110kV高压断路器跳合闸回路故障原因分析及其预防对策

110kV高压断路器跳合闸回路故障原因分析及其预防对策

李坤

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000）

摘要：110kV断路器在我们的防跳试验过程中，就是在给出一个合闸指令的时候，其自己又给出了一个分闸的指令，所以导致断路器会在分闸之后再合闸，这主要是因为在串联于合闸回路中，防跳继电器的辅助触点上出现卡滞的现象，一定要高度重视这些问题，安全无小事。下面我们就系统的对其进行分析，看看如何解决防跳回路。

关键词：110kV高压断路器；跳合闸回路故障；原因分析；预防对策

前言

随着经济的快速发展，用户对电能质量的要求也越来越高，保证电力系统的安全可靠运行也越来越重要。高压断路器是电力系统中最重要的开关设备之一，在电网中起到控制和保护作用，即正常运行时通过开合断路器来投入或切除相应的线路或电气设备从而变换电网的运行状态；当线路或电气设备发生故障时，将故障部分从电网中快速切除，保证电网无故障部分正常运行。若断路器不能在系统发生故障时正确动作、消除故障，就可能使事故扩大甚至发生系统崩溃。因此高压断路器性能优劣、工作是否可靠是电力系统能否安全稳定运行的重要决定因素。

1断路器

断路器是110kV断路器防跳回路的重要组成部分，同时也是电力系统中的重要设备之一，在电力系统的日常运作中显得非常重要，在工作中我们也很难避免其出现故障问题，断路器非常容易出现防跳回路异常的情况，我们要保证断路器在日常工作中的正常运行。

2对110kV断路器防跳回路的故障分析及解决办法

2.1实验中出现的问题

断路器防跳回路只是断路器中作为操作回路里的一个必备的部分，在断路器工作中，有很多的因素都能引起短路器发生“跳跃的现象”必须防止断路器发生“跳跃”的现象，这样不仅会对开关进行损坏，有的时候甚至还会引起开关产生爆炸的现象。所谓“跳跃”的具体情况就是指，当断路器在手动以及自动装置动作合闸的状态时，在控制开关要归位但是还没有复归（手动合闸的时候控制开关复归需1s～2s，而断路器合闸动作时间约为50ms，在断路器合闸以后，控制开关尚未复归，触点仍然是接通状态）的时候，同时在这个阶段设备又遇到了断路器的合闸处处于永久性故障，断路器就是要开启保护的动作状态，进而就出现了断路器跳闸的现象，又因为上述种种原因，此时的合闸脉冲还处在没有被解除的状态，所以最终就直接的导致了断路器将会再次的合闸，断路器合闸的情况会像多米洛骨牌效应一样如此反复的出现，断路器频繁的跳闸合闸，对其他的正常工作的电路元件来说是非常大的威胁，所以工作人员在维修的过程中要多加小心，做好防范措施。

2.2110kV断路器的回路改造方案

GL312-F1型断路器，这个本机机构以及防跳回路就是这样的。这种防跳回路，不同于别的防跳回路，其采用的防跳继电器是K11，K11的电压线圈，以及断路器的合闸回路是并联到一起的，而且K11的常开辅助接点（21-22）和合闸是串联的闭合回路。根据下面的二次回路图进行分析：（1）如果我们不用防跳继电器K11，还有它的相关回路的情况，那么在合闸后，如果出现永久性故障，保护动作就会在合闸后跳开断路器，但是在此时此刻，手动合闸的脉冲并没有消失，这个过程通常要持续（通常需要1s～2s），所以在之后，跳跃分合的现象的产生就是在预料之中的了，进而会对设备造成无可挽回的毁坏。第二种情况是，如果当断路器处于跳位的情况，断路器的辅助触点S1.1（11-12）就会有闭合的动作，那么跳位监视的回路就会直接接通，随及跳位的灯会立即发亮，第三种情况是，当合闸命令处于持久不变的时候（手动合闸还没来得及复归，或者是自动装置的合闸接点已经被卡死）时，合闸回路在经过S3点（1-2），K11点（21-22），K14点（21-22），S1.1点（11-12），S2点（9-10），Y4，S3点（5-6）并接通时。当断路器合闸以后，断路器的辅助接点S1.1（5-6）就会及时的闭合，进而就会启动防跳继电器K11，并且会一直自保持启动的动作，接下来防跳继电器的常闭辅助接点K11（21-22），就会进行断开的动作，不但会切断合闸回路，而且通过辅助接点K11（13-14）还会保持自己动作的永久性。假如说在这个关键点上发生永久性障碍，继电器就会毫不犹豫的做出跳闸的动作，因为之前的合闸回路已经被断开，所以会，而且只会发生一次分闸操作，在分闸之后的再次合闸现象就不会再发生了，通过这种方法，对开关的跳跃问题可以有效的控制和解决。

