断路器防跳原理分析与故障回路改造
断路器防跳回路问题专题分析
断路器防跳回路常见问题分析及对策一、防跳定义什么是断路器防跳。
当断路器合闸于永久性故障时,断路器保护动作迅速跳开开关,此时若合闸指令持续存在(合闸接点黏粘),开关又会再次合闸于故障,保护动作再次跳开开关,即开关储能满足要求后会出现连续“合-分-合-分…”的跳跃现象,为避免此类现象发生,在开关机构或保护装置内加装防跳继电器,经过控制回路断开或短接合闸回路,实现开关防跳功能。
二、防跳功能的实现方式1 防跳回路原理1)保护装置防跳回路原理图1保护装置防跳回路原理保护装置防跳闭锁继电器的断路器控制回路如图1所示,图1中防跃继电器TBJ有两个线圈,即电流线圈和电压线圈,电流线圈为启动线圈,电压线圈为自保持线圈。
SHJ为手合节点,ZHJ为重合闸节点,HBJ为合闸保持继电器,HQ为合闸线圈,DL为断路器辅助节点,STJ为手跳节点,TJ为保护动作跳闸节点,TQ为跳闸线圈。
当手动合闸或保护装置重合闸动作时,SHJ或ZHJ动作,其常开节点闭合,若此时一次系统有故障,保护动作,TJ闭合,启动TBJ 的电流线圈,TBJ1、TBJ3常闭节点打开,切断合闸回路,防止操作人员在手动合闸后未放开合闸把手,导致SHJ不能返回,或重合闸继电器节点粘住。
如果没有防跳跃闭锁回路,上述情况将导致断路器再次合闸。
另一方面常开节点TBJ2闭合,启动TBJ的电压线圈自保持。
直到SHJ与STJ返回,TBJ的电压线圈失电为止,TBJ继电器复归。
使用TBJ1与TBJ3这两个常闭节点是为了增加合闸回路的可靠性,防止其中一个节点损坏而导致断路器不能合闸;使用TBJ4是为了防止故障切除后,TJ比断路器辅助节点DL 先返回,跳闸回路由TJ直接断弧而损坏。
2)操作机构防跳回路原理图2 操作机构防跳回路原理以110kV弹簧操作机构断路器为例,操作机构防跳跃闭锁继电器的控制回路如图2所示。
图2中DL* 为提前接通常开节点,即在开关断路器合闸过程中,且未合上之前DL* 接通;TBJ2 为延时打开的常闭节点;当储能回路故障时DG 常闭节点打开,闭锁合闸回路;S1 为弹簧储能限位节点,当弹簧未储能时S1 节点打开,闭锁合闸回路;当SF6 气体低于规定值时,SF6 节点打开,闭锁跳合闸回路。
断路器防跳回路的应用分析及改进设计
断路器防跳回路的应用分析及改进设计发布时间:2022-06-17T07:01:27.083Z 来源:《福光技术》2022年13期作者:温明洪钱松李雄瑞[导读] 高压断路器是用来接通和开断高压电路,它既能分合正常负荷电流,又能切断巨大的短路故障电流,迅速可靠地熄灭电弧,所以它是企业变电站中最重要的运行操作电气设备。
云南电网有限责任公司曲靖供电局云南省曲靖市 655000摘要:开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中进行开合、控制和保护用电设备。
其关键部件包含断路器、操动机构、互感器及各种继电保护装置。
其中断路器是保证电力系统稳定、可靠的关键电气设备;继电保护装置则是为了更加智能、精确地监视电力系统,控制断路器对电力系统进行保护的二次设备。
在变电站运行中,若出现断路器合闸永久性故障,继电保护动作,驱动开关柜内断路器跳闸,此时断路器合闸命令仍未解除,断路器将再次合闸,如此断路器将出现反复合分,这种断路器跳跃现象可能导致断路器爆炸。
针对这种断路器跳跃问题,在断路器合闸回路中增设了断路器防跳回路,该回路将励磁线圈并联在断路器合闸回路中,继电器动作节点串入合闸回路中,防跳继电器线圈为电压励磁,在保护动作后可靠地切断断路器合闸回路,防止断路器再次合闸。
跳位监视回路是继电保护在跳位继电器动作时,监视断路器的位置,及控制回路的完整性,以构成非全相判据。
基于此,本篇文章对断路器防跳回路的应用分析及改进设计进行研究,以供参考。
关键词:断路器;防跳回路;应用分析;改进设计引言高压断路器是用来接通和开断高压电路,它既能分合正常负荷电流,又能切断巨大的短路故障电流,迅速可靠地熄灭电弧,所以它是企业变电站中最重要的运行操作电气设备。
高压断路器的控制操作回路承担着高压断路器的基本手动、继电保护和自动装置自动分合闸任务,能够显示断路器合闸、分闸位置状态的红、绿灯信号,并且能够利用断路器控制操作手柄与断路器实际位置不对应的原理区分手动与自动操作的不同,并且跳闸、合闸线圈按照短时通电要求设计,以防止长时间大电流发热烧坏线圈,因此在合闸、分闸操作任务完成后,断路器的控制回路应该自动切断合、分闸回路,无论断路器是否带有机械闭锁装置,都应该具备防止高压断路器多次跳、合闸的电气防跳功能。
断路器防跳回路的分析及改进
I
C h i n a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
断 路 器 防 跳 回 路 的分 析 及 改 进
李毅 刚 康瑞文
( 三 河发 电有 限 责任 公司 北 京 东 燕郊 0 6 5 2 0 1 ) [ 摘 要] 本文通 过实 现断 路器 防跳 功能各 种方 式 的比较 , 结 合 现场调 试 、 检修 , 针 对 断路器 与保护 装 置防跳 回路配置 不合 理 、 并联 防跳 回路 与监 视指 示灯 的 参 数不 配合 、 储 能位置 接 点故 障等造 成断 路器 防跳 回路故 障的 原 因进 行分 析 , 并 提出 了改进措 施 。
