防跳回路常见故障分析
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断路器防跳回路常见问题分析及对策一、防跳定义什么是断路器防跳。
当断路器合闸于永久性故障时,断路器保护动作迅速跳开开关,此时若合闸指令持续存在(合闸接点黏粘),开关又会再次合闸于故障,保护动作再次跳开开关,即开关储能满足要求后会出现连续“合-分-合-分…”的跳跃现象,为避免此类现象发生,在开关机构或保护装置内加装防跳继电器,经过控制回路断开或短接合闸回路,实现开关防跳功能。
二、防跳功能的实现方式1 防跳回路原理1)保护装置防跳回路原理图1保护装置防跳回路原理保护装置防跳闭锁继电器的断路器控制回路如图1所示,图1中防跃继电器TBJ有两个线圈,即电流线圈和电压线圈,电流线圈为启动线圈,电压线圈为自保持线圈。
SHJ为手合节点,ZHJ为重合闸节点,HBJ为合闸保持继电器,HQ为合闸线圈,DL为断路器辅助节点,STJ为手跳节点,TJ为保护动作跳闸节点,TQ为跳闸线圈。
当手动合闸或保护装置重合闸动作时,SHJ或ZHJ动作,其常开节点闭合,若此时一次系统有故障,保护动作,TJ闭合,启动TBJ 的电流线圈,TBJ1、TBJ3常闭节点打开,切断合闸回路,防止操作人员在手动合闸后未放开合闸把手,导致SHJ不能返回,或重合闸继电器节点粘住。
如果没有防跳跃闭锁回路,上述情况将导致断路器再次合闸。
另一方面常开节点TBJ2闭合,启动TBJ的电压线圈自保持。
直到SHJ与STJ返回,TBJ的电压线圈失电为止,TBJ继电器复归。
使用TBJ1与TBJ3这两个常闭节点是为了增加合闸回路的可靠性,防止其中一个节点损坏而导致断路器不能合闸;使用TBJ4是为了防止故障切除后,TJ比断路器辅助节点DL 先返回,跳闸回路由TJ直接断弧而损坏。
2)操作机构防跳回路原理图2 操作机构防跳回路原理以110kV弹簧操作机构断路器为例,操作机构防跳跃闭锁继电器的控制回路如图2所示。
图2中DL* 为提前接通常开节点,即在开关断路器合闸过程中,且未合上之前DL* 接通;TBJ2 为延时打开的常闭节点;当储能回路故障时DG 常闭节点打开,闭锁合闸回路;S1 为弹簧储能限位节点,当弹簧未储能时S1 节点打开,闭锁合闸回路;当SF6 气体低于规定值时,SF6 节点打开,闭锁跳合闸回路。
一起断路器防跳跃回路误启动故障分析及解决摘要:分析了一起由于断路器防跳跃回路误启动而导致的断路器遥控合闸失败故障,通过分析断路器防跳跃回路及保护装置二次回路原理,判断出防跳跃回路误启动原因,并提出了解决方案。
关键词:防跳跃回路,误启动,分压断路器控制回路若发生断路器“跳跃”是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸。
为防止断路器的“跳跃”现象发生,通常设计采用防跳回路,当断路器出现“跳跃”时,将断路器闭锁到跳闸位置。
但是断路器的放跳跃回路设计不合理,或与保护装置配合不协调,也会导致断路器操作不正常。
本文分析了一起断路器防跳跃回路误启动而导致遥控合闸失败、分闸指示灯误指示的故障,通过分析断路器防跳跃回路及保护装置二次回路原理,判断出防跳跃回路误启动及分闸灯误指示的原因,并提出了解决方案。
一、防跳跃回路及其原理断路器的“防跳跃”回路动作原理:当控制开关SA5~8接通,使断路器合闸后,如保护动作,其触点KCO闭合,使断路器跳闸。
此时TBJ的电流线圈带电,其触点TBJ1闭合。
如果合闸脉冲未解除(例如控制开关未复归其触点SA5~8仍接通,或自动重合闸继电器KR触点卡住等情况),TBJ的电压线圈自保持,其触点TBJ2断开合闸线圈回路,使断路器不致再次合闸。
只有合闸脉冲解除,TBJ的电压线圈断电后,接线才恢复图1所示的原来状态。
图2断路器本体二次回路图(1)就地操作将远方/就地操作转换开关切换到就地位置,进行断路器分合闸操作,开关能够正确响应。
(2)远方操作将远方/就地操作转换开关切换至远方位置,在保护屏进行断路器分合闸操作,分闸操作可以正常响应,进行遥控合闸时,断路器无合闸响应,经就地电动合闸后,装置分、合位灯均点亮。
三、故障原因检查分析为解决不能遥控断路器合闸操作及分闸灯误指示的问题,检修人员对断路器二次回路进行检查:(1)首先怀疑远方/就地操作转换开关的合闸回路远方接点未接通,导致不能进行遥控合闸,因此将端子68与端子17短接,进行遥控合闸操作,断路器仍不能正确响应。
