TBJ,TWJ,HBJ防跳原理
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断路器防跳回路浅析摘要:保护装置和断路器操作回路均有电气防跳回路。
若二个防跳回路接线配合不当,会出现装置故障。
通过分析发电机保护装置和断路器操作机构防跳回路工作原理,以及同时采用两种防跳回路产生的问题和解决方法,为现场运行维护人员提供了参考。
关键词:断路器;发电机保护装置;防跳回路1引言在电力系统中,断路器的防跳回路是二次回路中最重要的回路之一,防跳回路的存在可以避免断路器出现“跳跃”问题,有效提高电力系统稳定性。
但在实际工程应用中,微机保护装置中的防跳功能总会与断路器的防跳产生冲突,这就要考虑断路器操作回路和微机保护装置二次回路防跳回路接线配合问题。
本文通过分析了保护装置防跳回路和断路器操作机构防跳回路,以及同时采用两种防跳回路时产生的问题,并给出实际工作中检查防跳回路正确性的试验方法。
2防跳工作原理2.1保护装置防跳工作原理保护测控装置合分闸及防跳回路如图1所示图1 发电机微机保护装置原理防跳继电器(跳闸保持继电器)TBJ有电压线圈和电流线圈,其中电流线圈为启动线圈,串接在跳闸回路;电压线圈为自保持线圈与合闸线圈并联接法。
QF 为断路器辅助接点,YC为断路器合闸线圈,YT为断路器分闸线圈,S8和S9为断路器试验和工作位置接点,TWJ和HWJ为跳闸、合闸位置继电器,BH为保护跳闸接点。
发电机为同期合闸,当发电机同期合闸时HBJ常开接点闭合,合闸线圈YC得电,断路器动作合闸。
若此时一次系统发生故障,保护动作,保护跳闸接点BH 接通,跳闸线圈YT得电动作于跳闸,而串接在跳闸回路的防跳继电器(跳闸保持继电器)TBJ电流线圈得电,合闸回路TBJ常闭接点断开,切断了合闸回路。
避免合闸继电器HBJ常开接点粘住,而导致跳闸后又合闸并重复上述动作情况发生。
同时防跳继电器TBJ的两副常开接点也得电闭合,跳闸回路TBJ常开接点闭合自保持,TBJ电压线圈得电也自保持,双重保护防止跳跃事故发生。
直到合闸继电器HBJ失电,其常开接点恢复断开后,防跳继电器(跳闸保持继电器)TBJ 电压线圈失电,TBJ所有接点复归。
操作回路的几个基本概念从某种意义上讲,电力系统是一门较“传统”的技术。
发展到现在,其原理本身并没有象通讯领域那样不断有“天翻地覆”的变化和发展。
变电站保护和监控等二次领域也不例外,只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展,实现的方法和方式发生了变化。
比如保护从最早的电磁式到分立元件到集成电路直到现在的微机保护;变电站监控也从原先的仪表光字牌信号到集中式RTU 直到现在的综合自动化。
原理都基本上没有大的改变。
我们在综自调试工程现场碰到的很多信号(比如事故总,控制回路断线等)的概念都是从原先传统电磁式的变电站二次控制系统/中央信号系统延伸过来的,同时在现场调试碰到的很多问题都跟开关等二次控制回路有关。
操作回路看似简单,似乎没有多少技术含量。
但是我们只有了解了有关基本概念的由来,同时熟练掌握我们产品操作回路的特点和应用,才能在调试工作中灵活处理有关问题。
1、KKJ (合后继电器)1.1 KKJ 的由来包括RCS 和LFP 系列在内几乎所有类型的操作回路都会有KKJ 继电器。
它是从电力系统KK 操作把手的合后位置接点延伸出来的,所以叫KKJ 。
传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK 开关的操作把手。
该把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。
其中“分、合”是瞬动的两个位置,其余4个位置都是可固定住的。
当用户合闸操作时,先把把手从“分后”打到“预合”,这时一副预合接点会接通闪光小母线,提醒用户注意确认开关是否正确。
从“预合”打到头即“合”。
开关合上后,在复位弹簧作用下,KK 把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。
分闸操作同此过程类似,只是分闸后,KK 把手进入“分后” 位置。
KK 把手的纵轴上可以加装一节节的接点。
当KK 把手处于“合后” 位置时,其“合后位置”接点闭合。
KK 把手的“合后位置” “分后位置”接点的含义就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。
