110千伏断路器防跳回路异常原因分析及处理.doc

1、110 千伏断路器防跳回路异常原因分析及处理摘要：110 千伏断路器改为由本体机构箱实现防跳功能后，出现冗余回路，影响保护装置运行，采用对相关二次回路进行优化设计，解决了该问题，对于下一步防跳回路的改造工作中，相关二次回路的优化具有实用意义。 关键词： 防跳；回路；原因分析；处理 中图分类号：TL353 文献标识码：A 文章编号： 1、110 千伏断路器防跳回路存在的异常现象 南充潆溪 110 千伏变电站新建工程物资招标时间为 2009 年 12 月， 110 千伏断路器的防跳回路方面考虑由操作箱实现，不启用断路器自身防跳。后按照四川省电力公司电网装备技术标准，要求设备厂家将防跳改为由断路器本

2、体机构箱实现，110 千伏断路器厂家按照要求进行了更改，确认图纸见附图 1： 图中的 S3 为远方/就地切换开关，S1 为断路器位置辅助开关，S2 为弹簧未储能辅助开关，K11 为防跳继电器， K14 为 SF6 闭锁继电器，Y4为合闸线圈，Y1 及 Y2 分别为跳闸 1、2 线圈，下文涉及的 HWJ 为操作箱的合闸位置继电器、TWJ 为操作箱的调整位置继电器。防跳回路方面，在使用断路器本体机构箱实现防跳功能的情况下，断路器 898 与 900 号端子之间连通，构成防跳闭锁的启动回路，如使用操作箱实现防跳功能，断路器 898 与 900 号端子之间的连结回路应断开，在本工程中，按要求使用断路器

3、本体机构箱实现防跳功能。 外部接口方面，操作正电 101 接入断路器的 602 号端子，操作负电102 接入断路器的 605、625、645 号端子，合闸 107 接入断路器的 610 号端子,TWJ 监视回路接入断路器的 896 号端子，跳闸 137 及 HWJ 监视回路接入断路器的 630 号端子。 后在设备安装完毕，在保护装置送电调试后发现存在如下问题：当110 千伏断路器合上后，操作箱的跳合位灯同时亮， 断路器的 K11 继电器频繁抖动，影响保护正常运行，该项目所用的 5 台断路器均出现同样的问题。 2、防跳回路异常现象的原因分析 通过相关图纸的查阅和一些技术人员的研究，对相关回路的分

4、析如下： HWJ 监视继电器所在原理回路如下：操作箱提供的操作正电操作箱合闸指示灯操作箱 HWJ 电器操作箱跳闸信号继电器操作箱跳闸压力闭锁继电器常开接点跳闸保持继电器操作箱 HWJ 监视回路出口（1X9-C26 端子）通过断路器的 630 号端子接入断路器机构箱内部操作回路断路器 S3 切换开关提供的 9-10 常闭接点断路器 S1 辅助开关的1-2 常开接点断路器 Y1 跳闸闸线圈断路器 K14 继电器的常闭接点K14 继电器的 31-32 常闭接点操作箱提供的操作负电。在断路器正常合闸情况下，S1 辅助开关的 1-2 常开接点闭合，HWJ 启动，操作箱合闸指示灯亮。 该断路器本体的合闸回

5、路如下：合闸电压输出后，通过 S3 切换开关的 1-2 常闭接点K11 继电器的 21-22 常闭接点S2 辅助开关的 9-10 常闭接点K14 继电器的 21-22 常闭接点S1 辅助开关提供的 11-12 常闭接点Y4 合闸继电器断路器 S3 切换开关的常闭接点构成合闸回路。 该断路器防跳回路如下：在合闸回路出现由于合闸回路故障。造成合闸输出端一直有合闸电压的情况下，通过 S1 继电器的 5-6 常闭接点构成 K11 继电器的启动回路，K11 动作后，通过其 13-14 常开接点形成自保持回路，而 21-22 常闭接点断开，断开断路器的合闸回路，避免出现开关因故障跳开后，马上又合上，保护动

6、作开关再次跳开，因一直有合闸电压，开关又再次合上的“开关跳跃现象” 。待合闸电压消除后，K11 继电器自保持回路断开。 在正常情况下，断路器操作电源为 DC220V，合闸线圈 Y4 电阻值为110，合闸回路启动电流为 1.6A，本工程 110 千伏断路器所用 K11 继电器为电流型继电器，启动电流为 1A，操作箱的 HWJ 及 TWJ 均为电压型继电器，电阻值为 2000，串入回路中，跳、合闸线圈均不会启动。 在本次异常现象中，在断路器合闸后，操作箱的跳合位灯同时亮，初步分析是出现了冗余回路，导致 HWJ 和 TWJ 的监视回路均属于导通状态，而 K11 继电器频繁抖动，表示 K11 的继电器