(上接第303页)摘要:针对某供电公司220kV 变电站GIS 设备在线路故障跳闸试送过程中,由于防跳继电器动作时间过长,造成试送时发生跳跃现象,本文通过分析防跳继电器的接线方式及事故的处理方法,提出正确合理的试验方法及及防跳回路反措。
关键词:断路器防跳回路防跳继电器GIS 开关0引言断路器是电力系统中重要的一次设备,断路器控制回路设计不合理会使断路器合闸于故障后出现跳跃现象。
针对这种现象,在断路器控制回路里面设计了防跳回路,通常有操作箱防跳和断路器机构防跳。
一般进口及合资断路器采用机构防跳,国产断路器采用操作箱防跳。
由于实现方法不同,在断路器跳跃时表现出来的现象会有所不同,在对断路器防跳回路进行试验时,如不注意,可能在保护校验或是故障排查时造成错误判断,给运行带来安全隐患。
1防跳回路的典型接线1.1断路器机构防跳断路器机构防跳实现逻辑为:当有合闸脉冲经远控或就地合闸,断路器合闸到位后,BG1常开触点闭合,K3防跳继电器励磁并自保持;此时合闸回路里K3常闭触点打开,断开合闸回路并自保持。
即使合闸脉冲一直存在,但因合闸回路K3常闭触点断开,断路器不能合闸,实现防跳。
1.2操作箱防跳防跳继电器TBJ 由电流启动,该线圈串联在跳闸回路中。
电压保持线圈与合闸线圈并联。
当合闸到故障时,保护出口接点TJ 闭合,TBJ 电流线圈启动,常闭接点断开合闸回路,另一对常开接点接通电压线圈并保持。
由于合闸回路已被断开,断路器不能合闸,从而达到防跳目的。
另外,当TBJ 启动后,其并联于保护出口的常开接点闭合并自保,直到“逼迫”断路器常开辅助接点变位为止,防止保护出口接点断弧。
2防跳回路存在问题及分析2.1事故经过某供电公司220kV 变电站220kVGIS 设备在线路故障跳闸试送过程中,由于防跳功能丧失,造成断路器在试送时发生跳跃现象,造成隔离开关气室内盆式绝缘子及导电回路严重烧损。
2.2故障处理过程通过对后台报文、录波文件进行分析,断路器在合闸后,加速跳开,又再次合闸,断路器的动作计数器动作两次,初步判断路器防跳回路失效。
断路器防跳回路异常分析及解决方案摘要:断路器是电力系统中重要的一次设备,而防跳回路是断路器控制回路的一个重要组成部分。
断路器跳跃是指因断路器合闸触点粘连或其他原因导致断路器短时间内重复分、合闸,如果不采取可靠措施,可能导致故障电流多次冲击电力系统,使断路器的开断能力下降,更甚者还可能引发爆炸,威胁人身与设备安全。
文章对断路器防跳回路异常进行分析并提出了解决方案。
关键词:断路器;保护;防跳1断路器发生跳跃主要有两种情况一种是当断路器合闸时,刚好线路有故障,保护装置动作跳开断路器。
若此时由于合闸触点粘连等原因导致合闸脉冲还在保持状态,断路器将再次合闸,如此反复分、合闸,将导致断路器发生跳跃。
针对此种情况可使用保护装置防跳回路切断合闸回路加以防止,即保护装置防跳。
另一种情况是断路器机构有问题(如机构脱扣等)不能使断路器正常合闸而发生偷跳等。
如此时断路器合闸脉冲还在保持中,也将导致断路器反复分、合闸而发生跳跃。
针对此种情况应该使用断路器内部防跳继电器加以防止,即机构防跳。
2防跳技术2.1防跳和防跳功能定义断路器的合分闸由电气合分闸信号或手动合分闸按钮触发。
当合闸命令使断路器合闸后,如果电气回路的控制触点无法复归,或合闸按钮无法复归,合闸命令一直存在。
此时如果继电保护动作使断路器跳闸,则跳闸后断路器将再次合闸,甚至发生反复“跳-合”现象,这就是“跳跃”。
防跳,就是利用机械闭锁装置或电气闭锁装置,使得一个合闸命令无论持续多长时间,都智能操作断路器合闸一次。
如果断路器要第二次合闸,则必须在前一个合闸命令消失后重新发送合闸命令。
2.2电气防跳工作原理如下:(1)断路器工作状态下,合闸闭锁电磁铁 RL1 动作,合闸闭锁电磁铁的辅助开关 BL:0,2 节点闭合;断路器已储能,储能节点 BS1:13,14 闭合;断路器分闸状态,断路器合闸触点 BB1:53,54 断开;防跳继电器 KN 不动作,KN:1,2 闭合。
(2)合闸信号发出后,合闸回路得电,电流通过整流元器件 TR3,经过 KN:1,2、BS1:13,14、BB1:31,32、BL:0,2 到达合闸线圈 MC,断路器合闸。
防跳回路的常见故障分析研究摘要:目前,随着计算机及工控机的引入,电力系统对断路器的控制回路呈现多样化的设计,尤其是在防跳回路的设计上显得尤为突出。