“合后位置”接点闭合代表开关是人为合上的;同样的“分后位置” 接点闭合代表开关是人为分开的。
断路器防跳回路异常分析及解决方案许建兵;吴昊;孙守国;张建广【摘要】针对实际变电站工程二次调试过程中发生的断路器防跳回路异常现象,进行原理分析,确认保护装置跳位监视回路和断路器本体防跳回路的相互影响是产生本次故障的主要原因.断路器合闸后,跳位监视回路通过防跳回路与负电源连通.一方面使得防跳继电器上分得的电压大于其返回电压而自保持,另一方面可能导致跳位监视继电器始终不返回.提出针对该异常现象的解决方案,并在现场修改接线方式后重新对断路器进行试验,证明所提方案的有效性.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2015(042)006【总页数】3页(P72-74)【关键词】断路器;防跳;二次回路;继电器【作者】许建兵;吴昊;孙守国;张建广【作者单位】国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012;国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012;国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012;国网山东省电力公司济南供电公司,济南250012【正文语种】中文【中图分类】TM561断路器是电力系统安全稳定运行中重要的一次设备。
在实际运行中,当合闸回路的触点粘连,合闸展宽时间或手动合闸时间较长时,如果合闸于永久性故障,则保护动作使相应的断路器分闸;如果合闸触点仍然闭合,则断路器会再合闸,由此发生断路器不断的分合闸的“跳跃”现象[1-2]。
断路器发生“跳跃”,会降低断路器的绝缘水平和遮断容量,甚至可能造成断路器的损坏及爆炸,影响人身、设备和电网的安全。
因此,必须设计相应的防“跳跃”回路来防止此类事故发生。
目前防跳回路的设计主要有机械防跳和电气防跳[3-5]。
机械防跳回路设计在断路器本体操作机构内部,电气防跳回路设计在保护装置(或操作箱)内部。
由于保护装置和断路器一般为不同厂家生产,时常会发生控制回路中保护装置和断路器操作机构参数配合选择不当的情况,造成断路器本身防跳回路冲突或引起其他故障[3]。
因此,在投入运行前,必须对断路器进行相关防跳试验,动作情况正确后方可投入运行。
高压断路器的操作回路原理分析1.高压断路器的操作回路1.1高压断路器简介高压断路器又称高压开关,是电力系统中最重要的控制电器设备,它可以控制线路的断开的合闸。
发电机、变压器、高压输电线路、电抗器、电容器等多种电气设备的投运或停运是由相连断路器的合闸或分闸来实现的。
运行中一次设备发生故障时,继电保护装置动作,跳开(分闸)离故障设备最近的断路器,使故障设备脱离运行电源。
断路器是电力系统操作频繁的设备。
断路器的类型很多,就基本结构而言,是由开断元件、支撑和绝缘件、传动元件、基座、操动机构五个基本元件构成。
根据断路器所采用的灭弧介质,可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6(六氟化硫)断路器、真空断路器四种类型。
1.2操作回路简介发电厂和变电所中的断路器,大部分不是直接在断路器操动机构上操作的,而是采取与操作回路配合使用。
一般断路器的均要求远方可以操作,就是在控制室可以对远在几十米或几百米外的断路器进行操作。
操作时,必须有发出电流脉冲的机构,经过操作回路,对断路器进行控制。
如果发出电流脉冲的是保护装置,则为保护跳合闸;如果是操作开关,则为手动跳合闸;如果是后台系统,则为遥控跳合闸。
在发出电流脉冲的机构与断路器的操动机构之间的部分,称为操作回路。
国内的保护装置大部分自带操作回路,其主要功能有:1)能进行远方手动合闸、分闸,能由继电保护、自动装置实现跳、合闸。
2)正常运行时,能指示断路器的分、合闸位置状态。
3)能保证跳合闸回路操作结束时,由断路器辅助接点进行断弧,以保护继电保护装置的接点输出。
(保持功能)4)能监视操作电源是否正常,能监视下次操作时回路是否正常。
5)有防止断路器连续重复合、跳的“跳跃”闭锁装置。
6)对液压操作机构应有液压降低压锁功能。
(一般为35KV 以上电压等级的断路器才会使用SF6液压机构。
)1.3操作回路原理图上图为一个典型操作回路应用图。
方框内为操作回路原理图,方框外为操作回路的应用接线,两相对照,以助于理解。
