断路器是电力系统中重要的一次设备。目前国内生产厂家很多, 其灭弧原理、操作机构和控制回路也是多种多样, 各有特点, 尤其是防跳回路的设计更是千差万别。如何把控制回路和防跳回路很好地结合起来, 是工程技术人员最关心的问题。本文根据多年的现场经验和应用实践, 对目前比较流行的防跳回路接线和原理给予介绍, 并就应用中出现的问题进行探讨。
1 防跳回路的作用
a1 防止因控制开关或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如操作人员未松开手柄, 自动装置的合闸接点粘连) 而正好合闸在故障线路和设备上, 造成断路器连续合切现象。
b1 对于电流启动、电压保持式的电气防跳回路还有一项重要功能, 就是防止因跳闸回路的断路器辅助接点调整不当(变位过慢) , 造成保护出口接点先断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保护装置来说是不可容忍的, 而这一点却常被人们忽视。
2 防跳回路的典型接线
常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式防跳回路等。国产断路器多采用串联式防跳回路
断路器多采用并联式防跳回路。其中串联式防跳回路最合理, 应用也最广泛, 它除具有防跳功能外, 还具有防止保护出口接点断弧而烧毁的优点, 这也是
应用微机保护装置不可缺少的技术条件。其他防跳回路只具有防止断路器跳跃的功能, 跳闸线圈辅助接点式防跳回路在执行防跳功能时, 跳闸线圈长期带电有可能烧毁。
2.1 串联式防跳回路
所谓串联式防跳, 即防跳继电器TBJ 由电流启动, 该线圈串联在断路器的跳闸回路中。电压保持线圈与断路器的合闸线圈并联。当合闸到故障线路或
设备上, 则继电保护动作, 保护出口接点TJ 闭合,此时防跳继电器TBJ 的电流线圈启动, 同时断路器跳闸, TBJ 的常闭接点断开合闸回路, 另一对常开接点接通电压线圈并保持。若此时SK (5—8) 或HJ 接点不能返回而继续发出合闸命令, 由于合闸回路已被断开, 断路器不能合闸, 从而达到防跳目的。另外,当TBJ 启动后, 其并联于保护出口的常开接点闭合并自保, 直到“逼迫”断路器常开辅助接点变位为止,有效地防止了保护出口接点断弧。串联式防跳回路，如图1 所示。
2.2 并联式防跳回路
所谓并联式防跳, 即防跳继电器KO 的电压线圈并联在断路器的合闸回路上(如图2 所示)。例如一个持久的合闸命令存在时, 合闸整流桥输出经Y3, S2, S3, S1, KO (2—1) 接通。断路器合闸后, 并联在合闸回路的辅助接点S3′闭合, 启动防跳继电器KO , KO 接点即由2—1 位置切换到4—1 位置, 断开合闸回路并保持。若此时线路或设备故障, 继电保护动作跳闸。但由于合闸回路已可靠断开, 从而防止了开关跳跃。
2.3 弹簧储能式防跳回路
如图3, 当一个持久合闸命令到来时, 合闸电流经SK 或HJ 通过S3, K1, K1, S2, S1, YA 1 接通开关合闸。合闸后弹簧机构开始储能, 并联在合闸回路的弹簧储能辅助开关S3 常闭点接通防跳继电器K1, K1 的常开点自保, 常闭点断开合闸回路。若此时线路或设备故障, 继电保护动作跳闸, 由于合闸回路已可靠断开, 有效地防止了开关跳跃。
2.4 跳闸线圈辅助接点式防跳回路
如图4 所示, 在合闸过程中出现短路故障时, 保护装置使断路器跳闸, 由跳闸线圈操动的常开辅助接点TQ 2 闭合, 保持跳闸线圈继续通电。跳闸线圈的常闭辅助接点TQ 1 断开, 切断合闸回路, 如果此时合闸命令继续存在, 也不会使断路器再次合闸。合闸命令解除后, 跳闸线圈失电, 接线恢复原来状态。
3 应用过程中需注意的问题
a1 对于没有防跳装置的断路器应加装电气防跳回路, 串联式防跳回路性能最优, 应优先采用, 可收到一举两得的效果。
b1 串联式防跳继电器的启动电流线圈应按灵敏度不小于2 选型, 且安装时应注意电流线圈与电压线圈的极性一致。
c1 当保护装置内部和开关操作机构都有电气防跳回路时, 推荐采用保护装置内部的防跳回路, 而将操作机构中的防跳回路甩掉, 这样使用可靠, 维护方便。
d1 对于弹簧储能式操作机构, 有人认为其储能机构本身已具有防跳功能, 似乎不必再加电器防跳回路。但储能机构并不能防止因合闸接点粘连而造成的开关跳跃, 又没有防止保护出口接点断弧烧毁的功能, 所以还是加装电气防跳回路为好。