如何准确无误控制断路器的动作,确保设备既不拒动也不误动,使设备分合的可靠率达到百分之百是当前一直奋进的方向。
本文通过阐述防跳回路的原理,分析在实践中经常发生的防跳回路故障,并总结经验提出对应策略,希望能为相关企业提供参考。
关键词:防跳故障分析1引言防跳是防止开关跳跃的简称。
所谓跳跃是指由于合闸回路的问题引起手合或重合接点粘连,造成长期发出合闸命令。
当开关合于故障跳开后,合闸令又使其合上,保护动作开关会再次跳开,因为一直有合闸命令,开关又会再次合上。
一旦发生开关跳跃现象,会导致开关损坏,严重的还会造成开关爆炸,所以防跳功能是操作回路里一个相当重要的部分。
2防跳回路的作用和实现方式防跳回路的作用就是防止开关分闸、合闸的动作反复进行造成设备损坏。
在继电保护中具有十分重要的作用。
目前,大部分的防跳回路电气设计均采用电流启动、电压保持的方式。
该方法较为可靠,得到普遍的应用。
其在现场的试验实践方法也很简单,即在保持合闸命令的同时对设备的故障接点进行短接,模拟故障信号,如果开关跳开后不在合上,说明防跳回路起到了作用;若开关跳开后再次合上,循环反复,表明防跳回路不能保证开关的跳跃,应立即停止合闸命令,重新调试回路,防止开关多次跳跃损坏。
3运行中典型防跳回路故障分析及处理(1)在某变电站10kV进线开关保护整组传动试验中,发现开关就地合分正常,红绿信号灯显示正常,但开关在远方位置时,在保护装置操作箱上红绿信号灯全亮,开关无法合闸。
分析:开关在分闸位置且转换开关在远方时,负电源经开关内部防跳继电器K1和断路器辅助触点S1至107位置,如参数配合不当通常会引发跳位继电器}VJ和防跳继电器K1均励磁,现象为红绿信号灯全亮。
由于防跳继电器K1有自保持触点,从而导致开关分闸后,开关设备上的防跳继电器不返回,不能再次合闸。
高压交流断路器防跳回路原理与防跳失败原因浅析高压交流断路器作为电力系统的重要设备,承担着保护电力系统的重要任务。
其中,防跳回路作为保证电力系统安全运行的关键环节,被广泛应用。
本文将从防跳回路原理和防跳失败原因两个方面对高压交流断路器防跳回路进行深入浅出的分析。
一、防跳回路原理高压交流断路器的防跳回路是通过检测断路器的三相电流和电压是否正常来实现的。
在正常情况下,三相电流之和等于零,三相电压之和也等于零,若存在不平衡,则说明出现了故障。
此时,防跳回路会响应进行操作,将断路器保持在闭合状态,继续保护电力系统,等待维修人员处理故障后再进行操作,以防止误操作产生零星短路。
防跳回路主要由电流互感器、电压互感器、CT、PT、信号线、保护继电器和控制箱等组成。
在实际应用中,还需要对不同的断路器类型进行不同的配置和调试,保证其准确可靠地工作。
二、防跳失败原因然而,在实际使用中,难免会出现防跳失效的情况。
防跳失效的原因有很多,主要有以下几种:1、设备失效导致防跳回路不能正常工作,例如电流互感器损坏、信号线短路等;2、防跳回路的安装、接线和调试不当导致其失效,例如信号线连接不紧、保护继电器参数设置不合理等;3、断路器工作时,因为故障发生位置离保护装置过远或过靠近,导致防跳回路无法及时响应;4、断路器本身存在高阻故障或者出现“逆旋”现象,导致防跳回路无法工作;5、电力系统运行过程中,出现系统频率、电压等异常现象,导致防跳回路无法正常工作。
防跳回路的失效会导致电力系统运行异常,对电力系统的稳定性和安全性带来极大的威胁。
因此,在使用防跳回路的同时,还要加强系统巡检、定期检验和设备维护,及时排除故障和风险因素,保证电力系统的平稳运行。
总之,高压交流断路器的防跳回路在保护电力系统中起着至关重要的作用。
了解其原理和可能出现的故障原因,有助于实际应用中准确诊断故障并及时处理,加强防跳回路的维护和保养,从而维护电力系统的可靠性和安全性。
一起220kV断路器防跳回路异常分析及改进- 1 -摘要:断路器是电力系统中的关键设备,而断路器防跳回路是断路器二次回路中的重要组成部分,可有效防范断路器“跳跃”对断路器本体和电网的冲击。
针对一起运维过程中发现的防跳继电器异常动作事件开展分析,结合断路器二次回路、本体防跳原理,定位了防跳回路异常的原因,并提出了相应的改进措施。
现场试验和运行结果表明,改造后的防跳回路消除了设备隐患,提高了断路器运行可靠性。
同时,本次异常分析也为后续同类故障查找提供了参考。
- 1 -0引言断路器是电力系统中的关键设备,可快速切除电力系统故障时产生的故障电流,因此,其稳定运行对电力系统至关重要。