分相操作箱的小知识1、KKJ(合后继电器)1.1 KKJ的由来几乎所有类型的操作回路都会有KKJ继电器。
它是从电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸出来的,所以叫KKJ。
传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK开关的操作把手。
该把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。
其中“分、合”是瞬动的两个位置,其余4个位置都是可固定住的。
当用户合闸操作时,先把把手从“分后”打到“预合”,这时一副预合接点会接通闪光小母线,提醒用户注意确认开关是否正确。
从“预合”打到头即“合”。
开关合上后,在复位弹簧作用下,KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。
分闸操作同此过程类似,只是分闸后,KK把手进入“分后” 位置。
KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。
当KK把手处于“合后” 位置时,其“合后位置”接点闭合。
KK把手的“合后位置” “分后位置”接点的含义就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。
“合后位置”接点闭合代表开关是人为合上的;同样的“分后位置” 接点闭合代表开关是人为分开的。
“合后位置”接点在传统二次控制回路里主要有两个作用:一是启动事故总音响和光字牌告警;二是启动保护重合闸。
这两个作用都是通过位置不对应来实现的。
所谓位置不对应,就是KK把手位置和开关实际位置对应不起来,开关的TWJ(跳闸位置)接点同“合后位置”接点串联就构成了不对应回路。
开关人为合上后,“合后位置”接点会一直闭合。
保护跳闸或开关偷跳,KK把手位置不会有任何变化,自然“合后位置”接点也不会变化,当开关跳开TWJ接点闭合,位置不对应回路导通,启动重合闸和接通事故总音响和光字牌回路。
事故发生后,需要值班员去复归对位,即把KK把手扳到“分后位置”。
不对应回路断开,事故音响停止,掉牌复归。
因为传统二次回路主要是考虑就地操作。
当90年代初电力系统进行“无人值守”改造时,碰到的一个很棘手的问题就是遥控如何和上述传统二次回路配合。
首先你要明白一个概念,防跳回路,实际上是防合,防止断路器合上后再跳开产生“跳跃”,因此,当故障消失,保护装置没有跳令的时候,当然允许合闸,不知道你有没有做过防跳回路的测试,它的方法就是,保持跳闸指令,合令发而合不上,这就算有效。
一、防跳回路的作用:1、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。
2、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。
二、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?防跳回路的典型接线: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。
?三、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。
?四、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)。
高压电气防跳原理高压电气防跳原理6kV及以上的断路器,常采用“电气防跳”。
此种防跳继电器有有两个线圈,一个是供启动用的电流线圈,接在跳闸回路中;另一个是自保持用的电压线圈,通过本身的常开触点(TBJ1)接入合闸回路。
当合闸过程中,如正遇永久性故障,因而保护出口继电器触点BCJ闭合,断路器跳闸,并起动防跳继电器TBJ。
若控制开关手柄(合闸按钮)未复归或其触点被卡住,以及自动合闸装置的合闸触点被卡住(没有分开),由于防跳继电器的触点TBJ1已经闭合,致使TBJ的电压线圈带电,起自保持的作用。
另外,触点TBJ2业已断开,能避免合闸线圈HQ再次导通,也就防止了断路器发生“跳跃”。
触点TBJ3(与BCJ的触点并在一起)的作用,是为了防止保护出口继电器BCJ的触点被烧坏。
因为自动跳闸时,BCJ的触点可能较辅助触点QF2(串在跳闸线圈TQ前的断路器常开辅助触点)先断开,以致被电弧烧坏。
由于TBJ3与它并联,即使BCJ的触点先断,也不会被烧坏,而且还有跳闸出口存在。
