关。

2 微机测控装置和断路器本体防跳共存时与控制回路关系

由于微机测控装置控制与断路器的分合闸密不可分，同时微机测控装置不但具有分合闸控制功能，而且对于控制回路是否完好，也通过其内部的继电器进行监视。防跳环节与控制回路存在着不同的关系，如图3所示。

2.1 断路器防跳环节正常分合闸时及合闸信号存在时的状况

由于生产厂家的选用设备不同，R1、R2分压电阻的设置、继电器的动作电压、返回系数不同及控制母线电压的高低不同，决定微机测控装置的控制回路监视继电器TWJ和防跳继电器KF的动作状态可能存在以下几种不正常的状况：

1）断路器正常合闸时，断路器的防跳环节必然动作，合闸信号消失后，在正常的控制电压作用下，此时TWJ和KF继电器可能都保持动作状况。由于TWJ和KF动作状况的保持，控制回路表现为：断路器跳闸后，信号反映正常，断路器再次合不上闸；TWJ不动作、KF继电器保持动作状况，表现为跳闸后，控制回路断线信号发出，断路器再次合不上闸。

2）合闸信号存在时，断路器合闸后，因有持续的合闸信号存在，断路器防跳闭锁环节已起作用，断开了合闸回路，断路器再次合不上闸，TWJ两端电压相同，不动作，发出控制回路断线信号，或是断路器防跳继电器处于动作复归状态，不影响正常分合闸操作，但KF继电器异常工作，出现异响。

图3 整体控制原理

2.2 微机测控防跳环节正常分合闸时及合闸信号存在的状况

1）正常合闸时，由于断路器防跳环节的存在，信号反应与断路器的分析状况相同。

2）合闸信号存在时，在开始合闸的瞬间，断路器防跳环节已起作用，此种状况一直保持至断路器合闸后的状态，直到有跳闸信号发出时，TBJ-1断开，转而为微机测控装置的防跳环节起作用，此时信号反应与断路器的分析状况相同。

3 应用中的问题及其防跳环节的优缺点

两种防跳设置虽然都完成了防跳功能，但由于微机测控装置的TWJ与KF继电器的不同状况及持续合闸信号输入点的不同，以及两者间不同的防跳原理及与控制间的关系造成控制和信号回路反映不能对应，给故障分析及处理带来很大麻烦。

3.1 应用中的问题

1）正常情况下，在断路器跳闸后，控制回路断线信号发出时，不一定是控制环节的断线造成的，可能是防跳闭锁环节已起作用所致（即有持续的合闸信号），运行及处理人员在工作中要特别注意。不能简单地断开控制电源，使信号消除后，再恢复电源。

2）正常情况下，信号反映正常，但断路器再次合不上闸，也可能是断路器防跳环节未复归；或者是持续的合闸信号存在（微机防跳已起作用），此时应予以注意。

3.2 防跳环节的优缺点

1）两种防跳环节都是产品的标准配置，且多采用微机测控装置的防跳。采用微机测控装置防跳时，只是把断路器的防跳环节拆除，断开KF线圈的接线即可，接线简单易于完成，但微机测控装置防跳，防跳保护的二次线路范围小。

2）采用断路器防跳环节时，由于微机测控装置防跳环节集成在其内部，必须注意在断开TBJ的线圈的同时，还须将TBJ-1的节点短接。因为在断路器的防跳环节闭锁状况下，由于分断路器时，TBJ-1打开，KF失电恢复，破坏了断路器防跳闭锁环节，跳闸后，TBJ没有自保持，TBJ-1节点复归，合闸回路接通，断路器在持续的合闸信号下，将再次合闸。断路器防跳环节，防跳保护的二次线路范围大，保护可靠，但由于TWJ与KF继电器的动作关系及返回系数不同而造成的合闸回路信号反映不同，保护装置内部需要改动。

4 结论

综上所述，在设计和使用中，通常都选用两者之一。若采用两者共存的方式，则应合理的设置TWJ、KF继电器及其分压电阻R1、R2，并综合考虑控制电压的高低，使断路器正常分闸时，KF继电器能够可靠复归，不致影响信号的正常反映。这是选择断路器防跳的关键，同时还应考虑是否将KF继电器的节点引入微机测控装置，用于区分断线信号。此种状态下，选择两者共存，既满足了防跳功能及其防跳保护范围的最大，又不影响各厂家的产品标准使用，使应用得以完善。

参考文献：

[1]熊信银.电力系统工程基础[M].湖北:华中科技大学出版社,2003.

[2]厦门ABB开关有限公司.新VD4防跳机构原理介绍[M].厦门ABB开关有限公司,2007