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斷路器防跳接線故障分析及措施

文檔作者：李秀卿田嘉文檔來源：東北電力大學電氣工程學院		點擊數：	更新時間： 2021年12月11日
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第34卷第3期
2014年6月
東北電力大學學報
Journal Of Northeast Dianii University
Vo1．34．No．3
Jun．，2014
文章編號：1005—2992(2014)03—0040—05
斷路器防跳接線故障分析及措施
李秀卿，田 嘉
(東北電力大學電氣工程學院，吉林吉林132012)
摘 要：為了能同時使用斷路器的兩種防跳躍方式，改造了防跳回路的設計。采用跳閘位置繼電
器回路串人斷路器常閉接點，則改變斷路器機構防跳繼電器自保持回路，使兩種防跳躍方式相互配合。
改造后，能防止各種原因引起的跳躍，又能消除分閘后不能再合閘，和合閘后綠燈仍亮的異常現象。
關鍵詞：防跳躍接線；故障分析；措施
中圖分類號：TM771 文獻標識碼：A
保護合閘輸出接點粘連，或手動合閘時未及時返回到合后位置，且合于故障上，可能導致斷路器反
復分合閘，謂之跳躍。其結果會引起機械損壞甚至爆炸。以下有兩種情況導致斷路器跳躍：
(1)合于故障線上，繼電保護跳開斷路器。由于合閘輸出接點粘連，或手合未及時回到合后位置，
即合閘脈沖尚未解除，則跳后再合，然后再跳再合，如此往復而跳躍。
(2)斷路器機構故障，合閘終期機構未扣住而脫扣(俗稱偷跳)，如果合閘脈沖仍未解除，則再合再
跳而跳躍。
上述兩種跳躍的共同原因是：合閘脈沖未能及時解除。不同原因是，電氣原因：合于故障線上分閘。
機械原因：偷跳。
目前采取了兩種防跳電氣接線：保護裝置防跳和斷路器機構防跳。前者由綜合自動化廠家完成，后
者由斷路器廠家完成。
1 斷路器的兩種防跳接線
1．1 機構防跳接線(并聯防跳接線)
目前，高壓、中壓斷路器均采用了彈簧機構，機構防跳接線簡圖見圖1。其防跳回路并聯在合閘回
路上，也稱“并聯防跳”接線。防跳過程如下：
(1)保護合閘(BHJ接點接通)，或手合(KK的
1、2接點接通)，斷路器合閘。合閘終期，QF2接通，
啟動KO防跳繼電器并自保持，KO1斷開，切斷合閘
回路；
(2)合于故障線上，或機構偷跳，斷路器分閘；
(3)假設合閘脈沖未解除，由于合閘回路已被
KO1斷開，避免了跳躍。只有合閘脈沖解除，KO失
+
圖1 斷路器機構防跳接線
電，KO1返回到常閉狀態，合閘回路復歸到準備合閘狀態，才能再次合閘。
收稿日期：2014—03—10
作者簡介：李秀卿(1953一)，男，吉林省吉林市人，東北電力大學電氣工程學院教授，主要研究方向：線路故障分析
第3期 李秀卿等：斷路器防跳接線故障分析及措施 4l
1．2 保護裝置防跳接線(串聯防跳接線)
圖2是南瑞繼保典型斷路器操作回路接線，其防跳回路串聯在跳合閘回路中，也稱“串聯防跳”接
線，防跳過程見圖2。
+ 一
圖2 保護裝置防跳接線
(1)保護合閘(BHJ接點接通)，或手合(1QK的1、2接點接通)，斷路器合閘；
(2)如合于故障線上，保護動作(BTJ接點通)，TBJ線圈啟動，斷路器分閘；
(3)假設合閘脈沖未解除(圖中回路號05處仍帶正電)，TBJ2使TBJV線圈勵磁并自保持，于是TB—
JV常閉接點打開，切斷了合閘回路，避免了跳躍。只有合閘脈沖解除，TBJV線圈失電復歸，TBJV常閉
接點接通，合閘回路復歸到準備合閘狀態，才能再次合閘。
此跳護裝置防跳接線不能防止偷跳引起躍，說明如下：
假設機構無防跳回路，還假設合閘回路中未串人S1(合閘彈簧位置開關)。
(1)同上第(1)條；
(2)機構偷跳 由于非保護動作跳閘，保護裝置防跳回路不啟動，TBJV常閉接點仍然閉合，如合閘
脈沖未解除，則再次合閘，導致跳躍。
為了部分彌補保護裝置防跳的缺陷，一定要在合閘回路中串人合閘彈簧位置開關sl。這時防偷跳
引起的跳躍過程如下：
(1)保護合閘或手動合閘，合閘彈簧釋放，合閘回路s1常開接點打開，切斷了合閘回路(同時s1常
閉接點啟動儲能電機，進行合閘彈簧儲能)；
(2)機構偷跳；
(3)假如合閘脈沖未解除，由于Sl常開接點要待l0一l5秒后彈簧儲能結束才能接通，所以15秒之
內不會再合。如果15秒后手合仍未松開，或者保護合閘接點(BHJ)長久粘連，那么仍會再合而跳躍。
2 兩套防跳裝置的組合
機構防跳接線既能防合于故障線上的跳躍，又能防止機構偷跳引起的跳躍；保護裝置防跳不能防偷
跳引起的跳躍。
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2．1 只采用保護裝置防跳
這多見于中壓(35 kV及以下)開關柜中的防跳。室內中壓斷路器的彈簧機構有帶防跳、不帶防跳
兩種，在不特別聲明情況下，廠家供應不帶防跳機構。目前在運行的10 kV真空斷路器彈簧機構多為不
帶防跳接線。其缺陷是，不能防止合閘脈沖未解除而偷跳導致的跳躍。
由于偷跳幾率很小，合閘接點粘連或手合停滯10-15 S幾率也很小，這兩種不同的幾率趕在一起的
機會更小。偷跳多發生在電磁操作機構中，其脫扣器為平行四邊形結構，穩定性與靈敏度難以兩全。彈
簧機構的脫扣結構完善得多，實際運行中極少出現偷跳現象。只采用保護裝置防跳，也具有較高的可靠
性，但仍有跳躍的風險。
2．2 兩套防跳裝置并用
這多見于35 kV及以上斷路器，典型接線如圖3。
兩套防跳接線并用，能起到互補作用。
圖3 斷路器機構防跳、保護裝置防跳聯合接線