7、有电流通过，但通过电流尚未达到其启动电流值。因在断路器合闸情况下，HWJ 监视回路因处于导通状态，故主要分析 TWJ 监视回路及防跳回路是否构成了冗余回路。 通过技术图纸分析，发现在断路器闭合状态下，S1 继电器的 5-6 常开接点闭合，而 K11 继电器尚未启动，故 K11 继电器的 21-22 常闭接点也处于闭合状态。而此时，由于 SF6 气体压力处于正常状态、弹簧机构储能也完毕，故 S2 继电器的 9-10 常闭接点、K14 继电器的 21-22 常闭接点也处于闭合状态，所以形成了以下冗余回路：操作箱提供的操作正电操作箱跳闸指示灯操作箱 TWJ 继电器TWJ 监视出口K14 继电器的21

8、-22 常闭接点S2 继电器的 9-10 常闭接点K11 继电器的 21-22 常闭接点S1 继电器的 5-6 常闭接点K11 继电器S3 切换开关的常闭接点操作箱提供的操作负电。 因 TWJ 继电器为电压型继电器，电阻值为 2000，故在该冗余回路的通过电流值极小，虽然操作箱的跳位灯亮，但达不到 K11 继电器的启动电流，导致 K11 继电器未启动，该冗余回路也无法切断，只能通过在操作箱处断开操作直流电源的空气开关，才能切断该回路。但一旦断路器正常合闸后，该情况将再次出现，严重影响保护正常运行。 3、处理措施分析 在找到防跳回路异常现象的原因后，对处理措施进行分析： 形成冗余回路的关键点，在

9、于断路器闭合状态下，S1 继电器的 5-6常开接点闭合，而 K11 继电器尚未启动，故 K11 继电器的 21-22 常闭接点也处于闭合状态，才导致了冗余回路的形成。为了解决该异常现象，必须断开该回路。 3.1 为了避免在断路器合闸状态下，TWJ 监视回路仍能通过该冗余回路构成通路，可以考虑在该监视回路中设置断开点，从附图 1 可知，在 TWJ 监视出口与 K14 继电器的 21-22 常闭接点之间设置断开点，一方面可以有效为了有效断开该冗余回路，另一方面也不会对断路器的合闸回路造成影响。 3.2 在上述位置串入断路器的的常闭接点，这样，在断路器合闸后，该常闭接点断开，可以有效地断开该冗余回路

10、。通过对照图纸，该断路器的辅助开关 S1 尚有备用的 19-20 常闭接点，该方法可行。 3.3 此外，为了避免出现辅助开关 S1 发生故障，19-20 常闭接点无法断开，TWJ 回路仍然通过防跳回路形成冗余回路的情况，确保在 K11 继电器启动的情况下，能有效地切换该冗余回路，通过对技术图纸的分析，发现 K11 继电器尚有备用的的 21-22 常闭接点。故在辅助开关 S1 的 19-20 常闭接点与 K14 继电器的 21-22 常闭接点加设 K11 继电器的 21-22 常闭接点。 3.4 在通过与 110 千伏断路器厂家的技术人员讨论，并征得同意后，确定实施该处理措施，对相关的二次图纸进

11、行修正，修正后的图纸见附图 2。 4、处理过程 在完成设计图纸修正并履行变更手续后，施工现场调试人员与技术成熟的 AREVA 公司合作，对调度编号为 151 的断路器二次回路进行处理，先断开了 896 号端子与 K14 继电器 21-22 节点的之间连接线，在之间接入辅助开关 S1 的 19-20 常闭接点的以及 K11 继电器的 21-22 常闭接点。完成回路修改后，对保护装置送电调试，回路运行正常，未出现操作箱的跳合位灯同时亮， 断路器的 K11 继电器频繁抖动的现象。随后，施工现场调试人员与 AREVA 公司技术人员对剩余的四台 110 千伏断路器进行了处理，回路均运行正常。 5、结语

12、通过对 110 千伏断路器二次回路的处理，有效地解决了 TWJ 监视回路通过断路器防跳回路构成冗余回路，导致操作箱的跳合位灯同时亮， 断路器的 K11 继电器频繁抖动，保护无法正常运行的情况。该实施方法时间短、费用低等特点。按照新发布的四川省电力公司电网装备技术标准，尚有部分需要下一步将断路器的防跳功能由操作箱实现改为由机构箱本体实现的工作，该实施方法对相关二次回路的优化具有实用意义。 致谢 本文中性能指标分析和改造的可行性研究工作是在四川南充电力设计有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司和 AREVA 公司工作人员的大力支持下完成的，在此向他们表示衷心的感谢。 参考文献： 1 南充潆溪 110 千伏变电站新建工程 110 千伏断路器操作原理图 AREVA 公司 2 南充潆溪 110 千伏变电站新建工程 CSC-163A 型装置操作回路原理接线图北京四方继保自动化股份有限公司 作者简介 文嘉（1982） ，男，四川人，大学本科， ，2005 年毕业于四川大学电气信息学院电气工程及其自动化专业，获得工学学士学位。2，目前工作于四川省电力公司南充电业局基建部，从事变电工程管理工作。 附图 1:修正前的 110 千伏断路器操作原理图附图 2:修正后的 110 千伏断路器操作原理图