能位置接 点 更改为 断路器位 置接 点 , 实现 断路器 防跳功 能 。 为兼 顾防止 开 关慢 合作用 , 在合 闸 回路 中增 加一 个弹簧 储能位 置常 开位置 接点 , 提 高防跳 回路 断 路器控 制 回路整 体的 可靠性 。 3 . 结 论
1 3储 能式 防跳
储能 式防跳是 利用储能辅 助接点启动 防跳继 电器 , 当对 断路器 发出合 闸命
防跳继 电器等措施 , 防止断路器跳 跃现象 发生 。 由于断 路器跳跃 , 会导 致的 断路
路器防跳 继 电器均励 磁 。 由于 断路器 防跳继 电器 有 自保 持触 点 , 从而导 致断 路
器分闸后 , 防跳 继 电器不 返 回, 不能再 次合闸 。 解决 问题的方法 是将断 路器本 身
防跳 回路取 消 , 具体做法 是 : 将 断路器 本身 防跳继 电器在合 闸 回路 中常闭接 点 用连线 焊接短 接 , 断开 断路器 机构 中防跳 继 电器 的启 动线 圈。 这 样 即使 防跳 继
断路器的防跳(跳跃闭锁)控制回路资料讲解
断路器的防跳(跳跃闭锁)控制回路当合闸回路出现故障时进行分闸,或短路事故未排除,又进行合闸(误操作),这时就会出现断路器反复合分闸,不仅容易引起或扩大事故,还会引起设备损坏或人身事故,所以高压开关控制回路应设计防跳。
防跳一般选用电流启动,电压保持的双线圈继电器。
电流线圈串接于分闸回路作为启动线圈。
电压线圈接于合闸回路,作为保持线圈,当分闸时,电流线圈经分闸回路起动。
如果合闸回路有故障,或处于手动合闸位置,电压线圈起启动并通过其常开接点自保持,其常闭接点马上断开合闸回路,保证断路器在分闸过程中不能马上再合闸。
防跳继电器的电流回路还可以通过其常开接点将电流线圈自保持,这样可以减轻保护继电器的出口接点断开负荷,也减少了保护继电器的保持时间要求。
有些微机保护装置自己已具有防跳功能,这样就可以不再设计防跳回路。
断路器操作机构选用弹簧储能时,如果选用储能后可以进行一次合闸与分闸的弹簧储能操作机构(也有用于重合闸的储能后可以进行二次合闸与分闸的弹簧储能操作机构),因为储能一般都要求10秒左右,当储能开关经常处于断开位置时,储一次能,合完之后,将储能开关再处于断开位置,可以跳一次闸;跳闸之后,要手动储能之后才能进行合闸,此时,也可以不再设计防跳回路。
1.断路器的“跳跃”现象及危害如果手动合闸后控制开关(SA的手柄尚未松开 5—8触点仍在接通状态)或者自动重合闸装置的出口触点K1烧结,若此时发生故障,则保护装置动作,其出口K2触点闭合,跳闸线圈YT通电起动使断路器跳闸,则QF2接通,使接触器KM又带电,使断路器再次合闸,保护装置又动作使断路器又跳闸……,断路器的这种多次“跳一合”现象称为“跳跃”。
如果断路器发生跳跃,势必造成绝缘下降、油温上升,严重时会引起断路器发生爆炸事故,危及设备和人身的安全。
2.断路器的“防跳”控制回路在35kV及以上电压的断路器控制回路中,通常加装防跳中间继电器KCF,如图5-3所示。
KCF 常采用DZB型中间继电器,它有两个线圈:电流起动线圈KCF1,串接于跳闸回路中;电压(自保持)线圈KCF2,与自身的动合触点串联,再并接于合闸接触器KM的回路中。
高压交流断路器防跳回路原理与防跳失败原因浅析
高压交流断路器防跳回路原理与防跳失败原因浅析高压交流断路器作为电力系统的重要设备,承担着保护电力系统的重要任务。
其中,防跳回路作为保证电力系统安全运行的关键环节,被广泛应用。
本文将从防跳回路原理和防跳失败原因两个方面对高压交流断路器防跳回路进行深入浅出的分析。
一、防跳回路原理高压交流断路器的防跳回路是通过检测断路器的三相电流和电压是否正常来实现的。
在正常情况下,三相电流之和等于零,三相电压之和也等于零,若存在不平衡,则说明出现了故障。
此时,防跳回路会响应进行操作,将断路器保持在闭合状态,继续保护电力系统,等待维修人员处理故障后再进行操作,以防止误操作产生零星短路。
防跳回路主要由电流互感器、电压互感器、CT、PT、信号线、保护继电器和控制箱等组成。
在实际应用中,还需要对不同的断路器类型进行不同的配置和调试,保证其准确可靠地工作。
二、防跳失败原因然而,在实际使用中,难免会出现防跳失效的情况。
防跳失效的原因有很多,主要有以下几种:1、设备失效导致防跳回路不能正常工作,例如电流互感器损坏、信号线短路等;2、防跳回路的安装、接线和调试不当导致其失效,例如信号线连接不紧、保护继电器参数设置不合理等;3、断路器工作时,因为故障发生位置离保护装置过远或过靠近,导致防跳回路无法及时响应;4、断路器本身存在高阻故障或者出现“逆旋”现象,导致防跳回路无法工作;5、电力系统运行过程中,出现系统频率、电压等异常现象,导致防跳回路无法正常工作。
防跳回路的失效会导致电力系统运行异常,对电力系统的稳定性和安全性带来极大的威胁。
因此,在使用防跳回路的同时,还要加强系统巡检、定期检验和设备维护,及时排除故障和风险因素,保证电力系统的平稳运行。
总之,高压交流断路器的防跳回路在保护电力系统中起着至关重要的作用。
了解其原理和可能出现的故障原因,有助于实际应用中准确诊断故障并及时处理,加强防跳回路的维护和保养,从而维护电力系统的可靠性和安全性。
高压交流断路器防跳回路原理与防跳失败原因浅析
高压交流断路器防跳回路原理与防跳失败原因浅析【摘要】高压交流断路器是电力系统中非常重要的设备,用于在电路发生故障时切断电路以保护设备和人员安全。