断路器的防跳回路是二次回路中最重要的回路之一,用以防止断路器出现“跳跃”现象[1]。
所谓“跳跃[2-4]”,是指断路器在手动合闸或自动重合闸动作后,由于手动合闸切换把手未及时返回、合闸节点粘连等原因,导致合闸脉冲保持输出,若此时断路器合闸于永久性故障点,继电保护动作,断路器动作跳闸,由于合闸脉冲保持,断路器会再次合闸,继电保护再次动作,断路器再次跳闸,如此反复,造成断路器连续多次出现跳闸、合闸现象。
运行中的断路器防跳失败,会导致断路器的遮断能力下降,严重时还会引起断路器损坏甚至爆炸,威胁设备、人身和电网安全,造成事故扩大[5]。
本文针对一起运维过程中发现的防跳继电器异常动作事件,分析防跳回路异常原因,并提出了相应的优化措施,提高了断路器运行可靠性。
1断路器防跳回路1.1断路器防跳回路应用场景断路器防跳功能的适合状况分为防止断路器分、合闸状态下反复跳跃两种。
高压直流输电系统中断路器防跳功能一般作用于分位,当断路器处于分位时,此时若发生分闸节点或分闸把手卡涩造成断路器一直发出分闸命令时,防跳功能将会切断断路器分闸控制回路,在断路器正常合闸后,由于切断分闸回路使得断路器由分位-合位后无法继续分闸;交流系统中断路器防跳功能惯作用于合位,当断路器处于合位时,此时若发生合闸节点或合闸把手卡涩造成断路器一直发出合闸命令,防跳功能将会切断断路器合闸控制回路,在断路器进行正常分闸后,由于切断合闸回路使得断路器由合位-分位后无法继续合闸。
浅析断路器防跳回路的应用及常见的故障发布时间:2021-03-25T06:09:52.055Z 来源:《河南电力》2020年9期作者:刘如灏[导读] 断路器作为一次设备,是整个电力系统硬件组成与系统运行过程中的关键性装置,能够为电力系统的安全稳定运行提供积极支持。
(海南省海口供电局变电所定安巡维中心海南海口 571200)摘要:断路器作为一次设备,是整个电力系统硬件组成与系统运行过程中的关键性装置,能够为电力系统的安全稳定运行提供积极支持。
断路器防跳回路可以规避断路器出现手动装置合闸与自动装置合闸的情况,如果控制开关触点或触点发生卡顿,则保护动作将会产生反复跳合。
文章首先阐明断路器跳跃危害,然后对防跳回路作用及断路器合闸进行说明,最后基于防跳回路工作原理,讨论相应故障及解决方案。
关键词:防跳回路;电力系统;断路器;装置合闸引言电力系统主要构成部分包括灭弧结构与断流设备,断路器正常运行过程中能够切断空载与负荷电流,一旦系统出现故障,断路器就会与继电保护装置进行配合作业,切断超负荷电流。
断路器实际使用过程中需要配备防跳跃闭锁回路,且断路器只能出现一次合闸行为,以此保障合闸期间断路器反复跳合的问题。
基于上述原因,对断路器防跳回路的作用及故障进行详细分析,能够为电力系统正常供电提供一定的技术保障。
1断路器跳跃故障在永久性故障电路闭合中,如果出现故障反复闭合的情况,则故障范围将会持续扩大,并产生相应事故,当保护跳闸信号显示为断路时,故障严重程度会更高,例如断路器爆炸、人生安全事故等。
真空断路器在6kV电压下的主触点约为10mm,真空包装不能承受连续的关闭冲击。
此外,开关线圈符合短时工作系统的工作特征,处于多次分合闸下,极易使合闸线圈出现损坏。
因此,为避免此现象对电力系统的负面影响,应制定相应的防跳举措[1]。
2防跳回路的作用和断路器合闸当前断路器生产制备过程中普遍会配备防跳回路装置,并在此装置的作用下,有效提升断路器的稳定性与可靠性,降低跳跃故障的出现频率。
操作机构常用的防跳回路原理、试验方法和故障处理一、防跳回路的作用防跳回路是指防止跳跃的电气回路。
开关装置配有电气的分闸和合闸按钮,当分闸按钮一直按下时,开关分闸,如果此时合闸回路出现问题一处于接通状态(例如操作人员未松开手柄, 自动装置的合闸接点粘连),开关就会出现合闸后立即分闸,分闸后又合闸的跳跃动作,最终导致开关损坏事故扩大。
因此需要防跳回路,以防止开关发生这种跳跃现象。
本文对目前比较流行的防跳回路接线和原理给予介绍, 并就应用中出现的问题进行探讨。
二、常见的两种防跳回路1、第一种常见的防跳回路原理图图一操作机构防跳原理图一YT——分闸线圈 HR——红色信号灯 HG——绿色信号灯 KCF——防跳继电器Y1——位置继电器 YC——合闸线圈 SST——合闸按钮 SSTP——跳闸按钮S8----试验位置行程开关 S9----工作位置行程开关分闸状态即开关处于试验状态时,试验位置行程开关S8闭合,合闸闭锁电磁铁Y1动作,逻辑传动如下:正电源——断路器QF辅助常闭触点1-2——绿色信号灯HG——防跳继电器KCF辅助常闭触点1-2——Y1辅助常开触点——合闸线圈YC——负电源。
