浅谈电力继电保护中断路器压力闭锁

浅谈电力继电保护中断路器压力闭锁

杨博超

（国网陕西省电力公司渭南供电公司陕西渭南714000）

摘要：目前电力系统中的高压SF6断路器操动机构主要采用弹簧储能操动机构、液压操动机构和气动操动机构，操动机构是完成断路器分、合闸操作的动力能源，操动机构性能的好坏，直接影响着断路器的工作。继电保护装置的正确动作和断路器顺利完成分、合闸过程与断路器的操动机构压力是否正常密切相关，因此继电保护和断路器双方在满足各自任务的前提下密切配合显得尤为重要。

关键词：继电保护；断路器；压力闭锁

1继电保护与闭锁动作间的配合关系

1.1防止断路器出现损坏

当电力系统出现永久性故障时，继电保护会要求断路器先进行一次重合闸，然后加速进行跳开动作。断路器在执行“分闸—合闸—分闸”这样的循环过程后，其操动机构的缸内压力会迅速下降，当压力的降低值超过合闸闭锁操作的压力范围后，断路器内部存在的合闸回路会自动断开，发生跳位继电器失磁返回的情况。若重合闸闭锁动作的接点起初没有接入到继电保护装置中，在操动机构的缸内压力值回升到正常值后，跳位继电器会重新启动，开始励磁动作，它的接点也会开始闭合，这时继电保护装置会将断路器判定为分闸状态，断路器重合闸也会重复“分闸—合闸—分闸”的循环过程，极易对断路器造成损坏。

1.2防止发生三相跳闸故障

在断路器进行分相动作时，主要以综合重合闸或者单相重合闸为主，它的闭锁动作与继电保护的跳闸动作联系密切。若重合闸闭锁动作的接点没有接入继电保护装置中，在操动机构的压力降低范围超过闭锁合闸以及闭锁重合闸的压力范围时，会发生三相跳闸故障。所以，在进行接线的过程中，重合闸闭锁动作的接点必须接入继电保护装置中。若断路器的操动机构缺少重合闸闭锁动作的接点，那么就将合闸闭锁动作的接点接入继电保护装置。

2断路器压力闭关锁回路中存在的问题以及装置配合

2.1继电保护装置

在电力系统中，继电保护不仅能准确反映相关设备的运行情况，根据维护状态以及异常情况的不同信号，让值班人员及时处理；同时，在自动调整各种装置的过程中，还能将设备引起的事故一一切除。当整个保护元件出现故障时，该装置能及时发出指令，让相关元器件断开，降低对系统供电造成的不良影响。

2.2断路器操作类型

在段利器操作结构中，弹簧储能是电动机压缩或者拉紧弹簧储能，在合闸释放的过程中，再将其及时合上。液压和气压操作机构则是通过液压储能或者气压的方式，进行断路器合闸、分闸。当整个液压或者气压小于标准值时，油泵、气泵电动机储能启动；当液压或者气压大于标准值时，电动机停止。在这过程中，每个断路器操作过程都能完成一次以上的的循环过程。一旦气压或者液压操作过程由于某种因素造成压力减小，不能准确区别断路器合、分状态时，必须根据贮压缸内部残留压力，从高到低的进行重合闸、合闸、跳闸闭锁。

2.3继电保护和断路器压力闭锁装置配合

为了保障电力系统正常运行状态，在压力闭锁重合闸接点中，必须及时引入继电保护装置，主导因素包括以下两个方面：

2.3.1系统内部永久性故障

当电力系统出现永久性内部故障时，保护装置根据装置特征，跳开断路器，让相关断路器进行重合闸运作；一次性重合闸运作完毕后，加速再次跳开断路器，让浴室顺利完成“分-合-分”的断路器循环过程。整个过程完毕后，断路器操作压力减小，如果压力处于合闸闭锁范围，合闸回路自动断开，断路器由于箱内跳闸失磁返回；因为大部分微机装置都是在继电器跳位返回后，再对断路器合位进行判断，让重合闸充电，所以此时的保护装置经常被当成是断路器合位。

如果电力系统断路器运作时间太长，超过重合闸充电时间，该断路器的操作机构压力恢复，同时重合闸也会充满电，为再次运作做好准备。如果继电保护装置缺乏对应的闭锁接点时，则只能等到断路器压力恢复后，合闸回路才会自动接通，继电器进行第二次励磁动作，该装置被判断为分位，在重合闸再次运作的过程中，产生“跳跃”现象，直到整个断路器被损坏。

