高压断路器合闸回路监视方案分析

张军强　邓晨

摘  要：介绍了利用微机保护装置构成的断路器合闸回路监视的原理及报警逻辑，分析了监视电流与合闸线圈、防跳继电器的配合问题，并针对监视回路与并联防跳继电器参数不匹配的情况给出解决方案。

关键词：断路器;合闸回路监视;微机保护装置

引言

断路器是电力系统的重要组成部分，断路器合闸控制电路的完好与否，直接影響断路器操作和保护命令能否正确执行[1]。当断路器合闸线圈或其二次回路存在开路故障时，断路器的合闸功能将失效。对于应急电源进线回路的断路器而言，断路器能否正常合闸直接关系到应急电源的可用性。对断路器的合闸回路进行监视，对提高断路器合闸功能的可靠性具有重要意义。

1断路器合闸回路监视的原理

本方案利用断路器配电柜内保护装置的开入点I1、I2和开出点O3实现断路器合闸回路的监视。如图1中所示，当断路器位于分闸位时，若合闸回路完好，则回路监视开入I1的输入电压约等于控制电源电压UKM，由于UKM大于保护装置开入的阈值电压U0，此时保护装置判断合闸回路完好，I1逻辑量为1;若合闸回路中存在开路，则回路监视开入I1的输入电压约等于0V，小于保护装置开入的阈值电压U0，此时保护装置判断合闸回路开路，I1逻辑量为0，经报警逻辑发出报警;

001XR--合闸输出继电器;006XR--SF6压力继电器;001XD--保护闭锁继电器;SE--分闸线圈闭锁;M2--弹簧储能节点;YF--合闸线圈;KN--防跳继电器。

2断路器合闸监视报警逻辑

通常在断路器分闸状态下监视合闸回路的连通性，为下次断路器可靠合闸做准备[2]。由于只需在断路器分闸状态时进行合闸回路监视，故将断路器的合位反馈接入保护装置的开入点I2，用于闭锁合闸状态时的报警，在保护装置内设定报警逻辑见图2。当断路器位于合闸位时，逻辑输入I2为1，此时不会触发报警。当断路器位于分闸位时，逻辑输入I2为0，此时若合闸回路监视I1为1（即合闸回路完好），则不会触发报警;若合闸监视I2为0（即合闸回路开路），则延时10s触发报警。由于弹簧储能过程M2触点会断开，故报警需延时10s触发，避免弹簧储能期间报警误触发。

3监视电流与合闸线圈、防跳继电器的配合

高压断路器与操作箱的配合是发电厂、变电站电气工程中常见的问题，其中最易出问题的就是“防跳”回路的配合。[3]采用上述方案进行合闸回路监视时，需分析监视电流与断路器合闸线圈、防跳继电器的配合情况，若配合不当可能导致断路器误动或防跳功能异常。

断路器的合闸线圈在流过监视电流I0时不应动作，即应满足KYF*RYF*K0*I0

以某厂家保护装置和断路器为例分析如下。保护装置回路监视开入I1输入电压超过阈值电压时，流过的监视电流I0=3mA，K0可取1.2;当输入电压小于其阈值电压时，监视电流近似为0mA。断路器合闸线圈额定电阻RYF=480Ω，KYF可取1.2，合闸线圈最低动作电压UYF =30V，则1.2*480*1.2*0.003=2.07V<UYF，故监视电流不会导致合闸线圈误动。防跳继电器线圈额定电阻RKN=4.9kΩ，KKN可取1.2，防跳继电器最低返回电压UKN=30V，1.2*4900*1.2*0.003=22V<UKN，故监视电流不会影响防跳继电器功能。

当防跳继电器不能满足上述条件时，在进行一次合闸操作后，防跳继电器将不能返回，断路器不能再次合闸。这种情况下需对方案进行优化，即在监视回路中串入防跳继电器常闭触点和断路器分位反馈触点，如图3中虚线方框所示。优化方案中，断路器合闸或防跳回路动作后会断开监视回路，消除监视电流对防跳继电器的影响。

4结束语

高压断路器的监视和防跳是断路器的重要回路，本文根据现场设备的实际情况，提出了一种合闸回路监视的方案，并分析了监视电流与合闸线圈、防跳继电器的配合关系。在设备条件允许的情况下，建议采用优化后的合闸回路监视方案。

参考文献

[1]李传东，孙希涛.断路器合闸控制电路断线监视系统[J].电世界，2019年第12期 ： 14-16.

[2]杨建军.真空断路器监视回路接线方案分析[J].机电信息，2020 年第33期总第 639 期 ： 24-25.

[3]赵黎明，应站煌，兀鹏越.高压断路器防跳回路配合方式探讨[J].电工技术，2011年第10期：71-73