防跳回路是一种保护措施,能够防止断路器在故障消失后自动闭合,造成设备再次受到损坏。
本文围绕高压交流断路器的防跳回路原理展开讨论,介绍了其工作原理和实现方式。
分析了高压交流断路器防跳失败的一些常见原因,包括电气故障、机械故障等。
强调了高压交流断路器防跳回路的重要性,指出其对电力系统安全稳定运行的重要作用。
通过对高压交流断路器防跳回路的深入了解,可以帮助提高电力系统的可靠性和安全性,保障设备和人员的安全。
【关键词】关键词:高压交流断路器、防跳回路、原理、失败原因、重要性。
1. 引言1.1 高压交流断路器概述高压交流断路器是一种重要的电气设备,用于在电路中断开或闭合电流。
它通常用于高压电网中,以保护电网和相关设备免受过载或短路的损坏。
高压交流断路器可以快速断开电路,并可靠地在电压大时承载电流。
高压交流断路器通常由断路器本体和辅助装置组成。
断路器本体主要由触头、触头间隙、灭弧室等组件构成,用于实现对电路的开合。
而辅助装置中的防跳回路则是确保断路器在断开电路后不会自身跳回闭合的关键部件。
在高压交流断路器中,防跳回路通过检测电流和电压的状态来确保断路器在断开电路后不会自动闭合。
防跳回路的原理是利用电磁力使得触头保持在打开状态,避免意外闭合造成的设备损坏和人员安全问题。
高压交流断路器是保障电力系统安全运行的重要设备,而防跳回路则是确保断路器正常工作的关键部件之一。
对于高压电网来说,高压交流断路器的概述及其关键部件的工作原理都至关重要。
2. 正文2.1 高压交流断路器防跳回路原理高压交流断路器防跳回路原理是指通过设置电气或机械装置,使得在断路器发生过电流或过负载时,能够防止断路器因电力系统的反冲而导致跳闸。
高压交流断路器通常采用电磁触发机构或无过负载保护的励磁机构,通过这些机构实现对断路器的控制和保护。
一起220kV断路器防跳回路异常分析及改进
一起220kV断路器防跳回路异常分析及改进- 1 -摘要:断路器是电力系统中的关键设备,而断路器防跳回路是断路器二次回路中的重要组成部分,可有效防范断路器“跳跃”对断路器本体和电网的冲击。
针对一起运维过程中发现的防跳继电器异常动作事件开展分析,结合断路器二次回路、本体防跳原理,定位了防跳回路异常的原因,并提出了相应的改进措施。
现场试验和运行结果表明,改造后的防跳回路消除了设备隐患,提高了断路器运行可靠性。
同时,本次异常分析也为后续同类故障查找提供了参考。
- 1 -0引言断路器是电力系统中的关键设备,可快速切除电力系统故障时产生的故障电流,因此,其稳定运行对电力系统至关重要。
断路器的防跳回路是二次回路中最重要的回路之一,用以防止断路器出现“跳跃”现象[1]。
所谓“跳跃[2-4]”,是指断路器在手动合闸或自动重合闸动作后,由于手动合闸切换把手未及时返回、合闸节点粘连等原因,导致合闸脉冲保持输出,若此时断路器合闸于永久性故障点,继电保护动作,断路器动作跳闸,由于合闸脉冲保持,断路器会再次合闸,继电保护再次动作,断路器再次跳闸,如此反复,造成断路器连续多次出现跳闸、合闸现象。
运行中的断路器防跳失败,会导致断路器的遮断能力下降,严重时还会引起断路器损坏甚至爆炸,威胁设备、人身和电网安全,造成事故扩大[5]。
本文针对一起运维过程中发现的防跳继电器异常动作事件,分析防跳回路异常原因,并提出了相应的优化措施,提高了断路器运行可靠性。
1断路器防跳回路1.1断路器防跳回路应用场景断路器防跳功能的适合状况分为防止断路器分、合闸状态下反复跳跃两种。
高压直流输电系统中断路器防跳功能一般作用于分位,当断路器处于分位时,此时若发生分闸节点或分闸把手卡涩造成断路器一直发出分闸命令时,防跳功能将会切断断路器分闸控制回路,在断路器正常合闸后,由于切断分闸回路使得断路器由分位-合位后无法继续分闸;交流系统中断路器防跳功能惯作用于合位,当断路器处于合位时,此时若发生合闸节点或合闸把手卡涩造成断路器一直发出合闸命令,防跳功能将会切断断路器合闸控制回路,在断路器进行正常分闸后,由于切断合闸回路使得断路器由合位-分位后无法继续合闸。
断路器防跳回路的动作原理及故障处理
断路器防跳回路的动作原理及故障处理发表时间:2019-01-18T10:23:40.063Z 来源:《河南电力》2018年15期作者:山江涛陈刚[导读] 断路器控制回路多种多样,其防跳回路基本设计思路都是断开合闸回路山江涛陈刚(国网安康供电公司陕西安康 725000)摘要:断路器控制回路多种多样,其防跳回路基本设计思路都是断开合闸回路,但其实现方式却不尽相同。
根据多年的二次回路检修经验,对目前广泛采用的防跳回路接线和原理给予介绍,并就实际应用中的故障排查进行探讨。
关键词:防跳;故障处理一、断路器防跳的概念及作用所谓的防跳,是指“防止跳跃”。
跳跃是指断路器在合闸于故障线路时,如果操作控制开关未复归或控制开关触点、自动装置触点粘连,此时继电保护动作使断路器跳闸,发生的多次“跳-合”现象。
断路器防跳,就是利用操动机构本身的机械闭锁或另在操作接线上采取措施,以防止这种跳跃现象的发生。
二、防跳回路的典型接线及防跳的动作原理常用的防跳回路有两种:串联式防跳回路和并联式防跳回路,比较少见还有弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式防跳回路等。
以下仅就常用的两种防跳回路进行分析。
1.串联式防跳回路串联式防跳,其防跳功能的起动由串接在跳闸回路中的防跳继电器TBJ电流起动线圈实现。
