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。（3）断路器合闸后，断路器合闸触点 BB1：53，54 闭合，此时如果合闸命令一直存在，则电流经过整流元器件 TR3、断路器合闸触点 BB1：53，54、串联电阻 RR：1，2 到达防跳继电器 KN，KN 动作后，KN：1，2 断开，KN：1，4 闭合，防跳继电器 KN 实现了自锁的功能。（4）当外部命令使断路器分闸后，由于合闸命令一直存在，导致防跳继电器 KN 处于自保持状态，使得电流无法经过合闸电磁铁 MC，断路器无法合闸，实现了断路器的防跳功能。
2.3机械防跳
根据防跳功能的要求，实现机械防跳的关键在于设计出一个合闸闭锁机构，使得一个合闸命令被执行一次后合闸即被机构机械闭锁，只有合闸命令消失才能解除闭锁。 采用 EL 机构，其中整合有一套机械防跳装置，当断路器合闸后，操动机构的主轴上有一个舌片将合闸按钮卡死，合闸脱扣器不能转动，只有第一个合闸命令消失后，并且在分闸状态下储满能才能再次合闸。
2.4机械防跳的优点
机械防跳与柜体本身的二次回路没有冲突。机械防跳的设计保证了了一次合闸命令只能操作断路器一次，使产品更加可靠，同时保证了运行人员的人身安全。机械防跳不需要通过二次元器件实现，避免了二次元器件节点不动作、断线等风险，更加可靠。
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3案例分析
3.1案例一
3.1.1缺陷描述及分析
断 路 器 收 到 合 闸 命 令 后，短 路器辅接点 ＳＩＬ２跟随断 路器位置处于合位，此时若合闸 命 令 持 续 存 在，则 防 跳 继 电 器 Ｋ７５Ｌ 动作，断开合闸回路，并防止断 路器跳开后再次合上。
若使用传统的试验方法，即断路器处于合位且使合闸命令持续存在，此后发出分闸命令将断路器跳开，由于 Ｋ７５Ｌ 处于自保状态，使防跳接触器能可靠闭锁合闸回路。然而，当断路器处于分位且分闸命令持续存在，此时发出持续的合闸命令，断路器会在每次储能结束后发生跳跃现象，即当一次设备合于永久故障，同时合闸接点粘连时，防跳功能失灵，断路器会频繁带着短路电流合分闸，造成故障范围进一步扩大。对该回路的动作行为进行分析后发现，Ｋ７５Ｌ为接触器，动作时间 ７５ ｍｓ左右，断路器辅接点ＳＩＬ２实时反应断路器位置，动作时间为３０ｍｓ左右，即 Ｋ７５Ｌ还未动作时ＳＩＬ２接点已随断路器的跳闸而断开，因此在第二种状态下，防跳接触器始终无法动作，失去了应有的功能。
3.1.2解决方案
方案一：对防跳接触器进行更换，在得到设备厂家的认可后，现场更换动作时间为１０ｍｓ左右中间继电器，即防跳继电器动作在断路器辅接点ＳＩＬ２断开前。在断路器分闸状态下对该回路进行试验，收到合闸命令后，断路器在３０ｍｓ内合上，４０ｍｓ防跳回路动作并自保，断开合闸回路，６０ｍｓ断路器瞬时跳开。在更换后进行了多次测试，防跳继电器均能可靠闭锁合闸回路。
方案二：对防跳二次回路进行改进。在 Ｋ７５Ｌ的自保回路上并接一副储能接点Ｓ１６ＬＡ，该接点断开时间现场测试为２００ｍｓ。在断路器分闸状态下对该回路进行试验，收到合闸命令后，断路器在 ３０ ｍｓ内合上，６０ｍｓ内断路器瞬时跳开，此时由于弹簧未储能闭锁合闸，１０５ ｍｓ内防跳回路动作并自保，断开合闸回路，２６０ｍｓ储能接点 Ｓ１６ＬＡ 断开；在断路器合闸状态下进行试验，防跳接触器也能正确闭锁合闸回路。该方法也得到了现场设计、监理和厂家的认可。
3.2案例二
3.2.1缺陷描述及分析
公司辖区内某110kV变电站一10kV分段开关在更换保护装置后，发现无法实现保护防跳功能，开关型号为施耐德Evolis。由于该开关为法国进口且停售已久，无法够得配件启用机构防跳，所有只能通过保护装置实现防跳。几经查找后，发现该开关在分闸时，分闸回路电流过小，仅为0.3-0.4A，无法启动保护装置内部跳闸保持继电器TBJ，使得TBJ串接在防跳回路的节点无法闭合，导致防跳继电器TBJV不能得电，无法实现防跳。用万用表测量分闸线圈电阻为6-8MΩ，该线圈为交直流共用，无法测得其真实电阻。
3.2.2解决方案
方案一：保护厂家建议取掉保护装置内部一电阻，使TBJ启动电流减小，从而使防跳回路正常动作，但这将会带来开关误动的风险。该方案不建议采用。
方案二：后在询问多个厂家人员并经论证后得出，针对施耐德Evolis开关，需在分闸线圈两端并联一型号为400Ω，100W的水泥电阻，使分闸回路总电阻减小，从而让分闸回路电流增大，使得TBJ正确启动。在实施后，防跳功能正确动作。
4结束语
防止断路器发生跳跃对保障电力系统的安全可靠运行有着很重要的意义。处理好保护装置防跳与机构防跳的配合问题，消除寄生回路的存在，使断路器控制回路更趋合理与完善，应该在设计初期就妥善考虑。继电保护工作人员也应在验收过程中细心排查试验，确保防跳回路能有效动作，可靠运行，为设备的安全运行保驾护航。
参考文献：
[1]马杰伟.110kV断路器防跳回路异常改造方案的探讨[J]. 科技与创新,2015,05:74-75.
[2]杨志钧. 110千伏断路器防跳回路异常原因分析及改进[J]. 价值工程,2015,24:77-79.
论文作者:胡添翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
标签：断路器论文; 回路论文; 动作论文; 命令论文; 接点论文; 继电器论文; 接触器论文; 《电力设备》2017年第23期论文;