此时HG 亮。
当手车离开试验位置时,Y1失电,常开触点打开,合闸回路断开,HG灯不亮。
当手车处于工作位置时,工作位置行程开关S9闭合,Y1得电吸合,其常开触点接通合闸回路,做好合闸准备。
正电源——QF1-2——HG——KCF1-2——Y1——YC——负电源,此时,合闸线圈YC虽然得电,但因HG的电阻大,回路电流小,达不到合闸线圈YC的动作电流,所以QF不会合闸。
当合闸按钮SST接通后,由于绿色信号灯HG电阻被短接,通过合闸线圈YC电流增大,合闸线圈得电动作。
防跳继电器KCF的工作原理:当断路器合闸后,如果合到故障点上,继电保护动作使QF又跳闸,而此时如果合闸信号又没有解除,则防跳继电器动作,防止断路器反复分合闸。
动作过程如下:当按下SST按钮后,正电源——按钮SST——QF常开触点3-4——电阻R0——KCF线圈——负电源,使KCF动作,KCF常闭接点1-2打开,切断合闸线圈YC回路;KCF常开触点3-4闭合,如果按钮的合闸信号仍存在,则回路正电源——SST——KCF常开触点3-4——电阻R0——KCF线圈——负电源接通,KCF动作。
断路器防跳回路异常案例分析及改进研究摘要:防跳回路在断路器二次控制回路中具有广泛应用,但由于防跳原理设计多样性、串入接点具有选择性、不同原理配合困难等原因,导致防跳回路故障频繁发生。
文章针对一起典型的断路器机构防跳回路异常导致断路器不能正常合闸故障案例,分析指出了由于断路器机构防跳继电器与操作箱跳位监视继电器分压导致防跳回路自保持,引起合闸回路断开后无法实现合闸的故障原因,并提出了采用防跳切换回路及增加防跳继电器常闭接点两种方法。
经工程实践验证表明方案具有可靠性,对现场工作及断路器机构防跳回路规范化设计具有一定的指导意义。
关键词:断路器;防跳回路;机构防跳;跳跃1 引言断路器跳跃合闸回路出现了故障(如节点粘连、机构卡死等),在断路器合于短路故障电路时,多次分合断路器的现象;或是当断路器机构有问题(如机构脱扣,发生偷跳),不能使断路器正常合闸,而断路器合闹脉冲仍未解除,断路器反复合闸分闸的现象。
该现象可能导致操作机构损坏、灭弧能力降低,甚至会引起开关灭弧室爆炸,严重危及设备和人身安全。
为有效避免上述情况发生,防跳回路在断路器二次控制回路中得到了广泛应用。
但由于防跳原理设计多样性、串入接点具有选择性、不同原理配合困难等原因,导致防跳回路故障频繁发生。
因此规范断路器防跳回路设计原理及接线方式,对现场工作具有重大指导意义。
2 防跳回路原理断路器的防跳回路可分为两类,保护操作箱防跳和断路器机构防跳。
2.1 保护操作箱防跳原理保护操作箱防跳回路优点是保护操作箱布置于保护屏中,运行环境(如温度、湿度、振动等)较好;缺点是保护范围小,仅能防止合阐命令接点误导通造成的断路器跳跃问题,无法避免因操作箱以外的寄生回路或二次回路接地引起的断路器跳跃,而且需要操作箱跳阐回路启动,当断路器本体三相不一致继电器动作启动跳闸时,操作箱防跳回路无法启动。
2.2 机构防跳原理断路器机构防跳回路优点是断路器机构防跳回路仅并联在合闸回路中,对分闸回路没有影响,回路比较简单,且有效地消除了从操作箱到断路器机构箱间的防跳死区现象。
浅谈断路器防跳回路的问题及应对措施摘要:在构成电力系统的各项设备中,断路器是非常重要的设备。
如果断路器启动,就会使得电路停止运行,对整个的电力系统运行起到一定的保护作用。
为了避免断路器产生误操作,往往会在电力中设计有防跳回路,以对断路器的开关起到有效的控制作用。
本文就针对断路器防跳回路的问题及应对措施进行了简要分析。
关键词:断路器;防跳回路;问题;应对措施1断路器防跳回路工作原理断路器发生跳跃的原因如下:1)控制开关KK把手合闸位置停留时间过长;2)控制开关KK把手合闸触点粘连;3)重合闸触点粘连。
断路器防跳回路一般有保护操作箱防跳和断路器机构防跳两种,保护防跳回路也叫电流型防跳,一般用跳闸回路电流启动,通过合闸回路的电压使防跳继电器电压线圈自保持,从而持续断开合闸回路,起到防止断路器跳跃的作用。
其工作原理如图1所示。
图1中,TBJ-I为防跳继电器电流线圈;TBJ-U为防跳继电器电压线圈。
