一起防跳回路故障的发现及处理过程

黄远鹏

(梅州供电局变电管理所继保自动化二班，广东 梅州 514021)

1 引言

断路器在电力系统中应用广泛，是变电站内重要的一次设备。在电力系统发生故障时，需要其切断故障电流以隔离故障，其可靠的灭弧能力关系到电网的安全稳定运行。当断路器的合闸接点持续动作时，如测控装置合闸把手或自动合闸装置合闸接点粘连，而此时正好发生故障，就会造成断路器出现连续多次的跳合闸，即发生断路器“跳跃”现象。断路器“跳跃”会导致故障电流多次冲击断路器，导致其机械性能下降，灭弧能力降低，严重时甚至烧毁断路器，从而造成电网重大事故的发生。为避免出现上述情况，在断路器控制回路设计中需加入防跳回路。本文主要针对在某 110kV 线路间隔保护定检过程中发现的防跳回路问题及处理过程进行了分析。

2 故障现象

继保班工作人员按计划对某 110kV 线路间隔保护进行定检作业。保护装置的型号为南瑞继保RCS-943，断路器型号为AREVA GL312-F1。调试人员进行手动合闸、手动分闸，保护跳闸试验时，断路器均能正确分合。在试验防跳回路时，在开关合上后，模拟保护装置动作的同时手动合闸，断路器能正确跳开，但是马上再次合上，后台发“弹簧未储能”信号。这种情况说明断路器不具备防跳功能或防跳回路故障不能满足防跳要求。

3 防跳回路分析

如今的保护厂家和断路器厂家均在各自产品的二次回路中设计了相应的防跳回路，下面将对这两种防跳回路的工作原理进行阐述。

(1)图1所示为南瑞继保RCS-943 线路保护操作插件部分回路图。分析其防跳回路，当断路器在合位，跳闸保持回路的断路器辅助接点闭合，合闸保持回路的断路器辅助接点断开，当手合接点或重合闸接点粘连时，HBJ继电器持续得电，若此时保护跳闸，则TJ接点闭合，TBJ继电器动作，防跳回路中的TBJ接点闭合，此时TBJV继电器动作，TBJV 动合辅助接点闭合实现自保持，合闸保持回路中的TBJV常闭接点断开，从而将合闸保持回路断开，此时虽然合闸指令一直存在，断路器也不会合闸，实现了防跳功能。若短接S2，将取消防跳功能。

图1 RCS-943 操作插件部分回路图

(2)图2所示为断路器AREVA GL312-F1的机构合闸回路。S3是“远方/就地”切换把手，S4是就地合闸按钮。当远方合闸时正电通过107回路开入，就地合闸时正电通过按下就地合闸按钮 S4 开入。若任意一路合闸开入接点发生粘连现象，断路器就会合闸动作，但此时防跳回路中的断路器常开辅助触点S11的5、6接点闭合，正电开入使防跳继电器K11动作，其常开接点13、14 闭合，实现防跳继电器K11的自保持。合闸回路中的防跳继电器K11常闭辅助触点21、22断开，断开合闸回路，实现其防跳功能。

图2 机构箱合闸回路图

与保护装置的操作箱防跳回路由断路器跳闸动作起动不同，机构箱防跳由合闸动作起动，只要合闸接点粘连，防跳回路便会起动断开合闸回路，与是否存在“保护跳闸”无关。若断开 898 与 900端子的连接，则取消机构箱防跳功能。

4 故障处理过程

4.1 故障存在原因分析

断路器的防跳回路可由保护装置的操作箱实现，也可以由断路器本体来实现，断路器防跳功能不起作用，可能的原因有：调试人员配合问题、操作箱和断路器本体的防跳功能均未启用、断路器或操作箱防跳回路接线错误、保护装置操作板损坏等。基于以上几点原因，进行了以下排查过程：

(1)调试人员配合问题

防跳试验需一人拧住手合把手模拟操作把手触点未返回，另一人在保护装置加入模拟故障量使保护装置动作跳开断路器。如两人配合不好(如故障量加的过早，导致防跳回路未启动)，断路器便会再次合上。为排除人为因素影响，现场调试人员随后又进行多次防跳试验均不成功，故可以排除是人为配合原因。