TBJ是一个双线圈继电器,由串接与跳闸回路的电流启动线圈TBJ,和接于防跳回路的电压自保持线圈TBJV组成。
在跳闸过程中,当TJ闭合接通TBJ回路时,防跳回路中的TBJ2闭合,电压自保持线圈启动,TBJV2闭合,TBJV1断开。
如果在保护跳闸期间,HJ发生粘连,HJ->LP2->TBJV2->TBJV这条回路接通,TBJV电压自保持,使得TBJV1始终断开,合闸回路始终处于断开状态。
这也就达到了防跳的目的:将断路器闭锁在跳闸状态。
如果跳闸完成后没有跳令存在,则在断路器完成分闸后,跳闸回路被DL常开接点断开,TBJ电流线圈失电,此时由于HJ是断开的,不能形成TBJV电压自保持,复归。
防跳回路分析及其对应解决方法
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方法二:取消断路器内部的防跳回路
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方法三:将衍生回路直接用断路器的常闭点接至负极
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方法四:将衍生回路接于断路器合闸回路抽头
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十一.保护装置内带有防跳回路且衍生 回路无单独出口的处理方法
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方法一:取消断路器内部防跳回路
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方法二:合闸回路内串接断路器常闭点
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十二.FC回路防跳回路处理方法
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方法一:经典防跳回路(外加防跳继电器)
1. TBJ防跳继电器回路(如右图) a.当接触器合闸于故障线路时,继电保护动作接通跳 闸回路的同时也接通了TBJ的串连线圈(与跳闸 线圈串联),TBJ动作,其常闭点断开,切断合 闸回路,其常开基金额电闭合接通TBJ的电压线 圈(如合闸命令尚未消失),并一直保持到合闸 命令消失为止,这样就防止了接触器的“跳跃” TBJ常开点的作用:此接点是为了保护继电保护跳闸 接点不被烧毁。因为通常情况下接触器跳闸回路 内的常开辅助接点应调整成在其主触头分离后继 电保护返回前断开,使直流控制回路由此常开点 切断,继电保护跳闸接点返回时不切断电流从而 收到保护。但实际上可能由于某种原因使接触器 常开点后于继电保护跳闸接点断开,以至烧毁继 电保护跳闸接点。 有了1R、TBJ串联回路后,因跳闸过程中TBJ一直是 动作状态,使1R、TBJ回路和继电保护跳闸接点 并联,这时,即使发生继电保护跳闸接点先于接 触器常开点断开,由于1R阻值很小(只有1Ω) 其接点也不会烧毁。 电阻1R的作用:电阻1R的作用是当有信号继电器与 继电保护跳闸接点串联时,保证信号继电器可靠 动作。如继电保护跳闸接点后未接信号继电器, 此1R电阻可取消。
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方法二:不常用防跳回路
K15继电器防跳回路 如右图,当给真空接触器合 闸命令时,K11继电器动作接通 接触器的合闸回路,接触器合闸。 当接触器合闸后,如果合闸 命令尚未消失,K15继电器动作 后常闭点打开切断合闸继电器 K11,同时常开点闭合自保持。 这时即使接触器通过继电保护动 作跳闸,合闸继电器也不会再次 得电,接触器不会再次合闸。防 止了接触器的“跳跃”。
断路器本体防跳回路原理
断路器本体防跳回路原理详解1. 引言断路器是电力系统中保护装置的一种,主要用于预防电路过载和短路,保证电力系统的安全运行。
断路器通常由断路器本体和辅助触头组成,而断路器本体中的防跳回路则起到了重要的作用。
本文将详细解释断路器本体防跳回路的基本原理。
2. 断路器本体结构断路器本体是断路器的主要组成部分,它由固定触头、触发机构、分合闸机构和电磁铁等组件构成。
2.1 固定触头固定触头是断路器本体中的触头之一,它固定在断路器的固定触头腔中。
固定触头的主要作用是提供电流的进出口。
2.2 触发机构触发机构是断路器本体中的关键部件,它负责控制断路器的开合动作。
触发机构通常由电磁铁和机械传动机构组成。
2.3 分合闸机构分合闸机构是断路器本体中的另一个重要部件,它用于实现断路器的分合闸动作。
分合闸机构通常由机械传动机构和弹簧机构组成。
2.4 电磁铁电磁铁是断路器本体中的一个关键元件,它由线圈和铁芯组成。
当电磁铁通电时,会在铁芯上产生强磁场,从而引起机械传动机构的运动。
3. 断路器本体防跳回路原理断路器本体防跳回路是断路器中的一种保护机制,它的主要作用是防止断路器在分闸或合闸时因异常情况而造成的跳闸回路。
断路器本体防跳回路的设计原理如下:3.1 被动触发机构断路器本体防跳回路采用了被动触发机构的设计,即断路器只有在电力系统中存在异常情况时才会自动跳闸。
异常情况包括电流过载、短路、接地故障等。