2.3.2分相操作

在电力系统运行中，如果断路器始终处于单相重合或者综合重合时，压力跳闸和闭锁仍然相关联，如果断路器压力低于激发重合闸运作的标准值时，不仅会造成重合闸闭锁，还会在三相跳闸沟通的过程中，出现不必要的故障。

2.4断路器操作过程压力闭锁回路存在的问题

目前，在城市电网中，为了有效防止拒动保护现象发生，在满足继电保护装置要求的同时，对该保护装置进行了双重化设置。另外，为了控制由于断路器拒动出现保护失灵的现象，在故障范围还没有延生的过程中，现行电网或者更高的电网跳闸操作元件、断路器回路箱、电源操作都使用双重化设置的方式，进行配置。在段子编排号、元件符号、接线回路、技术设计统一的“四统一”原则中，一组直流电源消失后，为了有效防止继电器压力闭锁失电现象，通过电源切换的方法，在常规状态下，将压力闭锁继电器准确的应用到第一组电源设备中。当第一组电源消失后，再自动切换到第二组电源设备，从而保障跳闸一路可用。

当整个电力系统断路器元件出现回路问题时，不仅会造成第一组电源故障，同时回路还会自动切换到第二组电源，为继电器供电，进而造成第二组电源故障；在整个断路器都处于操作电源失去的过程中，一旦遇到故障拒动，就会造成事故扩大。为了从根本上避免或者减小这种现象造成的不良影响，闭锁回路必须固定使用两组电源中的一组，或者采用单独供电的方式；但是，当这组电源发生故障时，从而出现开关拒动。在继电器压力闭锁扩充、压力闭锁控制以及断路器内部元件闭锁中，都会出现此类现象。

3断路器的闭锁动作

3.1闭锁动作的最佳位置

就液压操动机构和气体操动机构而言，当操动机构的缸内压力降低时，操动机构需要根据缸内的剩余压力值来逐步实现重合闸、合闸以及跳闸的闭锁操作。在操动机构的内部选择最佳位置，可以实现以上闭锁操作的功能最大化。因为当闭锁动作的执行位置存在操动机构的内部时，不但可以尽可能地减少回路连接以及各种中间环节，还可以增加闭锁动作的可靠性及稳定性。在实际操作过程中，如果断路器的操动机构内没有两套重合闸、合闸和跳闸闭锁接点，需要将以上的闭锁接点接入其他回路中，以此来保证断路器的闭锁动作与警报功能可以同时展开。

3.2闭锁回路的接线问题

断路器的闭锁回路可以根据其电压等级和操动机构的差异，分为工作介质闭锁回路和操作动力闭锁回路。工作介质闭锁回路是当断路器操作时使用了浓度异常的介质，防止出现危险情况而禁止断路器的操作;操作动力闭锁回路是当断路器操作出现来源异常的功能时，禁止断路器的操作。当断路器用于保护屏操作箱的继电保护动作时，它的重合闸闭锁接点、合闸闭锁接点和跳闸闭锁接点都需要接到保护屏操作箱内。

3.3闭锁回路的接线双重化配置

继电保护系统既要保证其一贯的可靠性和灵敏性，也要避免出现保护拒动现象，所以，我们一般在继电保护装置内设置双重化配置。双重化配置不但可以有效减少继电保护中断路器发生保护拒动行为时的不良影响，还能够通过操动机构、操作电源和闭锁回路中的双重化配置来保证闭锁动作的可靠性。双重化配置主要在断路器的操动机构、闭锁回路和操作电源三个方面实现，通过采用一致的接线回路、一致的元件、一致的设计标准和一致的端子排编号，最终统一达到对两组闭锁继电器的控制。

4结论

随着我国经济的快速发展，科学技术的不断进步，我国电网的覆盖率还会进一步扩大，保证全国电网安全稳定的运行就是非常关键的问题。电力继电保护中断路器压力闭锁在系统中的作用也很重要，在以后的工作中，一定要确保其接线的正确性，结合具体情况具体分析，不能出现人为故障，提高我国在这方面的技术水平。

参考文献

[1]张省让.基于电力继电保护中断路器压力闭锁的探讨[J].通讯世界,2014（8）：104-105.