继电保护装置操作回路与VD4断路器配合分析

摘 要：从继电保护装置操作回路与VD4断路器配合面临的困难出发，提出了继电保护装置操作回路与VD4断路器配合的问题，进而通过继电保护装置操作回路与VD4断路器进行试验和对试验中各种现象的分析，最终找出操作回路与VD4断路器配合的可行方式。

关键词：操作回路;断路器;防跳

0 引言

在实际工程中，继电保护装置操作回路与VD4断路器配合面临的困难多种多样，最常见的有两种：第一种：VD4自带防跳，综保无防跳，第一次合、分闸成功，但不能进行第二次合闸;第二种： VD4自带防跳，综保无防跳，能正常合、分闸，但VD4断路器里有继电器异常抖动现象。

1繼电保护装置操作回路与VD4断路器配合试验

为了解决工程实际中所遇到的以上问题，对继电保护装置操作回路原理和VD4断路器原理进行了详细的分析，并进行了相应的试验，具体试验内容如下：

试验参数：

试验额定电压UN为DC110V;操作回路跳监视回路电阻R1为RTWJ和R电阻之和，约20.27KΩ; RTWJ为操作回路TWJ等效电阻，约9 KΩ;R0为VD4断路器内电阻，阻值为28KΩ;RK0为VD4断路器K0的等效电阻，约30KΩ;U0TWJ为操作回路TWJ启动电压，大于38.4V;U0TWD为操作回路TWD启动电压，大于1.2V;U0K0为VD4断路器K0的启动电压，大于35V;I0HBJ为操作回路合保持继电器HBJ启动电流，大于100mA;RTWD为操作回路TWD等效电阻;约470Ω。

试验一：

1〉接线如图1示，保护装置操作回路XC1-14接VD4断路器“4”，XC1-14与XC1-12相联，取消保护装置防跳，VD4断路器自带防跳。

2〉合上操作回路空气断路器，给操作回路合闸指令，VD4断路器合闸成功，保护装置HWD亮;再给操作回路跳闸指令，VD4断路器跳闸成功，保护装置TWD亮;然后再给操作回路合闸指令，VD4断路器合闸不成功。

分析如下：合闸前合闸回路中：

UTWJ=（UN/R1）*RTWJ=48.8V>U0TWJ，UTWD=（UN/R1）*RTWD=2.55V > U0TWD，TWJ及TWD启动， TWD亮。给操作回路合闸指令，断路器正常合闸;

合闸后合闸回路中：

UTWJ=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWJ=12.64V<U0TWJ，UTWD=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWD=0.66V<U0TWD， TWJ及TWD不启动， TWD灭;UK0=（UN/（R1+R0+RK0））*RK0=42.16V > U0K0，K0启动并保持住，合闸回路一直断开，导致跳闸后，再合不成功。

可见在这种接线方式下，VD4断路器的防跳继电器K0被保持住，不能复位，所以第二次合闸失败。

试验二：

1〉接线如图2所示，保护装置操作回路XC1-14接VD4断路器“4”，XC1-14与XC1-12之间跳线断开，XC1-12接VD4断路器“12”，取消保护装置防跳，VD4断路器自带防跳。

2〉合上操作回路空气断路器，给操作回路合闸指令，VD4断路器合闸成功，保护装置HWD亮;再给操作回路跳闸指令，VD4断路器跳闸成功，保护装置TWD亮;然后再给操作回路合闸指令，VD4断路器合闸成功。但VD4断路器里有继电器异常抖动。

分析如下：合闸前合闸回路中：

UTWJ=（UN/R1）*RTWJ=48.8V>U0TWJ，UTWD=（UN/R1）*RTWD=2.55V > U0TWD， TWJ及TWD启动， TWD亮. 给操作回路合闸指令，VD4断路器正常合闸;

合闸后合闸回路中：

UTWJ=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWJ=12.64V<U0TWJ， UTWD=（UN/（R1+R0+RK0））*RTWD =0.66V < U0TWD， TWJ、TWD不启动， TWD灭;U K0=（UN/（R1+R0+RK0））*RK0=42.16V > U0K0，K0启动，K0常闭点打开，常开点闭合，使K0失电，K0常闭点闭合，常开点打开，又使K0启动，K0出现抖动现象。影响了K0的使用，但断路器可以正常合、分闸。

可见在这种接线方式下，VD4断路器的防跳继电器K0被不停地进行启动和失电，导致KO抖动。

基于以上两种异常现象，下面改变接线方式，进行第3组试验：

试验三：

1〉接线如图3所示，保护装置操作回路XC1-14接VD4断路器“4”，XC1-14与XC1-12之间跳线断开，XC1-12经VD4断路器的常闭辅接点“S5”接VD4断路器“12”，取消保护装置防跳，VD4断路器自带防跳。

2〉给操作回路合闸指令，断路器合闸成功，保护装置HWD亮;再给操作回路跳闸指令，断路器跳闸成功，保护装置TWD亮;然后再给操作回路合闸指令，断路器合闸成功。无任何异常现象

分析如下：合闸前合闸回路中：

UTWJ=（UN/R1）*RTWJ=48.8V>U0TWJ ，UTWD=（UN/R1）*RTWD=2.55V > U0TWD， TWJ及TWD启动， TWD亮。给操作回路合闸指令，断路器正常合闸;

合闸后合闸回路由于断路器的常闭辅接点“S5”返回而断开，再给操作回路合闸指令，回路中UK0=（UN/（R0+RK0））*RK0=56.8V > U0K0，K0启动，K0常闭点打开、常开点闭合，IHBJ= UN/（R0+RK0）=1.89mA< I0HBJ，HBJ不能启动合闸信号得不到保持，合闸指令消失后，K0失电返回。说明K0的防跳是完好的。再给操作回路跳闸指令，能正常跳闸，跳闸完成后再一次给操作回路合闸指令，断路器的常闭辅接点“S5” “S3”闭合、“S3”的开接点打开，K0处于失电状态，合闸回路完好，能正常合闸。

可见在这种接线方式下，VD4断路器的防跳继电器K0能正常工作，保护装置操作回路与VD4断路器配合顺利。

3 结语

以上三组对比试验表明，通过合理设计操作回路与VD4断路器的接线，保护装置操作回路与VD4断路器配合正常。试验3中所提出的接线方式具有工程推广价值。

参考文献：

[1]陈学庸.电力工程电气设备手册电气二次部分.北京：中国电力出版社，1996.

[2]刘惠民.电力工业标准汇编·电气卷.北京：中国电力出版社，1996.

[3]江苏金智科技. WDZ-400系列微机厂用电综合保护测控装置技术说明书.2004.

[4]ABB.VD4真空断路器产品说明书.

收稿日期：2022—3—12

作者简介：向英（1974-），女，江苏南京人，本科，江苏金智科技股份有限公司，工程师，主要从事电力系统及其自动化产品的设计工作。E-mail： yxiang@wiscom.com.cn