3.2 过电流保护装置断路器本体防跳回路中通常配备了过电流保护装置,该装置能够监测电力系统中的电流大小,并根据设定的保护参数来判断是否存在过电流情况。
当电流超过设定值时,过电流保护装置会自动触发断路器的分闸动作。
3.3 短路保护装置除了过电流保护装置外,断路器本体防跳回路还配备了短路保护装置。
短路保护装置能够检测电力系统中的短路故障,并根据设定的保护参数来判断是否存在短路情况。
当检测到短路故障时,短路保护装置会立即触发断路器的分闸动作。
断路器防跳回路的分析与优化改进
吴海涛,任 佳(深圳供电局有限公司,广东 深圳 518000)断路器防跳回路的分析与优化改进〔摘 要〕 介绍了造成断路器跳跃的2种情况,阐述了保护防跳和机构防跳的工作原理,比较了2种防跳方式的优越性和局限性,分析了开关跳跃的事件,提出了防跳回路的优化措施,具有一定的理论和实践意义。
〔关键词〕 保护防跳;机构防跳;继电器;优化改进2 断路器机构箱防跳回路分析断路器机构箱防跳回路如图2所示。
开关机构防跳功能是由机构内的防跳继电器52Y 实现的。
其作用是:当合闸脉冲发出后,如果在操作箱中发生手合按钮粘死或HBJ 卡死等情况,合闸正电长期存在,开关闭合后开关辅助接点的常开接点CB 也闭合,使得防跳继电器52Y 励磁并自保持。
此时,合闸回路中52Y 常闭接点断开。
只要合闸正电一直维持,合闸回路就会一直断开,直到合闸正电消失后,52Y 继电器自保持回路解除,合闸回路才会恢复正常。
可见,在机构防跳中,只要开关在合位且存在合闸脉冲,防跳回路就会导通,防跳继电器就会励磁。
此方法因在机构箱内实现防跳功能,所以无论是保护操作箱内的故障或断路器机构箱内本身的故障均可以得到保护,保护范围大、可靠性强。
目前,南方电网系统内均已解除操作箱防跳回路,而只使用机构防跳。
3 2种防跳方法的比较由2种防跳方法可以看出,操作箱内防跳回路主要是防止当系统或断路器等一次设备发生短路故障时,避免断路器多次经受故障电流冲击而造成故障扩大,保护对象主要是断路器本身,而无法保护因机构箱内部故障导致的断路器跳跃。
机构箱防跳回路主要是当合闸指令保持时,避免断路器一次触头承受连续多次的合闸冲击。
0 引言通常造成断路器跳跃有以下2种情况:(1) 高压电气设备发生接地或短路故障,保护动作跳开断路器,若此时操作箱内合闸脉冲未解除,会导致断路器反复跳合闸;(2) 断路器机构箱内有问题,如合闸按钮粘死,此时手动分闸,也会导致断路器跳跃。
针对这2种跳跃情况,现主要采取保护操作箱防跳及断路器机构箱防跳方式加以应对,防止断路器跳跃。
断路器防跳回路的应用与改造分析
断路器防跳回路的应用与改造分析结合工程实际问题,分析断路器防跳回路应用,提出断路器二次回路中防跳回路改造的基本思路及解决方法。
标签:改造;防跳回路;解决方法引言断路器手动或自动重合闸是控制开关触点或自动装置触点粘连或卡住,此时如果巧遇继电保护装置动作使断路器跳闸,跳闸后由于上述原因再次合闸,而故障又是永久性的,断路器会再次跳闸,然后再次合闸,反复出现的这种“跳-合”现象称为“跳跃”。
当断路器发生“跳跃”现象时,系统受到短路电流的多次冲击,引起系统的震荡,断路器在短时间内经受多次开短路电流的考验损坏很大。
防止发生这种情况,一般在微机保护装置的操作回路和断路器机构中均设计有防跳回路来避免。
1 断路器机构中的防跳回路断路器机构箱的防跳回路,如图1(以泰开110kV的断路器为例)。
原理:断路器合闸后,断路器的辅助开关DL接点闭合,如果合闸回路正常即没有合闸命令,则防跳继电器CJX所在的回路不通,此时,防跳不起作用。
若合闸命令不断则CJX线圈所在的回路通过合闸回路和断路器辅助开关DL常开接点接通,使CJX带电,线圈励磁。
使CJX联动常开接点CJX闭合实现自保持,联动常闭接点CJX断开,断开断路器合闸回路,防止断路器再次合闸,有效地防止了断路器“跳跃”现象的发生。
合闸命令消失或者回路故障被消除,则CJX失电,其断开的常闭接点返回,合闸回路又恢复正常。
其优点是:实现就地化保护,整个合闸回路的故障都可以防跳作用,有效地消除了死区。
当断路器就地跳闸(如:断路器机构非全相动作),断路器机构的防跳就能够有效地防止了断路器“跳跃”现象的发生。
接线简单,采用继电器CJX,避免了电流线圈和电压线圈长时间带电经常会造成线圈之间的绝缘降低甚至击穿,造成设备运行故障问题。
2 现场防跳功能的应用微机保护与断路器机构防跳回路不能同时使用,“反措”规定:每台断路器应且只应使用一套防跳回路,Q/GDW161-2007《线路保护及辅助装置标准化设计规范》中8.1条对断路器的要求,断路器防跳功能应由断路器本体机构实现,对110千伏及以上的断路器的防跳进行就地化改造。
110千伏断路器防跳回路异常原因分析及改进
110千伏断路器防跳回路异常原因分析及改进摘要:防跳回路的存在主要作用是可以避免断路器出现“跳跃”问题,确保断路器能够正常运行,维护电力系统的正常运行。
但是因为市场上设备不同,存在部分断路器防跳回路设计不合理,防跳功能失效。
需要根据以往经验,对断路器防跳回路常见的异常进行分析,然后采取有效措施来进行改进和优化,争取为电网安全运行提供可靠保障。
关键词:断路器;防跳回路;控制回路引言就目前而言,因为保护厂家的操作箱与断路器的型号存在差异,导致断路器的防跳回路设计思路与实现的方式存在差异。
