220kV断路器更换二次回路遇到的问题及解决方案

摘 要：本文主要针对某变电站220kV断路器更换过程中，对断路器本体防跳和操作箱防跳，断路器本体非全相保护和室内非全相保护的优缺点进行了比较，特别是采用室内操作箱防跳和断路器本体非全相时，非全相不能启动防跳的问题提出具体的解决方案，为今后断路器更换和断路器二次回路异常处理积累经验。

关键词：断路器；非全相；防跳

断路器是电力系统中的重要设备，它不但能切断和闭合高压线路的负荷电流，在线路发生故障时，还可以在继电保护的配合下，隔离或消除故障，保护电力系统的稳定运行，但断路器内二次回路与室内保护操作箱二次回路分属不同专业，这就造成在设备维护不能有效衔接，给断路器的稳定运行造成安全隐患，下面对断路器防跳、操作箱防跳、断路器非全相等几方面做一简要介绍和比较，供大家在日后参考。

1 防跳回路的选择

目前在操作回路采用的电气防跳主要有两种：

一是操作箱的串联防跳；

二是断路器本体机构的并联防跳。

1.1 串联防跳

保护操作箱防跳回路的分析原理如下：

1）保护或手动跳闸启动电流继电器；

2）如果此时合闸脉冲一直存在，由于跳闸启动电流继电器常开接点闭合，启动靠电压保持的继电器，由电压保持继电器的常闭接点断开合闸回路。

1.2 并联防跳

本体机构防跳回路的分析原理如下：

1）断路器跳开后断路器辅助触点闭合；

2）如果此时合闸脉冲一直存在，于是启动与断路器合闸线圈并联的防跳继电器，由防跳继电器的常闭接点断开合闸回路。

1.3 两种防跳的比较

1）两种断路器防跳的原理是一致的，即防跳继电器带电后，由其常闭接点断开合闸回路，防止断路器跳跃的发生；

2）对于老的断路器机构，由于机械震动、防潮等同主控室比较运行条件差，防跳回路多采用室内操作箱防跳回路；

3）室内操作箱防跳对于开关就地合闸、机构非全相跳闸、机构问题的跳闸（开关脱扣位置偏移，开关偷跳）等起不到防跳作用，所以对于新安装的开关，由于机构二次回路已从机构箱转移到汇控柜内，运行条件已明显改善，所以应尽量使用机构箱内的防跳回路。

2 断路器非全相跳闸回路的选择

目前断路非全相保护装置有以下两种：

1）在室内单独设置非全相保护，利用操作箱内断路器位置继电器组成的开入接点和装置内部的零序、负序电流做为判据，本保护的优点是精度高，缺点是对于操作箱的非全相保护，当控制回路断线和位置继电器故障时，断路器位置监视回路不能正确反映断路器位置的实际状态，在跳闸线圈分相设置断路器的操作回路中，由于每相跳闸线圈各有一个合闸位置监视继电器，只要有一个继电器返回，就将发断路器相位置不一致信号，可能导致出口。

2）利用开关柜内的非全相功能，利用断路器原始接点经时间继电器直接作用于跳闸回路，本保护的优点是回路简单可靠，利用断路器的原始接点，就近出口；缺点是时间继电器在开关柜内，运行条件差，精度不高，特别对于母兼旁断路器，转代线路和转代主进非全相动作时间不同，给运行人员的操作带来很大不便。

通过两种非全相保护的比较，得出以下结论：对于断路器机构运行条件比较差的采用室内断路器保护，对于断路器机构运行条件比较好，特别是单独设置汇控柜的优先选用开关柜的非全相保护；对于母兼旁断路器优先采用室内断路器非全相保护，便于运行人员的操作，本次开关更换开关配备汇控柜，运行条件良好，按“国家电网公司十八项电网重大反事故措施” 14.3.3条明确规定：断路器三相位置不一致保护应采用断路器本体三相位置不一致保护的要求，本次断路器非全相保护均采用断路器本体非全相保护。

3 防跳与非全相的配合

不论是使用断路器机构本体防跳和非全相保护，还是使用室内保护操作箱防跳和室内断路器非保护，非全相保护均能启动防跳，防跳均能发挥作用，但是如果使用室内操作箱防跳，使用室外断路器机构本体非全相保护，此时非全相保护将不能启动防跳，如果此时手合继电器触点粘连，非全相保护将断路器跳开的情况下，造成断路器跳跃，为防止此类现象的发生，必须对二次回路做相应的改进，具体改进建议如下：

1）非全相继电器常开接点与室内保护动作接点并联，用以启动室内保护操作箱中的防跳继电器。

2）非全相继电器常开接点与室内操作箱中用以启动防跳电压保持继电器的常开接点并联，用以启动防跳继电器电压保持回路。

3）在合闸线圈的负端串接非全相继电器常闭接点，当非全相动作时断开合闸回路，有效防止合闸把手接点粘连时断路器再次合闸。

以上三种方案均能解决断路器本体非全相动作不能启动室内防跳的问题，但是按照“国网十八项反措”中简化二次回路的要求，优先采用方案3，本方案在此次开关更换中得到应用，效果良好。

4 结语

以上根据现场断路器更换中，二次回路遇到的问题，对断路器本体防跳，操作箱防跳，断路器本体非全相，室内单独设置的非全相保护回路做了简要的介绍，不同的断路器本体二次回路接线不同，具备的功能也不相同，選择哪种防跳和非全相回路要根据现场实际，均需要现场模拟试验检验其正确性。

参考文献：

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[2] 张志华，冯辰虎.220kV断路器操作箱与断路器二次回路的配合[J].华北电力技术，2006（11）：48-50.

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[4] 王轶成，刘波.断路器防跳回路的典型接线及其应用[J].电力系统自动化，2001，25（1）：69-70.

作者简介：李志辉（1982-），男，工程师，2006年毕业于华北电力大学电力工程系，现从事继电保护及自动化设备检修工作。