(2)防跳回路使用情况

检查防跳回路使用情况发现，断路器机构箱的898与900端子之间无短接线，断路器本体防跳功能被取消，拔出保护装置操作插件检查，发现S2处无短接线，由此可以判断此断路器采用的是操作箱防跳。进一步检查板件发现，防跳回路的R7电阻处有烧黑的痕迹，使用万用表测量该电阻的阻值已超过30MΩ，说明无法实现防跳功能是该电阻损坏导致。

4.2 故障处理

通过前面的传动试验可知，该操作插件的手分手合，保护跳保护合回路均正常，受影响的只是防跳回路，由此可以判断断路器不具备防跳功能根本原因在于操作箱的R7电阻损坏，切断了防跳回路。R7电阻的损坏并不影响操作箱的其他回路，且最新的反事故措施规定，优先采用机构箱防跳功能，于是决定取消操作箱防跳，即短接S2，使用机构箱防跳，即短接898和900。

处理完后重新进行开关分合闸试验，发现开关合位的时候出现跳闸位置继电器TWJ、合闸位置继电器HWJ 同时带电，分闸指示灯、合闸指示灯同时点亮的情况，进一步检查发现断路器机构箱防跳继电器K11一直保持动作无法复归，导致开关分闸后无法再次合闸，断开开关的控制电源后再合上，断路器机构箱防跳继电器K11复归，此时开关可以正常合闸。经现场检查分析后发现因断路器机构箱内防跳回路的自保持回路造成了操作箱内跳闸位置继电器TWJ、合闸位置继电器HWJ同时带电的寄生回路。

出现跳闸位置继电器TWJ、合闸位置继电器HWJ 同时带电的原因在于断路器机构箱内防跳自保持回路与操作箱内的跳位监视回路构成了寄生回路，因此只要设法切断该防跳回路即可。在操作箱的跳位监视回路和断路器机构防跳自保持回路之间串接一个断路器常闭辅助接点和K11防跳继电器常闭接点，可切断该寄生回路。

(1)只在操作箱跳位监视回路中串入断路器的常闭接点。

在跳闸位置继电器TWJ后串入断路器机构的常闭辅助接点，这样在断路器合闸后常闭辅助接点打开，跳位监视回路被切断，避免了跳闸位置继电器TWJ和合闸位置继电器HWJ同时动作的情况。但分闸后无法再次合闸的缺陷依然可能存在。在断路器分闸后，常闭接点闭合，如果此时常开接点未能及时断开，则K11继电器可能励磁形成自保持回路，K11常闭接点断开合闸回路，使开关分闸后不能再次合闸。

(2)只在操作箱跳位监视回路中串入机构箱防跳继电器的常闭接点。

在操作箱跳位监视回路中串入防跳继电器的常闭接点，当K11防跳继电器动作的时候，该常闭接点打开，切断跳位监视回路，防止防跳回路一直接通，避免了分闸后不能合闸的缺陷，但开关合位时分合闸指示灯同时亮的缺陷仍有可能存在，原因在于当断路器合位时，若回路参数配合不当，可能TWJ励磁而K11没有励磁。

(3)在操作箱跳位监视回路中同时串入断路器的常闭接点和机构箱防跳继电器的常闭接点。

采用这种办法后，继保工作人员再次进行了三次断路器防跳试验，结果均能可靠地防止断路器跳跃。

5 结束语

通过对此次110kV线路间隔保护定检过程中防跳问题的处理，发现工作中一些需要引起重视的问题及改进的地方。

(1)重视设备投运前的验收工作。在工程施工前的图纸审查阶段，重点排查相关回路设计，避免出现采用机构防跳而衍生出的寄生问题。在投产前的验收阶段，重点对防跳回路进行试验，认真观察试验现象，确保回路正确、可靠。

(2)对于已投运设备，通过停电检查试验防跳回路时，不能忽略由于长期运行导致可能存在的板件故障的可能。此外，在现场工作中，要求我们继保人员对保护原理和回路要特别熟悉，只有这样，才能在处理类似问题的时候迅速定位问题所在并处理，避免耽误设备送电而影响用户用电。