根据实际情况将防跳回路实现的方式划分成保护操作箱的防跳功能与机构箱的防跳功能,其中机构箱的防跳指的是通过操作的机构箱机械闭锁的功能避免断路器出现跳跃;保护的操作箱防跳指的是不管断路器的操作机构自身有没有机械的闭锁,都要在断路器的控制回路之中,添加电气防跳的回路,防止断路器出现跳跃。
1断路器“跳跃”的不良影响断路器的关键功能在于电网发生故障后将其快速切断,若该装置出跳跃现象,将严重威胁到电网的正常运行,造成不可估量的损失。
断路器跳跃的不良影响主要有:(1)反复合闸过程中易导致故障向外围扩散,由此引发大范围的安全事故。
而在电路短路的情况下,甚至存在断路器爆炸的可能。
(2)断路器的主触头行程普遍较短,真空包的稳定性相对有效,难以有效承受持续性的合闸冲击,在长期冲击作用下易导致真空包受损。
分合闸线圈以短时工作制运行,在经过反复的分合闸动作后,极容易出现分合闸线圈被烧毁的情况。
鉴于此,必须采取行之有效的防跳措施,减小断路器异常运行而带来的危害。
2110千伏断路器防跳回路异常原因分析及改进2.1分压电阻不匹配在对断路器防跳回路缺陷进行试验分析时,发现防跳继电器分压电阻不匹配,该电站500kV断路器防跳回路此问题比较突出。
断路器操作回路内防跳继电器额定电压为110V,直阻大约为1.4kΩ,分压电阻数值为370Ω。
现在操作回路电压数值在230V左右,防跳继电器动作以后,可确认其电压数值大约在180V左右,电压比较高。
浅析断路器防跳保护原理及试验方法
浅析断路器防跳保护原理及试验方法断路器是电力系统中的重要保护设备,用于断开电路并保护电气设备免受过电流或短路故障的损害。
在实际使用中,断路器会出现跳闸的情况,这可能是由于故障引起的,也可能是由于过载引起的。
为了提高断路器的可靠性和稳定性,需要进行断路器的防跳保护试验。
断路器的防跳保护原理主要包括以下几个方面:1.过电流保护:当电路中出现过电流故障时,断路器会迅速动作,切断电源,以防止故障进一步发展。
过电流保护可分为瞬时过电流保护和定时过电流保护两种,瞬时过电流保护适用于短路故障,定时过电流保护适用于过载故障。
2.热继电器保护:断路器内部设有热继电器,当电路中出现过载故障时,通过测量电路的电流,判断电路是否超过了预设的额定电流,当电流超过额定值时,热继电器会自动动作,切断电源。
3.短路保护:当电路中出现短路故障时,电流会迅速增大,超过断路器的额定电流容量,断路器会立即动作,切断电源。
断路器防跳保护试验的目的是验证断路器的保护功能是否正常、可靠。
试验方法主要包括以下几个方面:1.定值试验:通过改变电流大小和接入方式,验证断路器在不同工况下的动作性能是否符合设计要求,如过载试验、短路试验、振动试验等。
2.时间特性试验:通过测量断路器的动作时间,验证断路器的瞬时过电流保护和定时过电流保护的性能是否符合要求。
3.环境试验:在不同环境条件下,如高温、低温、潮湿等,验证断路器的可靠性和适应性,以及其对环境条件的影响。
以上试验方法都需要使用专业的试验设备和仪器,进行精确的测试和测量。
试验时需要注意安全,防止电路中的高压危险和其他意外事故的发生。
总之,断路器的防跳保护原理是通过瞬时过电流保护、定时过电流保护和热继电器保护等手段,对电路中的过电流、过载和短路等故障进行监测和保护。
断路器的防跳保护试验旨在验证其保护功能是否符合设计要求,通过定值试验、时间特性试验和环境试验等方法,对断路器进行全面的测试和评估。
这些试验对于保证断路器的可靠性和安全性具有重要意义。
断路器防跳原理分析与故障回路改造
断路器防跳原理分析与故障回路改造摘要:断路器的防跳回路能有效避免在永久性故障情况下多次合闸于故障线路。
阐明了断路器发生“跳跃”的原因,分析了保护操作箱防跳及断路器机构防跳回路工作原理,对断路器防跳回路进行了重点分析,并提出该断路器机构防跳回路改造方法,改造后进行了多次防跳试验,断路器远方合闸和就地合闸均能实现防跳功能,保证了断路器的运行安全可靠。
关键词:断路器;防跳;永久性故障;工作原理;回路改造0引言断路器是电力系统中重要的一次设备。
断路器防跳回路是保证断路器安全稳定运行的一种重要的二次回路,所谓防跳,不是“防止跳闸”,而是“防止跳跃”。
断路器“跳跃”是指断路器在手动或保护装置动作合闸后,控制开关尚未返回(手动合闸时控制开关返回需1~2s,而断路器合闸动作时间约为50ms,断路器合闸后控制开关未返回,触点仍接通)或保护自动装置合闸触点卡死情况下,同时发生永久性故障导致保护动作后断路器跳闸,此时合闸脉冲还未消失,断路器将会再次合闸,造成断路器连续分合的现象。
这种永久性故障情况下多次跳合闸,对断路器本身及电网安全均会产生严重影响,轻则对系统造成多次冲击,严重时可能引起断路器爆炸。
因此高压断路器必须设计正确的防跳回路,及时发现断路器防跳回路存在的故障缺陷并及时处理。
本文阐述了断路器防跳回路工作原理,并针对一起变电站验收中发现的断路器防跳故障进行分析,提出了回路改造方法,解决了防跳异常故障,从而保证了电网运行安全。
1断路器防跳回路工作原理断路器发生跳跃的原因如下:①控制开关KK把手合闸位置停留时间过长;②控制开关KK把手合闸触点粘连;③重合闸触点粘连。
断路器防跳回路一般有保护操作箱防跳和断路器机构防跳两种,保护防跳回路也叫电流型防跳,一般用跳闸回路电流启动,通过合闸回路的电压使防跳继电器电压线圈自保持,从而持续断开合闸回路,起到防止断路器跳跃的作用。
其工作原理如图1所示。
图1中,TBJ-I为防跳继电器电流线圈;TBJ-U为防跳继电器电压线圈。