当断路器手合KK把手由分到合,合于故障,同时发生⑤⑧手动合闸接点粘连时,保护操作箱防跳回路工作过程为:断路器在分位时,断路器辅助接点DL1闭合,DL2打开。
手动合闸正电位从⑤⑧接点到TBJ2、DL1到HQ,HQ得电,断路器合上。
断路器合上后辅助接点DL1打开,DL2闭合。
此时由于断路器合在故障上,保护动作,出口继电器BCJ接点闭合通过信号继电器2XJ到压板2LP,到TBJ-I,TBJ-I通过TBJ3自保持,保证可靠跳闸,跳闸正电位通过DL2到TQ,TQ得电断路器分闸。
TBJ-I励磁同时,TBJ1闭合,TBJ2打开。
由于接点⑤⑧粘连,合闸正电位持续存在,通过TBJ1使TBJ-U励磁,TBJ保持在动作状态。
TBJ2一直断开合闸回路,虽然此时合闸正电位仍在,但是断路器不会再合上,从而实现防止断路器跳跃,直至合闸脉冲消失,防跳继电器返回,断路器才能重新合闸。
断路器机构防跳又称电压型防跳,一般由机构内二次线完成,用断路器辅助接点启动,用合闸脉冲实现自保持,从而将合闸回路断开,其启动和自保持均设在合闸回路中。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第17期·41·文章编号:2095-6835(2020)17-0041-02浅析断路器防跳回路的应用及常见的故障张美莲(施耐德电气(厦门)开关设备有限公司,福建厦门361000)摘要:在电力系统中,断路器属于一次设备,在系统运行中发挥着重要的作用。
断路器防跳回路能够有效避免断路器自动装置合闸或者手动装置合闸,若控制开关触点或者自动装置的触点卡住,则保护动作会让断路器在跳闸时反复发生“跳—合”。
主要阐述了防跳回路工作原理和种类,分析了防跳回路故障和解决方法,仅供参考。
关键词:断路器;防跳回路;常见故障;合闸操作中图分类号:TM561文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2020.17.015断路器正常运行时可以把高压电路的空载电流和负荷电流切断,当系统出现故障时,断路器要配合继电保护装置及时将超负荷电流切断。
电力系统主要由断流设备和灭弧结构组成。
1断路器“跳跃”的危害在永久性故障电路中,当故障反复闭合时,会使故障扩大,进而发生事故,尤其是保护跳闸信号的原因是断路,更会产生严重的后果,如断路器爆炸或者人身安全事故等;断路器主触头的行程小,6kV 电压下的真空断路器主触头大约为10mm ,真空包无法承受持续性的合闸冲击。
另外设计分合闸线圈属于短时工作体系,在数次的“跳、跃”的分合闸下,合闸线圈容易受损。
因此,这种现象在电力系统中不可能出现,运行回路要制订防跳措施。
2防跳回路的作用和断路器合闸避免由于自动装置或者控制开关合闸点未返回,闭合断路器设备或线路产生断路器持续性跳闸的情况,如工作人员未放开手柄,自动装备合闸点连接在一起。
电流启动和电压维持式电气防跳功能是,避免由于跳闸回路断路器的接点调整不合适,产生保护出口断弧、烧毁的情况。
此种情况无法保护微机装置,但常常被人忽略。
断路器防跳回路缺陷的分析与处理发布时间:2022-07-18T01:06:16.989Z 来源:《科学与技术》2022年第5期第3月作者:陈栋[导读] 高压开关柜保护装置操作箱及断路器机构箱都设有防跳回路陈栋中能建安徽电建一公司摘要:高压开关柜保护装置操作箱及断路器机构箱都设有防跳回路。
断路器在手动或自动装置合闸后,如果操作控制开关未复归或控制开关触点、自动装置触点卡住,此时保护动作使断路器跳闸而发生的多次“合分-合分”的“跳跃”现象。
目前保护装置防跳和开关机构防跳都可以解决“跳跃”问题,但同时并存或因保护逻辑的设置不合理,会导致防跳回路失灵。
本文通过一起防跳回路的故障实例,分析了防跳回路的工作原理,以及防跳回路失灵的解决办法。
关键词:防跳回路;开关柜;故障1.故障分析我司在轨道1号线110kV主变电所停电检修与预防性试验时发现,35kV开关柜断路器防跳功能不起作用。
现象为在模拟断路器合闸回路常通且馈线发生永久性故障时,断路器发生反复“合分-合分”的“跳跃”现象。
如果日常运行中手动合断路器时,线路有故障使保护动作沟通跳闸回路或者跳闸出口接点卡死;或是合闸于永久性故障的线路时断路器合闸回路发生粘连,均会造成开关的跳跃,从而损坏开关或对系统造成冲击。
为消除此种重大隐患,保障供电安全,需对现有的防跳回路进行改造,以满足实际使用需求。