3存在的问题

当断路器处于跳位的时候，在操作箱面板上，只有跳位灯亮，然后把KK的把手在控制屏上，操作成“合闸”的动作，并且一直保持住这个动作，最后再让断路器合闸，通过观察到的操作箱面板上情况，发现跳位灯以及合位灯都亮了。此给保护装置加入故障电流，接下来保护动作就会执行跳闸的动作，而断路器随之会先后进行分闸和合闸操作，次数只有一次，并且在这个过程中跳位灯以及合位灯都会跟随着变亮。

4防跳回路改造

经过上面的实验，再接着把KK的把手拉到“合闸”的位置，而断路器就会处于合位上，以上两点做到位后，就可以打开断路器的机构箱，然后再对回路进行仔细检查，从而发现防跳继电器的常闭触点K11（21-22），有卡滞的现象存在，也就是说在防跳继电器通电的过程中，防跳继电器的常闭触点处于闭合的状态，并没有像我们想象的那样，起到切断合闸回路和防止跳跃的作用。所以通过以上的实验和研究，发现这种断路器是存在缺陷的，所以需要对防跳回路进行改造，以保证其在电路中的安全性和可靠性。经过研究，我们决定在断路器辅助触点S1.1（11-12）和合闸继电器Y4之间，接入一对防跳继电器K11的备用触电，这个常闭辅助触点K11（29-30），大家应该谨记，这就是解决问题的关键环节。

如果说，当断路器处于合闸烦的位置时，负电子就会经过这个寄生回路把电能输送到TWJ的负极端。此时就需要参照这个变电站220kV620断路器（西门子，型号为3AP-1FG，252kV）的防跳回路的设计了，在这个防跳回路的基础上，我们可以对这个防跳回路进行进一步的改造设计，经过对回路的详细分析和研讨，我们决定在跳位监视回路的地方接入防跳继电器的常闭辅助接点K11（23-24），以及断路器位置的常闭辅助接点S1.1（9-10），并且把跳位监视回路和合闸回路的交点移到S3（1-2）和K11（21-22）的两点之间，这样这个改进设计基本就完成了。

上面这个防跳回路改造经过我们实验后，在实验的过程中，我们把断路器调节到在跳位，这个时候跳位灯会正常的发亮，然后我们再把KK的把手调节到合闸位置，并且一直这样保持住，这时就会出现开关合闸，随之跳位灯会变灭，接下来合位灯也会亮，最后断路器的保护动作开启并跳闸，而且断路器只进行一次分闸操作。这个经过改造的防跳回路证明了，这个方案在实际的操作中是可以保证回路安全的。当整个变电站都竣工后，我们对该变电站进行了几个月的运行监控，结果表明该防跳回路改造方案是正确可行，完全可以保证变电站的正常运行。

5结论

对于110kV的高压断路器跳合闸现象的发生，需采取适当的措施。跳合闸机械结构和辅助触点的完好性需得到保证，因为这是安全运行的保障；对跳合闸回路进行的合理改造，除去人为因素和环境因素对跳合闸线圈的不利影响外，也不影响跳合闸回路的完整性，也使得跳合闸回路故障的发生率得到了降低。

参考文献

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