断路器防跳回路原理
断路器防跳回路原理
断路器是电力系统中常用的一种保护设备,它能够在电路发生故障时迅速切断电源,保护电器设备和人身安全。
但是,在某些情况下,断路器可能会出现跳回的现象,即在故障被排除后,断路器仍然无法合上,需要手动操作才能恢复正常。
这种情况下,就需要采用断路器防跳回路来解决问题。
断路器防跳回路的原理是利用电磁铁的作用,使得断路器在故障被排除后能够自动合上。
具体来说,当断路器跳闸时,防跳回路中的电磁铁会被激活,吸引断路器上的铁芯,使得断路器保持在断开状态。
当故障被排除后,电磁铁会自动断电,断路器上的铁芯也会被释放,断路器就能够自动合上了。
断路器防跳回路的设计需要考虑多种因素,如电磁铁的选型、电路的稳定性等。
一般来说,电磁铁的选型需要考虑其吸引力和功率消耗之间的平衡,以及其在高温环境下的可靠性。
电路的稳定性则需要考虑电源的稳定性、电容电感的选择等因素。
断路器防跳回路是一种非常重要的保护措施,能够有效地避免断路器跳回的现象,保障电力系统的正常运行。
在实际应用中,需要根据具体情况进行设计和调试,以确保其稳定性和可靠性。
断路器防跳回路的应用分析及改进设计
断路器防跳回路的应用分析及改进设计摘要:断路器防跳回路可以防止断路器因某些原因导致的反复分合闸,即断路器跳跃。
如果防跳回路不完善,就可能使断路器的遮断能力下降、机构损坏,若合于故障点时,甚至可能引起开关爆炸,并对系统造成冲击,威胁人身及设备安全。
断路器发生跳跃有两种情况。
(1)当断路器合于故障点时,保护动作使断路器跳开,若此时合闸脉冲仍未解除,断路器将再次合闸,如此反复导致断路器跳跃。
(2)当断路器机构有问题时,无法使断路器正常合闸,若此时断路器合闸脉冲仍未解除,将导致断路器反复合分闸,导致断路器跳跃。
关键词:断路器防跳回路;应用;改进设计引言目前,保护操作箱与断路器机构本身均有防跳回路设计,保护操作箱防跳回路使用时间更长,回路设计更为成熟。
对于部分投运时间较早的变电站,断路器本体机构中防跳回路会存在缺失或设计不完善的现象,一般采用保护操作箱防跳回路。
当断路器发生偷跳时,保护操作箱回路无法启动,当下为可靠避免断路器跳跃现象的发生,国家电网公司要求新投运变电站及老站改造时均采用断路器机构防跳。
因此,防跳回路的改造与验证常见于技改与新站验收工作中。
从工程实际角度出发,探讨了断路器机构防跳回路的改造与验证方法,最后就当前断路器机构防跳回路存在的不足进行了分析,并提出了具体的改进措施。
1防跳回路的应用1.1串联式防跳回路TBJ防跳继电器系列由电流启动,并且该线圈与断路器跳闸电路串联。
电压保护线圈与断路器闭合线圈并联连接。
关闭时,如果设备或线路有故障,继电保护措施和输出接点将逐一关闭。
这时,当跳防止继电器的电流线圈启动,自动开关动作时,正常的TBL闭合触点会使闭合电路常闭。
此外,始终将电压线圈连接到正常打开的触点上。
如果此时无法返回KK或HJ联系人,我们将继续发出退出指示。
断路器无法关闭,因为闭合电路已断开,从而防止动作。
TBL启动后,它会保护自己,直到与保护输出并联的常开触点闭合,并且常开的断路器辅助触点被迫移动。
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断路器防跳原理分析与故障回路改造
摘要:断路器在运行的过程中,经常会发生跳闸现象,影响电网的安全运行。
为了防止手合于故障时,合闸接点粘连导致断路器不停“合—分—合—……”的
跳跃现象,因而需要在断路器控制回路中设计防跳回路。
目前的断路器防跳主要
包括操作箱防跳和断路器本体防跳。
本文首先对防跳回路研究,其次探讨断路器
出现跳跃现象的原因,最后就防跳回路故障处理方法进行研究,该研究结果可为
同类断路器控制回路故障分析提供参考和借鉴。
关键词:断路器;防跳;永久性故障
引言
在电力系统中,断路器是开断故障电流的重要设备,其可靠性关系着整个电
力系统的安全稳定运行。
高压断路器在运行过程中的内部缺陷很难发现,停电查
找又会损失负荷。
因此,对高压断路器开展故障诊断对于提高供电可靠性和减少
停电时间具有重要意义。
针对当前服役运行的设备按照“一切事故可以预防”的
理念,加强运维,尽早提前发现设备缺陷并及时处理。
1防跳回路
防跳回路分为两类,一类是操作箱内的防跳回路,另一类是机构箱内的防跳
回路。
防跳回路存在的意义是防止断路器出现跳跃现象,即合闸命令未复归(合
闸触点粘连),或者合闸机械结构出现卡死的情况下,当出现短路故障跳闸时,
断路器出现反复分闸、合闸的现象;或是断路器合闸命令未解除的情况下,当断
路器机构出现脱扣,无法正常合闸时,断路器出现多次分合现象。
跳跃现象会导
致断路器继电器损坏,绝缘下降,甚至造成断路器发生爆炸,因此防跳回路是断
路器控制回路中必不可少的重要回路。
操作箱防跳回路启动方式和机构箱不同。
操作箱防跳继电器由跳闸回路启动。
在合闸触点(手合或者重合)发生故障粘连
时又出现故障跳闸,保护动作启动操作箱内的防跳回路,断开合闸回路,从而有
效防止断路器跳跃的发生。
机构箱防跳回路由合闸回路启动。
防跳继电器串接断
路器辅助接点,在断路器完成合闸后,辅助接点闭合,防跳继电器将励磁,并断开它连接在合闸回路中的常闭接点,从而断开合闸回路,也防止断路器跳跃故障的发生。
每个断路器应且只应使用一套防跳回路,宜采用开关本体防跳。