分析其二次回路,发现采用开关防跳,原理图如下:图1 断路器二次回路①K1防跳继电器②S3弹簧储能辅助开关③ S1断路器辅助接点④Y9合闸线圈⑤Y1分闸线圈图2 断路器二次回路(防跳回路部分)图3 保护装置B012(K15,K16)合闸闭锁逻辑图当一个持久合闸命令到来时,合闸电流经保护装置B012合闸闭锁接点,隔离刀闸辅助接点、MCU辅助接点、接地刀闸辅助接点、操作钥匙接点、S1(11、12)、K1(21、22)、K1(31、32)、Y9接通开关合闸。
合闸后弹簧机构开始储能,并联在合闸回路的防跳回路弹簧储能辅助开关S3常闭点接通防跳继电器K1,K1(13、14)的常开点自保持,常闭点K1(21、22)、K1(31、32)断开合闸回路。
防跳回路常见故障分析
[摘要]
在继电保护工作中,二次回路的完好是系统安全稳定运行的保证,而二次回路故障则是继保工作人员经常遇到的问题。
本文结合继保人员在日常工作中碰到的实际问题,分析探讨如何处理二次回路中防跳回路故障的一些基本思路及方法。
1 防跳回路动作原理及常见故障
1.1动作原理
断路器跳跃可以分为两种情况:
1.1.1控制回路没有故障,由于开关机构或辅助接点接触不良,开关触点卡住等原因。
控制回路确有故障,开关合于故障点,保护动作使开关跳闸,此时KK开关尚未返回(或自动装置接点卡住等),即经KK开关5、8触点(或接点)再次发出合闸脉冲使开关合闸,将造成扩大故障损坏设备的后果。
装设防跳装置就是为了避免上述问题的发生。
当保护动作跳闸时,KK开关5、8虽有合闸脉冲发出,但由于开关跳闸过程中防跳继电器(TBJ)启动,合闸脉冲经KK开关5、8接点TBJ常开接点使TBJ电压线圈保持,断开TBJ常闭接点即断开了合闸回路。
1.2常见故障
1.2.1在某变电所一10KV线路保护整组试验过程中,发现开关多次出现跳跃现象(重合闸压板已退出),且跳跃过程中防跳继电器动作但没有保持。
处理此类问题时,首先应想到是否是防跳装置出现故障。
校验防跳继电器后显示继电器工作正常,说明二次回路接线可能有问题。
检查二次回路后发现KK开关⑤-⑧接点粘连,且防跳保持回路错误地接至图1中虚线1所示位置,TBJ电流线圈动作后其电压线圈不能自保持,造成防跳装置失灵,开关多次分合闸。
正确的接线如图中实线1所示。
图1
1.2.2 TBJ电流线圈和电压线圈在运行过程中,因长时间通电,经常会造成线圈之间的绝缘降低甚至击穿,造成设备运行故障。
如某变电所10KV一线路故障跳闸后,开关没有进行重合闸。
现场处理时,一般应检查合闸回路本身有无故障,如合闸接触器(HC)是否烧坏,开关辅助接点接触是否良好,或重合闸回路工作是否正常,如重合闸继电器中的时间元件有没有启动等。
重合闸装置试验后显示正确动作,合闸回路及开关辅助接点等也没有损坏的迹象,但二次回路放上控制熔丝后用万用表电压挡测量,合闸回路中TBJ常闭接点保持打开。
测量TBJ电流线圈和电压线圈之间的绝缘电阻发现绝缘已击穿(如图1中虚线2所示)。
由于TBJ电流线圈和电压线圈之间的绝缘击穿,TBJ的电压线圈(正电源、KK开关的13-16接点、HD、TBJ的电压线圈、负电源)动作,使TBJ常闭接点保持打开,合闸回路被闭锁,当事故跳闸或手动分闸后开关不能合闸。
更换新的TBJ继电器后上述故障现象即消失。
1.2.3 目前,有些高压断路器厂家生产的SF6开关(如杭州西门子高压开关厂生产的3AP1—FG型开关)本身即带有防跳装置,若采用的110KV微机保护装置也设计了防跳回路,就会形成“双防跳”设置,将会造成保护装置误发声光信号及开关不能正常分合闸等情况的发生。
如新扩建110KV平南变电所2#主变110KV侧702开关分合闸试验过程中,当开关合闸后,红灯亮,显示跳闸回路正常,但同时绿灯LD闪光。
当开关手动分闸后,再次手动合闸时开关不能合闸。
控制回路如图2所示,TBJ’为开关机构内的防跳继电器,TBJ为保护装置的防跳继电器(为方便理解,作了必要的改动)。
出现的这一现象可作如下分析:当开关合上后,绿灯由SM—KK9、12—LD—DL常开接点—TBJ’—负电源回路闪光;当开关“预备分闸”、“分闸”的过程中,KK11、10接点已闭合,而此时开关尚未动作,其常开辅助接点DL1并未打开,TBJ’线圈由正电源—KK11、10—LD—常开接点DL1—TBJ’线圈—负电源回路动作,并由正电源—KK11、10—LD—TBJ’常开接点—TBJ’线圈—负电源回路自保持,TBJ’的常闭接点打开,闭锁合闸回路,使开关不能合闸。