1 跳跃闭锁回路的电路分析电气跳跃闭锁回路通常是由跳跃闭锁继电器实现的。
图1 是适用于具有一个跳闸线圈的断路器的跳跃闭锁回路接线图。
跳跃闭锁继电器TBJ具有一个电流启动线圈TBJ/I、一个电压保持线圈TBJ/U,2对动合触点TBJ1,TBJ 4和2对动断触点TBJ 2 ,TBJ3 ,TBJ/I接于断路器的跳闸线圈回路,TBJ/U接于断路器的合闸回路,TBJ1作电流自保持用,TBJ2 ,TBJ3并联后串入合闸回路。
当跳闸继电器TJ 动作启动跳闸时,TBJ/I 励磁,TBJ 动作,TBJ1闭合将跳闸命令保持,直到断路器断开,同时TBJ2 ,TBJ3断开合闸回路,TBJ4闭合,准备好TBJ的电压自保持回路。
若在断路器未断开之前,即TBJ 未返回之前手合继电器触点SHJ 或自动重合闸触点ZHJ 闭合,则TBJ 经已经闭合的TBJ 4 和SHJ 或ZHJ 自保持,即TBJ2 , TBJ 3 继续处于断开状态,保证断路器不会合闸,达到跳跃闭锁的目的。
防跳回路及同开关防跳的配合防跳回路的作用和实现方式操作回路的一个重要作用是提供防跳功能。
防跳是防止“开关跳跃”的简称。
所谓跳跃是指由于合闸回路手合或遥合接点粘连等原因,造成合闸输出端一直带有合闸电压。
当开关因故障跳开后,会马上又合上,保护动作开关会再次跳开,因为一直加有合闸电压,开关又会再次合上。
所以对此现象,通俗的称为“开关跳跃”。
一旦发生开关跳跃,会导致开关损坏,严重的还会造成开关爆炸,所以防跳功能是操作回路里一个必不可少的部分。
防跳功能的实现是通过跳闸保持继电器TBJ和防跳继电器TBJV来共同实现的。
(以RCS96XX线路保护操作回路图为例)。
保护或人为跳闸时,TBJ动作,在启动跳闸保持回路的同时,接于TBJV线圈回路的TBJ常开接点也闭合。
如果此时合闸接点(包括手合或遥合或重合闸)是闭合的,则TBJV线圈带电,并且串于其线圈回路的TBJV常开接点闭合,构成一自保持回路。
接于合闸线圈回路的TBJV常闭接点打开,切断合闸回路。
整个回路主要有两点:1)防跳功能是在跳闸时才启动的,通过TBJ来启动,如果TBJ跳闸保持没有启动,则也不能启动防跳2)TBJV一旦启动后,通过自身的保持回路自保持,这样虽然开关跳开后TBJ会返回,但防跳回路仍然会起作用,直到合闸接点分开,TBJV才会返回。
现场验证防跳功能试验也很简单,开关在合位,一直合着手合把手的同时加故障电流。
如果保护动作把开关跳开后,开关没有合闸,说明防跳回路起作用。
如果发生跳跃,则说明防跳没起作用,重点应检查TBJ回路,看是否跳闸保持没有启动。
(注意:一旦发生跳跃,应马上松开合闸把手,防止开关发生故障)同VD4等某些自身带有防跳功能开关的配合因为开关跳跃是非常严重的故障,所以有些开关本身带有防跳回路。
为了防止产生寄生回路,按规定只能保留一套防跳,常规一般是保留保护本身的。
也有用户非要保留开关的防跳,就会要求我们取消保护的防跳功能。
如果在现场要取掉保护的防跳,虽然最好的办法是把防跳继电器TBJV直接从板子上焊掉,不过在现场这样做未免太麻烦了。
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继电保护装置和断路器本体防跳功能分析发表时间:2020-05-08T10:24:50.717Z 来源:《当代电力文化》2019年第 21期作者:许超吴芳芳[导读] 路器防跳技术分为断路器内部防跳(增加防跳单元)和外附操作箱防跳两种。
【摘要】断路器防跳技术分为断路器内部防跳(增加防跳单元)和外附操作箱防跳两种。
如今采用弹簧或永磁操动机构的断路器分合闸触发时间一般在50ms以内,已没有必要考虑分合闸控制的保持问题。
操作箱的监测功能大多与继电保护装置重复,其主要功能仅剩下防跳。
相比之下,断路器生产厂商配置的防跳单元更简单、可靠。
因此,对于新改建项目,可不必再外附防跳操作箱。
两种防跳技术并存时,断路器合闸一次后第二次不能合闸是分闸指示灯提供旁路电源给防跳继电器所致,两种防跳装置之间没有任何冲突,对电路进行简单改动即可解决这一问题。
关键词高压断路器继电保护控制电路产品发展1断路器防跳的作用所谓断路器的防跳,就是设置专门的防跳回路,对断路器合闸回路中出现的异常电压进行监测和控制,使断路器正常分闸或保护跳闸后不会非正常合闸,从而避免事故的发生。
早期的断路器生产厂商一般不考虑断路器的防跳问题,防跳问题均由继电保护设计者采用分立器件组成防跳回路,对断路器进行防跳。
如今国内生产的断路器一般均自带防跳回路,成套设备的电气控制可不必再外附防跳装置。
