电力系统高压断路器防跳回路策略

电力系统高压断路器防跳回路策略

马兆祥

中国能源建设集团北京电力建设有限公司，北京市，100024

摘要：目前，高压断路器在电力系统中普遍使用，是电力系统重要的电力控制设备。系统正常运行时，高压断路器能够承受电路和各种电气设备的空载和负载电流，当系统发生故障时，它能够配合继电保护系统，及时迅速切断故障电流，以防止事故范围的扩散。

关键词：电力系统；高压断路器；防跳回路；策略分析

如果高压断路器在运行中出现跳跃现象（断路器跳跃是指断路器连续、反复分闸、合闸的现象），很可能会造成高压断路器的绝缘下降、遮断能力降低、温度上升，严重时甚至引起断路器爆炸事故的发生，危及人身及设备安全，为企业造成重大损失。

1电力系统高压断路器跳跃现象造成的危害

1.1高压绝缘降低或失效

高压绝缘效果降低或高压绝缘失效是电力系统中高压断路器出现跳跃现象造成的危害之一。高压绝缘降低或高压绝缘失效造成的主要危害体现在以下几个方面：危及区域电力操作人员及居住人员的生命安全，对于区域电气工程的安全稳定运行造成了较大的危害，影响了电力系统的稳定供电，对用电户安全稳定用电、用电户电器设备的安全稳定应用造成了危害。

1.2设备短路烧毁

电力系统中高压断路器出现跳跃现象，从电气性能方面分析，主要造成的危害为设备短路烧毁。以变压器为例进行分析，变压器正常运行时上级高压断路器频繁出现合闸、跳闸现象，变压器在运行中出现短路，或系统运行电压异常引起的断路现象，极大影响了设备的安全稳定运行。严重时造成设备内部线路荷载出现问题，引起设备短路烧毁、起火、爆炸现象，极大影响了电力系统的安全稳定运行。

1.3大范围电力事故及经济损失

由于电能介质的特殊性，电力系统在运行中出现电力故障现象，造成的影响范围较大。从电能的传输供应母线端头分析，上级高压断路器装置频繁出现跳跃现象，造成的直观危害为大范围的电力事故及经济损失现象。具体表现为供电区域内出现了大面积的停电现象，且恢复周期长，造成的经济损失大。高压断路器在运行中出现跳跃现象，对于电网运行中的可靠性也造成了一定的危害，不利于区域经济的稳定发展和区域社会秩序的良性发展。

2电力系统高压断路器防跳回路设计原理及常用策略

2.1电气并联防跳回路设计

电气并联防跳回路设计为常见的一种防跳回路设计技术，实际设计作业中通过在断路器中实施并联线路操作的方式，实现防跳作用。断路器合闸操作中如出现故障现象，DL1闭合，TBJ励磁动作，并通过TBJ1继电器线路动作自保持，TBJ2继电器动作打开断路的合闸回路，确保高压断路器不会重复合闸，保障系统运行的稳定性和可靠性，并实现防跳功能。在实际应用中，由于机构箱多数安装于户外，潮气易侵入机构箱内，造成电器元件受潮锈蚀，如防跳继电器铁芯生锈、机构卡涩等，降低防跳继电器的可靠性，影响其正常运行。

2.2电气串联防跳回路设计

电气串联防跳回路设计运行过程为：断路器合闸于故障线路时，继电保护动作，保护出口接点BCJ闭合，启动防跳继电器TBJ的电流线圈，同时断路器跳闸。TBJ2常闭触点断开合闸回路，TBJ1常开触点闭合使TBJ继电器电压线圈接通并保持。如果此时SA（5—8）或ZJ接点不能返回而持续发出合闸信号，由于合闸回路已断开，断路器不能合闸，从而达到防跳目的。在实际应用中，由于串联防跳必须由保护跳闸指令启动，在合闸信号长期存在而断路器合闸后不能保持的情况下，由于无保护跳闸指令，操作箱内的串联防跳将不能启动，如此会造成断路器因无防跳功能而不断分合，酿成事故。

2.3自动化装置内部防跳回路设计

当前中国电力系统在运行中已经实现了较多的自动化操作，自动化装置内部实施防跳回路设计，为当前电力系统高压断路器防跳回路设计中的主要设计方式。具体在实施中，自动化装置内部防跳回路设计作业的实施主要通过在线路板上直接焊接的方式，使电力系统自动化装置内部结构运行中具备防跳功能。在自动化装置内部实施防跳回路设计，需要注意的事项为：设计作业中防跳继电器的电流线圈额定电压应与断路器操动机构分闸线圈的额定电流相匹配，避免电压电流不匹配，造成的防跳设计效果无法发挥，出现安全事故。在实际运行中，如保护装置到断路器柜之间的回路出现故障，则其防跳功能失效，无法发挥防跳设计效果。因此在实际应用中落实装置内部的回路检修、装置检修维护，也为重要的作业内容。

3电力系统高压断路器防跳回路设计中的注意事项

3.1合理选用防跳回路设计技术

从电力系统高压断路器防跳回路的设计需求、设计作用发挥、基础的电力系统运行操控现状、电力技术运行设计要求方面分析，电力系统中高压断路器防跳回路设计作业实施中，合理选择防跳回路技术为重要的注意事项。从具体运行的安全性、防跳回路设计运行效果的完善性方面分析，实施组合型防跳回路设计技术为有效的改善措施。具体实施中，可通过选用串联防跳结合并联防跳的方式进行系统防跳回路的设计应用。

3.2模拟验证

电力系统中高压断路器防跳回路设计作业的实施涉及软件处理、硬件响应两方面的系统运行逻辑。因此考虑电力系统高压断路器运行中的系统波动问题，设计人员在设计作业实施中，落实模拟验证操作为重要的注意事项。具体实施中，设计人员可借助电气测试软件，通过模拟电力系统波动高压断路器跳闸、合闸方式，进行防跳回路设计效果测试，以此优化设计技术，提升设计质量，保障后续防跳回路设计应用中的安全性和可靠性，同时合理提升电力系统高压断路器的运行性能，保障电力系统运行的安全稳定性。

4结束语

分析电力系统高压断路器中防跳回路设计作业的实施现状，根据需求差异以及电力系统基础设计差异，在进行高压断路器防跳回路设计作业时，应用了较多类型的防跳回路设计技术。另外从各类防跳回路设计技术的应用效果、运行逻辑方面分析，在具体的防跳回路设计作业实施中，设计人员还应重视防跳回路设计中的模拟验证操作，考虑技术设计应用的性能完善性及设计效果的合理发挥。应用组合型防跳回路设计技术，也为电力系统高压断路器防跳回路设计发展的主要方向。

参考文献：

［1］骆星，甘波.电力系统高压断路器防跳回路的创新思考［J］.科技风，2017（5）：197，220.

［2］王奉冲，王倩，韩本帅.高压断路器防跳及监视回路的方案分析［J］.电工技术，2018（1）：86-87，114.