断路器防跳回路的应用及常见的故障分析

李兆浩

华电国际十里泉发电厂 山东枣庄 277103

断路器防跳回路的应用及常见的故障分析

李兆浩

华电国际十里泉发电厂 山东枣庄 277103

断路器是电力系统中重要的一次设备。断路器防跳回路的作用是防止断路器在手动或自动装置合闸后，如果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时，断路器将发生多次的“跳-合”现象。介绍了几种常用的防跳回路，分析了它的工作原理。对防跳回路几种常见故障进行了分析，提出了解决这些故障的具体方法。

断路器；跳跃；防跳回路；故障分析

一、断路器“跳跃”的危害

断路器最基本、最重要的功能是正确动作并迅速切除电网故障。如果断路器发生跳跃，将会对电网、设备及人身安全构成重大威胁，主要是：

（一）反复合闸于永久性故障电路，很容易一起故障扩大并导致事故发生，特别是保护跳闸信号源于短路时，会引发断路器爆炸的后果，甚至酿成人身安全事故。

（二）由于断路器的主触头行程一般都比较小，如6kV真空断路器的主触头行程只有10mm，真空包不能承受连续的多次合闸冲击，否则，真空包会受到严重的损坏。此外，分合闸线圈设计为短时工作制，在多次“跳跃”分合闸状态下，急容易烧毁分合闸线圈。因此在电力系统中是绝对不允许发生这种现象，所以操作回路必须要有防跳措施。

二、防跳回路的作用

（一）防止因控制开关或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如操作人员未松开手柄，自动装置的合闸接点粘连)而正好合闸在故障线路和设备上，造成断路器连续合跳现象。

（二）对于电流启动、电压保持式的电气防跳回路还有一项重要功能，就是防止因跳闸回路的断路器辅助接点调整不当(变位过慢)，造成保护出口接点先断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保护装置来说是不可容忍的，而这一点却常被人们忽视。

三、防跳回路的应用

最常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路。国产断路器多采用串联式防跳回路，进口断路器多采用并联式防跳回路。其中串联式防跳回路最合理，应用也最广泛，它除具有防跳功能外，还具有防止保护出口接点断弧而烧毁的优点，这也是应用微机保护装置不可缺少的技术条件。

（一）串联式防跳回路

所谓串联式防跳，即防跳继电器TBJ由电流启动，该线圈串联在断路器的跳闸回路中。电压保持线圈与断路器的合闸线圈并联。当合闸到故障线路或设备上，则继电保护动作，保护出口接点TJ闭合，此时防跳继电器TBJ的电流线圈启动，同时断路器跳闸，TBJ的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。若此时KK(5—8)或HJ接点不能返回而继续发出合闸命令，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，有效地防止了保护出口接点断弧。串联式防跳回路，如图1所示。

（二）并联式防跳回路

所谓并联式防跳，即防跳继电器KO的电压线圈并联在断路器的合闸回路上(如图2所示)。例如一个持久的合闸命令存在时，合闸整流桥输出经Y3，S2，S3，S1，KO(2—1)接通。断路器合闸后，并联在合闸回路的辅助接点S3′闭合，启动防跳继电器KO，KO接点即由2—1位置切换到4—1位置，断开合闸回路并保持。若此时线路或设备故障，继电保护动作跳闸。但由于合闸回路已可靠断开，从而防止了开关跳跃。

图1 串联式防跳回路

图2 并联式防跳回路

图3 弹簧储能式防跳回路

（三）弹簧储能式防跳回路

如图3，当一个持久合闸命令到来时，合闸电流经KK(5—8)或 HJ通过S3，K1，K1，S2，S1，Y1接通开关合闸。合闸后弹簧机构开始储能，并联在合闸回路的弹簧储能辅助开关S3常闭点接通防跳继电器K1，K1的常开点自保，常闭点断开合闸回路。若此时线路或设备故障，继电保护动作跳闸，由于合闸回路已可靠断开，有效地防止了开关跳跃。

四、常见故障

（一）接线错误

见图4，A点接到B点。这样线路发生故障跳闸，TBJ(I)电流启动线圈得电动作后，不可能使电压线圈完成自保持，造成防跳装置失灵。如果KK5--8触头“粘死”或合闸脉冲无法解除，且线路出现永久性故障，则断路发生多次分、合闸，即“跳跃”。

图4 接线错误

（二）TBJ的电流线圈和电压线圈之间绝缘性能降低、甚至击穿

图5中红曲线表示电流线圈与电压线圈之间绝缘已击穿，因此经+KM、HD灯、TBJ电压线圈、一KM，TBJ电压线圈得电动作，使TBJV常闭接点保持断开，这样合闸同路被断开，因此事故跳闸后，无法再重合闸。

（三）防跳继电器的极性接反

见图1，当控制开关KK5--8接通，断路器合闸后，如果保护动作，断路器跳闸，TBJ(I)线圈带电，使TBJ1触点闭合，在合闸脉冲未解除情况下，TBJ(V)电压线圈完成自保持，因此不能再次合闸；但是，一旦合闸脉冲解除，TBJ(V)电压线圈失电后，恢复到初始状态。如果TBJ(V)电压线圈接反，则在跳闸回路完成跳闸后，虽然合闸脉冲未解除，TBJ(V)电压线圈也无法完成保自持，而使TBJ常开接点断开、TBJ常闭接点闭合，不能断开合闸回路，如永久性故障，则会发生多次合-分闸。

图5 绝缘性能降低故障图

五、结语

高压断路器的防跳回路作用是确保断路器每次合闸操作时，断路器只能进行一次合闸。“反复跳跃”现象会造成断路器爆炸严重后果，因此断路器的操作回路必须要有功能正确的防跳回路。

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[4]华电国际十里泉发电厂330MW机组厂用电设计图纸．

[5]华电国际十里泉发电厂330MW机组脱硫改造设计图纸．