但由于我国的电气技术规范沿用了计划经济体制下的模式,成套电器的设计一般是以微机继保为核心器件配置二次控制及保护回路,所以在我国电气技术中,断路器防跳措施可分为两种:一是通过断路器生产厂商安装于断路器机构控制电路中的防跳单元进行防跳,二是通过继保生产厂商的操作箱防跳回路进行防跳。
就两种防跳措施而言,由于使用配合过程中或多或少会出现相互矛盾或误区,其防跳性能各有优劣。
2断路器内部防跳与外部附加防跳原理剖析当今国内的断路器防跳技术,可分为两种流派。
一种是断路器生产派,其防跳的核心器件是在断路器控制回路中增加的防跳单元;另一种是继电保护派,其防跳的核心器件是防跳操作箱。
110kV GIS断路器控制回路的原理及典型异常浅析摘要:110kVGIS断路器是变电站的主要设备,对其进行巡视、操作、检修必不可少,加强对110kVGIS断路器控制回路的学习和理解有助于日常运维及检修工作的顺利开展。
关键词:110kVGIS断路器;控制回路断线;控制回路接地引言本文主要介绍110kV断路器控制回路断线基本原理,以及导致控制回路断线的各种可能的原因,并以现场工作实例加以说明,以帮助检修人员快速判别故障原因和故障部位,顺利消除故障。
1控制回路断线的基本原理断路器的控制回路断线信号回路由断路器跳闸位置继电器TWJ的常闭触点和合闸位置继电器HWJ的常闭触点串联而成。
正常情况下,无论断路器处于分闸位置还是合闸位置,都有一个位置继电器得电吸合,其常闭节点断开,因此控制回路断线信号回路不得电。
只有开关分合闸回路出现故障时,相应的位置继电器不得电,常闭节点恢复吸合,控制回路断线信号回路得电,发告警信号。
TWJ并在合闸控制回路中,HWJ并在分闸控制回路中。
当断路器在合闸位置时,若发生分闸控制回路断线,HWJ失电,其常闭触点闭合,信号回路导通,发控制回路断线告警信号。
当断路器在分闸位置时,若发生合闸控制回路断线,则TWJ失电,其常闭触点闭合,发控制回路断线告警信号。
2控制回路断线原因分析2.1断路器机构箱远方/就地切换把手切换不到位断路器的分合闸位置监视回路串连在远方操作回路中,当断路器机构箱内的远方/就地切换把手打在就地位置,断路器的分合闸不通过操作箱操作,断路器的分合闸位置监视回路失去作用,分合闸位置继电器都将失电,发控制回路断线告警信号。
2.2分合闸线圈烧毁或短线分合闸线圈烧毁是断路器控制回路断线最常见故障原因。
线圈得电时通过的瞬时电流1A-2A,线圈电阻较小,不能长时间通电,如果长时间通电,线圈很容易烧毁。
当分合闸机构出现卡涩,线圈铁心力量不足以使分合闸脱扣器脱扣,断路器出现拒合现象,长时间不能分开或者合上将导致线圈长时间通电烧毁。
浅谈110kV变电站各电压等级断路器的防跳问题【摘要】防跳是断路器操作回路中不可缺少的一部分,在变电站内,微机保护装置所控制、保护下的断路器防跳回路分为两种:保护防跳和机构防跳。
以110kV变电站为例,阐述各电压等级断路器所采用的防跳回路种类以及采用理由。
【关键词】断路器;保护;机构;防跳引言所谓防跳,就是指防止断路器在合闸的过程中,由于跳闸脉冲的出现而发生连续跳闸、合闸的跳跃现象。
断路器的跳跃使其遮断能力严重下降,长时间发生跳跃会造成断路器损坏,从而影响到用户和电网的正常工作,降低供电的可靠性。
使断路器产生跳跃现象的原因很多,例如:手动合闸到故障线路上、合闸后操作人员未及时使控制开关复归、合闸触点有卡住现象等等。
因此,一般断路器都要求有电气防跳回路。
目前断路器多采用微机保护,断路器的防跳回路有两种:保护防跳和机构防跳。
在没有特殊说明的情况下,对每台断路器而言,两种防跳回路均存在。
一般情况下,在110kV变电站内,110kV断路器用机构防跳,10kV断路器多用保护防跳。
很多人都知道这一点,但对于为什么要这样接线大部分还不是很清楚,以下就此问题进行分析。
1.110kV断路器的防跳在110kV变电站内,110kV配电装置一般有户内GIS和户外AIS、HGIS等布置方式,无论是户内还是户外布置,110kV部分的保护测控都是集中组屏在主控室,也就是说110kV断路器的保护装置和操作机构部分是安装在两个不同地点的,这就决定了110kV断路器的防跳回路应采用机构自带的防跳。
下面以断路器操作机构和线路保护装置组成的操作回路图为例进行阐述。
(见图)图示操作回路中包含了断路器本体自带防跳和保护防跳两种,工程接线中根据实际情况任选一种。