但在实际工程中,有的取消了机构箱内的防跳回路;而有的则通过短接操作箱内防跳回路的方式实现。
两种防跳回路各有优缺点:1)操作箱防跳的优点为保护操作箱布置于保护屏中,运行环境较好;缺点为就地操作时,断路器机构箱将失去防跳功能,无法保护断路器,断路器的运行和试验存在安全隐患,而且当操作箱到断路器机构箱合闸回路异常带正电时,如果系统出现故障跳闸,保护操作箱防跳将不起作用。
2)机构箱防跳的优点为远方或者就地操作都能实现防跳,有效地消除了从操作箱到断路器机构箱间的保护死区现象;缺点为防跳继电器安装在断路器机构箱中,运行环境比较恶劣,受断路器震动、温湿度影响,继电器可靠性逐年降低。
2断路器出现跳跃现象的原因
一是LCUB柜合闸出口线芯误接至正电源公共端,导致合闸回路持续带正电;二是防跳功能失效,设计人员在设计回路时,退出操作箱防跳功能启用断路器本体防跳,未考虑机构箱防跳回路经“远方合闸/就地合闸”把手切换,导致切远方操作时无防跳功能;三是储能电机缺陷造成储能时间差,在保持合闸命令情况下,三相储能状态不一致导致合闸不同步,本体三相不一致保护反复动作,三相断路器不断循环往复,造成操作箱合位灯出现“跑马灯”现象。
3防跳回路故障处理方法
3.1排查断路器发生跳跃的原因
深入分析断路器跳跃的原因,一方面是合闸命令无法复归,另一方面是防跳功能失效,在合闸命令保持状态下,断路器反复跳闸、合闸,出现跳跃状态。
4D89不经防跳回路,不受防跳继电器1TBUJA控制,因此操作箱防跳功能未投入。
机构箱防跳继电器经“远方合闸/就地合闸”把手切换。
切“就地合闸”时,防跳回路正常投入,合闸原理为操作电源+(合闸命令)→常闭接点→常闭接点→合闸线圈→常闭接点→操作电源-;防跳原理为断路器合闸到位后,开关
辅助接点闭合,防跳继电器励磁,常开接点闭合实现自保持,常闭接点断开,切
断合闸回路。
切“远方合闸”时,防跳回路断开,机构箱本体无防跳功能。
3.2能量计算
弹簧操动机构的合闸过程是驱动力和负载力之间的相互作用,驱动力由合闸
弹簧提供,负载力主要由分闸弹簧、触头弹簧提供。
不考虑零件的惯性矩、零件
之间的摩擦力及变形,利用静力学公式T=F·L(力矩=力·力臂),在CAD软件Solidworks中让凸轮以5°转动,模拟合闸过程,读取到力臂输入Excel表格,
将合闸弹簧的输出力和分闸弹簧、触头弹簧的负载力归算到灭弧室端,绘制出动
力特性曲线与负载特性曲线,确认合闸能量是否足够。
驱动力曲线在负载力曲线
之上,说明在整个合闸过程中,合闸能量是足够的。
凸轮转动了约140°时,驱
动力对凸轮的切向动力为271N(合闸弹簧力值893N·力臂15.72mm/力臂52mm),负载力对凸轮的切向阻力为208N(负载合力2078N·摩擦系数0.1),2个力很
接近。
如果出现润滑不充足(增大摩擦系数)、合闸弹簧力值偏小和触头弹簧偏大,则有可能两者相等或切向阻力大于切向驱动力,凸轮停止转动,合闸弹簧的
能量不能完全释放,则断路器合闸不到位,这和误分闸报警现象一致。
根据分析
结果,重点排查合闸弹簧、触头弹簧实际力值,发现触头力值为中值,但是合闸
弹簧力值偏下限,更换为合闸弹簧力值为中上后,该故障消失。
可要求供应商加
强工艺管控和检验,保证合闸弹簧力值在中值或以上。
3.3完整的保护调试流程
完整的保护调试流程有利于发现设备和回路的缺陷。
通过保护装置本体调试、操作箱继电器校验、断路器传动试验、二次回路校验等,可以验证保护装置、监
控系统、二次回路、断路器本体等设备是否满足投运要求。
试验项目的缺项、漏
项将可能导致设备及回路的隐患难以发现,不利于系统安全稳定运行。
3.4定期开展跳闸回路维护试验
对多年未动作的开关联合调度部门开展不停电传动试验,在二次侧给予跳闸
的故障信号,检测断路器是否正常跳闸。
3.5尺寸链分析
对于弹簧操动机构的故障分析,大部分文献都是从能量、受力等角度进行考虑,很少进行尺寸公差分析,主要原因是操动机构是空间运动,传统尺寸链分析方法只能针对一维线性进行计算。
随着设计软件的演化,出现了三维公差分析软件工具,例如Cetol6σ,可以和CAD软件Cero无缝集成,同步使用CAD软件界面,无须数据转换,确保公差分析的准确输入和CAD几何特征的准确识别。
Cero 和CETOL6σ分析涉及的零部件包括机箱、合闸模块的左右侧板、凸轮、主轴装配、分闸模块的左右侧板以及分闸扣板。
功能尺寸FC定义为分闸扣板和合闸保
持小拐臂滚轮之间的间隙。
经过溯源,机箱供应商确认这一批次的冲头用错,导致孔径超出公差范围。
根据该分析结果,要求供应商加强工艺管控,工厂在进货检验时重点抽检该尺寸。
结语
断路器作为电能生产传输中不可或缺的设备之一,其作用主要是对线路进行控制和在故障时可以正确动作,从而保障电网的稳定运行。
新的保护配置下,变电站出线、柱上断路器、用户高低压侧保护均满足上下级配合关系,不会发生越级跳闸现象,可提高供电可靠性,也为用户、电网设备运维人员、调控人员处理抢修任务带来了很大的便利。
参考文献
[1]许建兵,吴昊,孙守国,等.断路器防跳回路异常分析及解决方案[J].山东电力技术,2015,42(6):72-74.
[2]颜华敏,顾国平,陆敏安,等.一起断路器防跳回路异常分析及改造[J].电力系统保护与控制,2010,38(12):138-140.
[3]陈刚,卢松城,纪青春.220kV断路器防跳回路中异常问题分析及处理[J].电力系统保护与控制,2009,37(23):185-186.。