劉殿福
(大唐碧口水力發(fā)電廠,甘肅 隴南746412)
眾所周知,斷路器控制回路若發(fā)生斷路器“跳躍”是非常危險的,容易引起機構(gòu)損傷,甚至引起斷路器的爆炸。斷路器的“跳躍”現(xiàn)象一般是在跳閘、合閘回路同時接通時才發(fā)生。為防止斷路器的“跳躍”現(xiàn)象發(fā)生,通?!胺捞被芈吩O(shè)計都是采用防跳回路,當斷路器出現(xiàn)“跳躍”時,將斷路器閉鎖到跳閘位置。
常用防跳回路有串聯(lián)式防跳回路和并聯(lián)式防跳回路。國內(nèi)產(chǎn)品多采用串聯(lián)式防跳回路,進口斷路器多采用并聯(lián)式防跳回路。合理的防跳回路除具有防跳功能外,還具有防止保護出口觸點斷弧而燒毀的優(yōu)點,這也是應用微機保護裝置不可缺少的技術(shù)條件。
常見的串聯(lián)式電流操作的“防跳”回路動作原理如圖1所示,圖中TBJ為專設(shè)的防跳繼電器,該繼電器有1個電流啟動線圈和1個電壓保持線圈。
圖1 電流操作的“防跳”回路動作原理圖
“防跳”回路動作原理:當控制開關(guān)SA5~8接通,使斷路器合閘后,如保護動作,其觸點KCO閉合,使斷路器跳閘。此時TBJ的電流線圈帶電,其觸點TBJ1閉合。如果合閘脈沖未解除(例如控制開關(guān)未復歸其觸點SA5~8仍接通,或自動重合閘繼電器KR觸點卡住等情況),TBJ的電壓線圈自保持,其觸點TBJ2斷開合閘線圈回路,使斷路器不致再次合閘。只有合閘脈沖解除,TBJ的電壓線圈斷電后,接線才恢復圖示原來狀態(tài)。
觸點TBJ1的作用:TBJ電流線圈帶電,觸點TBJ1接通TBJ電壓線圈自保持,只有合閘脈沖解除后TBJ電壓線圈斷電,觸點TBJ1斷開退出自保持。
觸點TBJ2的作用:TBJ電流或電壓線圈帶電,觸點TBJ2斷開合閘線圈回路,有效防止斷路器再次合閘,達到防跳目的。如斷路器機構(gòu)內(nèi)也有防跳功能,為了防止產(chǎn)生寄生回路,按規(guī)定只能二者選其一,若需取消操作箱TBJ的防跳功能可用導線將觸點TBJ2短接;若需取消開關(guān)的防跳功能可拆除至防跳繼電器線圈的連線。
觸點TBJ3的作用:TBJ電流或電壓線圈帶電,觸點TBJ3處吸合狀態(tài),可有效防止因跳閘回路的斷路器輔助接點調(diào)整不當(動作變位過慢),造成保護出口KCO觸點分斷時燃弧燒毀的現(xiàn)象發(fā)生。用導線將觸點TBJ2短接取消TBJ的防跳功能后,能吸放動作的TBJ仍具有對KCO觸點的保護功能。
電阻R的作用:當保護出口KCO觸點回路串接有信號繼電器,如觸點TBJ3閉合而無電阻R時,信號繼電器可能還未可靠動作就被TBJ3短路,串接電阻R后可減小分流保證信號繼電器可靠動作。通常串接信號繼電器的電流線圈阻值較小,故電阻R選用1Ω便可滿足上述要求。當保護出口KCO觸點回路無串接信號繼電器時,則此電阻R可以取消。
并聯(lián)式電壓操作的“防跳”回路動作原理如圖2所示,圖中TBJ為專設(shè)的防跳繼電器,該繼電器有1個電壓啟動線圈和1個電壓保持線圈。觸點TBJ1、TBJ2、TBJ3和電阻R的作用同串聯(lián)式電流操作的“防跳”回路。
圖2 電壓并聯(lián)型防跳回路設(shè)計方案
并聯(lián)式電壓操作的“防跳”回路其跳閘、合閘線圈回路和斷路器輔助接點回路完全分開,并將防跳繼電器電壓啟動線圈、合閘保持繼電器和位置繼電器都接在輔助接點回路上。此方法適合某些進口開關(guān)分閘電流很小或現(xiàn)場斷路器操作線圈電流不明確時使用。
用一個電壓型繼電器組成的“防跳”回路,其工作原理是保護信號由跳閘回路經(jīng)二極管啟動并在合閘回路的電壓型繼電器,并由該繼電器的觸點TBJ1~3實現(xiàn)前述防跳功能和BCJ觸點的保護功能。此方法較簡單,但會導致跳閘與合閘二回路間耐壓下降。
國外ABB、西門子、施耐德等廠家的斷路器內(nèi)部設(shè)置的“防跳”回路也是電壓操作型,其中ABB的VD4型真空斷路器國內(nèi)有不少廠家仿造用量較大。電壓操作的“防跳”回路動作原理如圖3所示。這類斷路器的防跳回路由一個并聯(lián)在斷路器合閘回路上的電壓型繼電器完成。
圖3 交直流供電的電壓并聯(lián)型防跳回路設(shè)計方案
當合閘命令存在時,合閘整流橋D3(考慮交直流兩用而設(shè)置)輸出經(jīng)合閘脫扣器Y3,輔助開關(guān)接點S2,S1,S3-1,防跳繼電器KO的常閉接點1-2接通。斷路器合閘后,并聯(lián)在合閘回路的輔助接點S3-2閉合,啟動防跳繼電器KO,KO接點位置切換(由常閉接點1-2接通轉(zhuǎn)為常開接點1-4接通),斷合閘回路并保持。若此時線路或設(shè)備故障,繼電保護動作跳閘。但由于合閘回路已可靠斷開,從而防止了開關(guān)跳躍。若控制電源掉電,則KO自保持回路返回,接通合閘回路,可以再次合閘。
在實際應用中,應考慮選用合適的防跳回路,以保證斷路器的安全,同時確保斷路器的正確動作,從而保證電力系統(tǒng)安全。
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