图中断路器操作机构的防跳功能主要由防跳继电器52Y 来完成,防跳回路的动作过程为:当断路器接到合闸脉冲合闸后,出现操作人员未及时复归控制开关或合闸继电器有卡住现象等情况时,合闸脉冲将一直存在,断路器常开触点52a/1的39-40闭合,启动防跳继电器52Y,52Y常开触点的13-14闭合,经延时断开常闭触点21-22,通过电阻R1使其线圈自保持,其常闭触点61-62和31-32断开,切断合闸回路,直至合闸回路断开,防跳继电器才复归。
跳合闸保持电流整定的讲解在前一阵ST站220kV保护改造做开关传动试验时,出现了这样一个现象:保护装置正确动作,开关跳闸,但操作箱跳闸信号灯不亮。
这是为什么?//跳闸保持继电器TBJ今天的主角是跳闸保持继电器TBJ,它也叫防跳继电器,通过这两个名字就能看出来TBJ的两个功能了:一是跳闸自保持,跳闸回路中需要串接一个TBJ的电流启动线圈,当跳闸回路启动时,其接点对跳闸接点自保持,保证断路器完成跳闸;二是防止断路器跳跃,当断路器跳闸未完成前,接入合闸回路的TBJ常闭接点断开,此时合闸回路不可能启动,从而达到断路器跳跃闭锁的作用。
跳闸回路与跳闸信号回路n14到操作机构的跳闸线圈。
图中的11YJJ为压力降低禁止跳闸的常开接点,11YJJ继电器按正常励磁方式接线,而当断路器压力降低需禁止跳闸时,机构的对应接点闭合,使得11YJJ被短接返回,断开跳合闸回路正电源。
图中的TJQ、TJR、TJF分别用于三跳起动重合闸、三跳不启动重合闸、非电量保护三跳,总之都是跳闸接点,用于起动分相跳闸回路。
断路器处于合闸位置时,断路器常开辅助接点闭合,一旦保护分相跳闸接点动作,跳闸回路接通,跳闸保持继电器TBIJ动作并由TBIJ 的接点实现自保持(电流启动,电压保持),直到断路器跳开,辅助接点断开。
当保护跳闸时,串入跳闸回路中的TBIJ动作,其接点去起动保护跳闸信号继电器TXJ(电流启动,电压复归)的动作线圈。
该继电器动作且自保持,它一方面去起动信号灯回路,另一方面送出跳闸信号,当按下复归按钮FA时,TXJ的复归线圈励磁,跳闸信号返回。
当手动跳闸时,串入继电器TXJ回路的STJ常闭接点断开,因此手跳时不给出跳闸信号。
继电保护反措相关规定断路器跳合闸线圈的出口接点控制回路,必须设有串联自保持的继电器回路,保证跳合闸出口继电器的接点不断弧、断路器可靠分合。
只有单出口继电器的,可以在出口继电器跳合闸接点回路中串入电流自保持线圈,并满足:自保持电流不大于额定跳闸电流的50%左右,线圈压降小于额定值的5%等条件;有多个出口继电器能同时跳闸时,宜采用防跳继电器TBJ,应为快速动作的继电器,其动作电流小于跳闸电流的50%,线圈压降小于额定值的10%。
“防跳跃”,就是开关当合闸回路出现故障时进行分闸,或短路事故未排除,又进行合闸(误操作),这时就会出现断路器反复合分闸,不仅容易引起或扩大事故,还会引起设备损坏或人身事故,所以高压开关控制回路应设计防跳。
防跳一般选用电流启动,电压保持的双线圈继电器。
电流线圈串接于分闸回路作为启动线圈。
电压线圈接于合闸回路,作为保持线圈,当分闸时,电流线圈经分闸回路起动。
如果合闸回路有故障,或处于手动合闸位置,电压线圈起启动并通过其常开接点自保持,其常闭接点马上断开合闸回路,保证断路器在分闸过程中不能马上再合闸。
防跳继电器的电流回路还可以通过其常开接点将电流线圈自保持,这样可以减轻保护继电器的出口接点断开负荷,也减少了保护继电器的保持时间要求。
断路器跳跃一般有两种情况:1、主回路没有故障,由于断路器机构辅助触点不良,继电器触点卡住等原因。
2、主回路确有故障,断路器合于故障点,继电器保护动作是断路器跳闸,而这时断路器的操作把手尚未复归或自动装置的触点卡死等,从而使断路器发生多次跳合的现象。
断路器跳跃时,对供电系统会造成严重的影响,断路器本身也容易损坏甚至爆炸。
因此,在断路器的控制回路中,应装有防止跳跃的闭锁装置。
其原理如图:当控制开关SA5-8接通使断路器合闸后,如断路器保护动作,将使断路器跳闸,KL电流线圈通电,其触点KL1闭合。
如果此时合闸操作手把未复归或自动装置的触点卡住,则KL的电压线圈通过KL1触电自保持,其触点KL2将合闸回路断开,使断路器不知多次合闸而发生跳跃。
防跳继电器的工作原理2007-02-26 16:5135kV及以上的断路器,常采用“电气防跳”。
此种防跳继电器有有两个线圈,一个是供启动用的电流线圈,接在跳闸回路中;另一个是自保持用的电压线圈,通过本身的常开触点(TBJ1)接入合闸回路。
当合闸过程中,如正遇永久性故障,因而保护出口继电器触点BCJ 闭合,断路器跳闸,并起动防跳继电器TBJ。