3 機構防跳繼電器(KO)與跳閘位置繼電器(TWJ)的阻抗配合及返
回系數
由于斷路器機構與保護裝置不是同一廠家，當阻抗配合不當且返回系數太低時，可能產生異常現象。下
面用圖3加以說明
斷路器合閘終了，QF2常開接點閉合，KO繼電器啟動，并經K02常開接點自保持，KO線圈上的電
壓為220V。當合閘脈沖解除，本來期望KO繼電器復歸，但此時KO與TwJ形成了串聯電路，這時加在
TwJ和KO線圈上的電壓各為控制母線電壓的一半，KO應該返回，TwJ也不應啟動，二者相安無事。假
如二者阻抗相差懸殊，且返回系數很低，再趕上控制母線電壓偏高的話，可能出現以下異常：
(1)斷路器分閘后，不能再合閘
在上述串聯回路中，如KO阻抗大于TwJ阻抗，則KO分壓較高，如其返回系數又低，則KO仍保持
在吸合狀態，合閘線圈回路中的KO1常閉接點始終打開，下次就再也合不上閘了。
(2)斷路器合閘后，綠燈仍亮。
在上述串聯回路中，如TWJ阻抗大于KO阻抗，則TwJ分壓較高。如其返回系數又低，則TwJ處于
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吸合狀態，造成合閘狀態誤亮綠燈，即紅、綠燈一起亮的異常，同時發出錯誤的遙信(圖3中略畫紅綠燈
回路)。
有人將上述異常歸咎于共用兩套防跳產生的沖突，從以上分析可知，這與使用兩套防跳無關。
上述兩種異常現象一般只出現在調試，或投運初期，屬于缺陷，應徹底處理。如果在投運中，只是偶
爾出現，現場的應急措施是：瞬間斷開控制母線(+KM)，使繼電器返回，或者瞬間斷開彈簧機構端子排
上L9短接線，異常即可消失。
如果上述現象頻繁出現，說明機構中的KO與保護裝置中的TwJ的阻抗普遍相差太大，或者是它
們的返回系數太低，應予更換或改進。
4 改進措施
上述兩種異常現象的共同原因是：TwJ、KO兩個繼電器形成了串聯回路。如果合閘后，能斷開此串
聯回路，分閘后才接通TwJ回路，那么問題得以解決。在TWJ回路中串人斷路器的常閉輔助接點QF4
即可實現，詳見圖4。
串入QF4后，斷路器合閘后，KO經保護合閘接點BHJ自保持，實現防跳，當合閘脈沖解除后，KO不
會經TwJ回路自保持而復歸，KO1常閉接點通，避免了分閘后不能再合閘的現象；由于合閘后，QF4常
閉接點斷開了TwJ回路，避免了綠燈誤亮和誤發遙信的現象。
具體接線方式：打開端子排上連接端子1KD21—1KD20間的連接片，串人斷路器輔助接點QF4，操
作回路只增加一根電纜芯(改前4根電纜芯)。
5 結 語
圖4 兩種防跳聯合接線的改進
(1)機構防跳接線既能防合于故障線上的跳躍，又能防止機構偷跳引起的跳躍；保護裝置防跳不能
防偷跳引起的跳躍。
(2)由于偷跳和保護合閘出口接點粘連幾率極低，只采用保護裝置防跳，也具有較高的可靠性，但
仍有跳躍的風險。機構防跳和保護裝置防跳聯合接線具有互補優點；
東北電力大學學報 第34卷
(3)跳閘位置繼電器回路串入斷路器常閉輔助接點，能解除合閘狀態綠燈亮、或斷路器分閘后不能
再合閘的異常現象。
參考文獻
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Breaker Anti-pumping W iring Failure Analysis and M easure
LI Xiu-qing，TIAN Jia
(Electrical Engineering College，Northeast Dianli University，Jilin Jilin 132012)
Abstract：Breaker is the ability to closing，carrying and breaking currents under normal circuit conditions，and
can closing，carrying within the stipulated time and breaking abnormal circuit conditions(including short—circuit
conditions)under current switching devices．Circuit breakers can be used to distribute electric power，not fre—
quently start asynchronous motors，implement the protection of power lines and motors，when they occur severe
overload，short circuit，under voltage or other fault can automatically cut of the circuit．In this paper，breakers
cun'ently used two anti—pumping wiring ways：“Series anti—pumping wiring’’and “Parallel anti—pumping wit
ing”Expounded and failure analysis，analysis the advantages and disadvantages of both，improvement measures
are put forward．
Key words：Anti—pumping wiring；Failure analysis；Measure．

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