解决这一问题的方法是将TBJ’去掉,即只使用微机保护装置中自带的防跳装置。
图2
注:ZBS,TH为SF6压力接点和合闸弹簧未储能辅助接点,在额定气压、开关跳闸后保持闭合。
以上防跳回路故障是较为常见的二次回路故障,因此,学会如何分析和判断此类故障是继电保护人员应该掌握的技能。
同样,断路器防跳回路的传动试验方法也必须熟练掌握,因为许多故障是可以通过传动试验的方法查处并得到及时的处理的。
1.3断路器防跳回路的传动试验方法
1.3.1检查重合闸触点及手合继电器触点是否正确接入;
1.3.2断开断路器失灵保护,重合闸的断路器位置不对应启动回路;
1.3.3用手合方式合上断路器,并在整个传动试验过程中使断路器的控制把手保持在“合闸”位置;
1.3.4用短接线逐相端接跳闸回路的方法跳开断路器,如防跳回路完好,则断路器应只跳开一次且不再合入,否则应对防跳回路进行进一步检查;
1.3.5对于目前保护及断路器中都有防跳回路的,一定要注意正确的接线防止断路器及保护中的防跳回路均接入回路,造成二次回路故障的发生。
同时,也要防止断路器及保护中的防跳回路均没有接入回路,造成故障时断路器的多次跳跃。
2 由于二次回路设计不完善造成的故障
110KV果园变综合自动化改造过程中,在做701开关分合闸试验时,发现开关合闸后“红灯”、“绿灯”同时亮,经检查开关机构确已合上,且相关开关辅助接点已动作到位。
该开关机构型号为LW-6的SF6机构,与之配套的保护装置为NARI-NSP10微机型保护装置。
图3
注:SPT:远方/就地切换开关;KL3、KL4:SF6弹簧未储能及低压闭锁接点,在额定气压、开关跳闸后保持闭合。
K1:合闸继电器;K2:机构自带防跳继电器;K3:合闸线圈;K4:分闸线圈继保人员检查二次回路时,根据以往的经验判断可能是机构中自带的防跳自保持回路所致(参看上例的分析),但经检查发现,该防跳回路已在第一次投运时拆除。
在微机保护屏端子排用万用表测量“107”-“102”之间合闸回路的电压,发现无论在“合闸后”还是“分闸后”始终有40V左右的电压存在,说明该段回路中存在一寄生回路。
在微机保护屏端子排处解开“107”线头与回路的连接,绿灯熄灭,证实了这种判断,即该寄生回路很可能与合闸回路并联。
分析厂家的原始资料后发现,合闸回路中的合闸继电器K1的不合理接线是造成这种故障的原因。
合闸时,通过“+KM——KK1、2——保护装置——“107”——SPT/R——KL3、KL4——K1—— -KM(102)”形成动作回路,启动合闸线圈合闸,同时合闸继电器通过自身常开接点形成自保持:“+KM——LD——保护装置——“107”——SPT/R——K1常开接点——K1—— -KM”,这样就可以解释为什么绿灯在合闸后亮了。
消除故障时,不能将K1线圈从“102”处断开后就以为解除了故障,因为在合闸过程中必须要用到它,因此只能通过改动二次回路的方法将K1串到合闸回路中去。
K1线圈上(A20有两根连线,一根至空端子排31,一根与-KM相连,拆除与-KM相连的二次线,将端子31、34相连接。
这样,当开关合闸后,开关辅助接点Q(1、2)打开,断开了合闸继电器的自保持回路。
以上改动经现场技术负责人确认后正确无误,故障解除(见图2、图3)。
为什么701开关在以前未出现这种故障呢?K1线圈在合闸后不是同样会自保持使绿灯形成回路吗?这是因为未改造前采用的是电磁型保护,控制屏上所用的为XD-5(DC220V,2500Ω,25W)信号灯,附加电阻较大,正常情况下,灯泡分压低于60%额定电压,不足以将绿灯点亮。
换用微机保护后,信号指示灯为新型的二极管型指示灯,正向电阻很小,只需很小的电压即可使绿灯点亮。
二次回路的正确与否对继电保护装置的正确动作有非常重要的作用,二次回路的异常同样会造成严重的系统事故。
因此,必须加以足够的重视,必须坚决消除“重装置,轻回路”、“重视主保护,轻视辅助保护”的错误思想,确保整套保护回路的正确性。
继电保护人员不能只满足于知道如何按照规程对保护装置进行校验,同样应对保护装置、二次回路原理有比较深入的了解,从而可根据原理接线进行正确的试验工作。
在加强对现场继电保护人员技术培训的同时,也要重视对设计人员的技术培训工作,加强对原理图、安装接线图的设计审核工作,防止由于回路的设计不当而造成二次设备的工作不正常。