若控制开关手柄(合闸按钮)未复归或其触点被卡住,以及自动合闸装置的合闸触点被卡住(没有分开),由于防跳继电器的触点TBJ1已经闭合,致使TBJ的电压线圈带电,起自保持的作用。
防跳那些事⼉(上)今天,⼩狼带⼤家来学习⼀下断路器操作回路中不可或缺的重要元件。
众所周知,断路器是电⼒系统中重要的⼀次设备,在断路器合闸操作时,因某些原因,如合闸接点粘连或把⼿未及时松开等,导致合闸接点未返回⽽⼀直处于闭合状态。
这时如遇到断路器合于永久性故障,保护动作,断路器跳闸,由于此时合闸脉冲仍未解除,断路器会再次合闸,如此反复跳合,我们称之为断路器的“跳跃”。
在故障状态下,断路器的跳跃将会导致故障电流多次冲击,对电⼒系统造成严重损害,也可能使断路器遮断能⼒下降,产⽣严重损坏甚⾄爆炸,危及⼈⾝及设备安全。
所以必须针对断路器的上述情况采取相应的防跳措施。
⼩狼所在的上海电⽹主要采⽤电⽓防跳,电⽓防跳⼀般是通过防跳继电器闭锁合闸回路来达到防跳⽬的。
根据防跳继电器所处的位置不同,电⽓防跳回路⼀般分两种,⼀种是操作箱防跳,另⼀种是机构防跳。
1.操作箱防跳图1 操作箱防跳原理图操作箱防跳的典型原理图如图1所⽰,防跳继电器TBJ有两个线圈,即电压线圈和电流线圈。
其中电流线圈为启动线圈,电压线圈为⾃保持线圈。
SHJ为⼿合接点,STJ为⼿跳接点,ZHJ为重合闸接点,HBJ为合闸保持继电器, HWJ为合位继电器,TWJ为跳位继电器,LTW和LHW分别为跳位监视灯和合位监视灯,TJ为保护动作跳闸接点,HQ和TQ分别为断路器的合闸和分闸线圈,DL为断路器辅助触点。
当⼿动合闸或重合闸动作时,SHJ或ZHJ动作,其常开接点闭合。
若合闸接点粘连(⼿动合闸后未放开合闸把⼿,导致SHJ不能返回或ZHJ接点粘连),这时系统出现故障,保护动作,TJ闭合,启动防跳继电器的电流线圈,使得TBJ2和TBJ3打开,切断合闸回路,同时TBJ1闭合,启动电压线圈实现⾃保持,从⽽使合闸回路可靠断开。
直到SHJ与ZHJ接点返回不再粘连,TBJ的电压线圈失磁为⽌,TBJ继电器复归。
使⽤TBJ2和TBJ3两个常闭接点,是为了增加合闸回路可靠性,防⽌其中⼀个接点损坏导致断路器不能合闸。
TBJ,TWJ,HBJ防跳原理
[内容摘要]:断路器防跳回路的作用是防止接点粘连的情况下,跳、合闸命令同时施加到断路器得跳、合闸线圈上,造成断路器反复跳闸、合闸,损坏断路器。
防跳回路的设计使断路器出现跳跃时,将断路器闭锁在跳闸位置。
防跳回路分为操作箱中防跳回路和断路器中防跳回路,操作箱中的防跳回路与断路器中的防跳回路一般不能同时使用,如果同时使用,断路器中的防跳继电器可能会造成因“寄生”回路而自保持,无法返回。
通过跳、合闸回路二次接线的改动来实现操作箱中防跳回路和断路器中的防跳回路之间的选择。
关键词:防跳;跳闸位置;合闸位置;重合闸;拒动1.基本原理:
1.1断路器防跳回路的作用是防止接点粘连的情况下,跳、合闸命令同时施加到断路器得跳、合闸线圈上,造成断路器反复跳闸、合闸,损坏断路器。
防跳回路的设计使断路器出现跳跃时,将断路器闭锁在跳闸位置。
图(1)
图1接线为操作箱防跳回路原理图,其中TBJ是防跳继电器,当正常分、合闸时,对操作影响不大。
但一旦发生合闸于故障线路,手合继电器SHJ来不及分开或粘连,或自动装置的合闸接点ZHJ粘连时,如果没有防跳继电器时,断路器会发生反复的跳闸、合闸,短时间内多次切断故障电流,这是不允许的。
这种断路器的跳跃现象轻则对系统造成多次冲击,严重时可能使断路器爆炸。
接入防跳继电器后,当断路器手动分闸或保护装置跳闸时,都有跳闸电流流过TBJ的电流线圈,这时合闸回路TBJ的常闭TBJ1接点分开,合闸回路不通,如果合闸信号没有复归,将通过TBJ的常开接点TBJ2使TBJ的电压线圈得电,使其自保持,直到合闸信号返回。
这样TBJ就起到防止断路器反复分、合闸的作用。
接于分闸回路的TBJ电流线圈,要求其在分闸时造成的压降要小,规程规定不能大于控制电源额定电压的5%,TBJ继电器的动作电流则不能大于分闸电流的50%,保证TBJ在分闸过程中可靠动作。
1.2在有些断路器中已经考虑了防跳回路,它一般是由电压型继电器来完成防跳功能的。
图(2)
如图2所示,K1为防跳继电器,当远方或断路器就地合闸时,断路器由分闸状态变为合闸状态,断路器S1常开接点“10、12”闭合,启动K1防跳继电器,K1防跳继电器常开接点“13、14”闭合,使K1防跳继电器自保持,K1防跳继电器常闭接点“21、22”断开,合闸回路不通。
合闸信号不消失,防跳继电器不返回,这样K1就起到防止断路器反复分合闸的作用。
1.3操作箱中的防跳回路与断路器中的防跳回路一般不能同时使用,如果同时使用,断路器中的防跳继电器可能会造成因“寄生”回路而自保持,无法返回。
至于是拆除操作箱中的防跳回路,还是拆除断路器中的防跳回路,要视操作箱与断路器中的具体接线情况,一般建议采用断路器中的防跳回路,因为操作箱内的防跳回路只能防止断路器远方操作的断路器跳跃问题,而对于断路器本体就地操作时出现的断路器跳跃问题就无能为力了。
断路器中防跳回路则可以防止任何情况下的断路器跳跃问题。
2.采用操作箱中防跳与断路器中防跳二次回路接线方式
2.1采用操作箱防跳回路:采用操作箱操作回路是目前使用最多的一种接线方式,也是最简单的一种接线方式。
接线中需注意的是要将断路器中的防跳回来断开,其方法是如图2所示,将接点“15”和“16”之间的接线打开即可。
如果不断开断路器中的防跳回路,当断路器在合位时,监视断路器合位的HWJ动作,同时防跳回路的断路器辅助开关S1的常开接点“10”“12”闭合,负电通过该接点反送到合闸回路,
监视断路器跳位得TWJ也同时动作,这样微机保护装置会同时感受到断路器的跳位和合位,造成微机保护装置无法判断断路器位置。
2.2采用断路器中的防跳回路接线方式一:采用断路器中的防跳回路越来越得到重视。
它的优点是不但可以防止远方操作的断路器跳跃问题,也可以解决断路器就地操作时的断路器跳跃问题。
图(3)
其接线方式如图3保持断路器本身的防跳回路不变,即将图2中断路器内接点“15”、“16”短接。
将操作箱的4D88和4D93短接。
这样跳闸回路就将防跳回路的TBJ1防跳继电器常开接点短接,跳闸信号可以不经防跳继电器TBJ1常开接点控制直接到达断路器操作机构。
同时为防止断路器通过防跳回路将“负电”反送到TWJ,将操作箱4D87,4D88之间的连接片打开,将跳位继电器TWJ位置信号4D87直接接到断路器内断路器位置辅助开关S1的常闭接点一端“8”上,常闭接点另一端“10”接负电,来实现断路器跳闸位置的监视。
同时为保持回路上的对称性,将断路器合位监视的4D80,4D81之间的连接片打开,HWJ4D80直接接到断路器内断路器位置常开接点上,常开接点另一端接负电,来实现断路器合闸位置的监视。
这种接线方式虽然解决了断路器防跳回路向TWJ反送电造成TWJ,HWJ同时动作的问题,但也造成新的问题,那就是跳、合闸回路无法监视。
因为TWJ、HWJ直接接到断路器内的断路器位置常闭和常开接点上,TWJ、HWJ动作与否只与断路器位置接点有关,而与断路器跳、合闸回路无关。
如果跳、
合闸回路中的某个环节有问题,如接点不通等,保护装置不会报告控制回路断线信息。
这有可能造成在设备运行过程中由于某种原因跳、合闸回路不通而不能被及时发现,引发断路器拒动事故。
因此我们提出了改进型的接线方式。
2.3采用断路器内防跳回路改进接线方式二:
图(4)
这一接线方式中保护屏内接线与图(3)接线相似,不同的是将HWJ4D80与4D81短接。
断路器机构箱内只在TWJ回路中串入断路器辅助开关S1的常闭接点,HWJ监视跳闸回路仍串在跳闸回路中。
这样当断路器在合闸位置S1断开,TWJ继电器失电返回,防止了在断路器合闸位置时保护装置TWJ、HWJ继电器同时动作的问题。
但这种接线方式只能监视断路器的跳闸回路,不能监视断路器的合闸回路。
因为断路器在合闸状态无法检视合闸回路,只有在断路器跳闸位置才能实现断路器合闸回路的监视,当输电线路故障时断路器由合位变为跳位时,即使检测到合闸回路有故障,此时也会造成重合闸拒动,因此检视合闸回路无实际意义。
另外,因某保护厂家操作箱内TWJ继电器配置不合适,当TWJ继电器回路中串入断路器合闸线圈时,由于合闸线圈的分压作用,当线路故障断路器跳开后,TWJ继电器未启动,保护装置未收到TWJ动作信号,闭锁了重合闸,造成重合闸拒动。
因此本文不再介绍检视合闸回路的接线方式。
3.结论:综上所述,以(3)接线方式为最佳,其特点有:
3.1接线简单,对现有回路改造难度小。
3.2采用断路器中防跳回路,解决了操作箱中防跳回路只能防止远方操作时的断路器跳跃问题,而不能防止断路器就地操作时断路器跳跃问题。
3.3能监视跳回路,解决了(2)接线方式中不能监视跳合闸回路的问题。
3.4HWJ继电器回路直接接在断路器常闭辅助接点上,解决了HWJ回路串入合闸线圈后不能启动造成重合闸拒动的问题。
结束语:
注释:
参考文献:
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