消除控制电路寄生回路的方法
消除带有防跳的断路器控制电路寄生回路的方法近几年，我局先后引进了好几种国外生产的或国内合资厂生产的断路器，有AEG、ABB、阿尔斯通、日本东芝以及西门子公司的产品。这些断路器的操动机构都具有防跳电路，比较安全可靠。但除了西门子公司生产的断路器外，其它产品与保护装置配合时都会产生寄生回路。1 寄生回路产生的原因及改动方法11 寄生回路产生的原因我局已投运的110 kV骆驼变，110 kV断路器选用的是AEG公司的产品，保护装置选用的是南瑞继保LFP系列产品。断路器控制原理图如图1所示。投产前，在做电气一、二次整组联动试验时，出现断路器合上后绿灯也会亮的异常现象。查找原因发现存在寄生回路，在控制室合闸时，S3打到远方位置，其1、2接点和5、6接点通，合闸命令出发，断路器合上后，S1的43、44接点闭合，绿灯LD是通过这些接点及K11防跳继电器线圈点亮的。S3现场远方切换开关；S4现场合闸按钮；S5现场跳闸按钮；S1断路器辅助接点；S2弹簧储能接点；K14气压闭锁接点；Y1跳闸线圈；Y4合闸线圈；K11防跳继电器12 原改进方法如何取消这个寄生回路，曾考虑过2种简单的解决措施。方法一：保留保护装置内的TBJ防跳回路，断开断路器操作机构内的防跳继电器K11的线圈，并短接其串在合闸回路中的11、12接点，如图2所示。方法二：绿灯LD及防跳继电器TWJ线圈经过断路器的辅助常闭接点接到负电源，如图3所示。据我们了解，不少兄弟单位遇到这类问题时也常采用这2种解决措施。2 两套防跳功能的比较及改动后存在的问题21 保护装置内TBJ的防跳作用仔细分析，保护装置内的TBJ防跳与断路器机构内的防跳作用是有所不同的。众所周知，保护装置内的TBJ防跳原理是当控制开关KK的5、8接点接通或HJ接点接通，使断路器合闸，如合到故障线路时，保护动作，TJ接点闭合，断路器跳闸，TBJ电流线圈启动，TBJI接点闭合自保。此时，如控制开关KK未复归或它的5、8接点卡住或HJ接点粘住等情况，合闸脉冲即使未消除，由于TBJ的电压线圈能自保持，TBJV常闭接点断开合闸线圈回路，使断路器不致再次合闸，断路器等电气元件不会再次受到短路电流的冲击。只有合闸脉冲解除，TBJ的电压线圈断电后，接线才恢复原来状态。由此可知，保护装置内的TBJ防跳原理是只有在保护动作后才启动，是一种电流启动，电压自保持的“串联防跳”。22 断路器操动机构内K11的防跳作用断路器操动机构内K11防跳作用是：当合闸脉冲发出后，断路器合闸轴转动，如果由于机构上的原因，如合闸轴未停留在合闸后位置，则机构仍旧返回到分闸状态，此时如KK的5、8接点卡住或别的原因，合闸脉冲未撤消（因保护未动，保护装置内的TBJI未启动，TBJV常闭接点仍然在闭合状态），防跳继电器K11励磁并自保持，K11的常闭接点断开合闸线圈回路，使断路器机构不会第二次动作，直到合闸脉冲撤消，K11继电器自保持回路解除。它是一种电压启动并自保持的“并联防跳”。由此可见，机构内的防跳可保证在机构本身发生故障时，且合闸脉冲未撤消的情况下，断路器也只能合闸一次，不论成功与否，断路器合闸线圈不会第二次带电。这主要是由断路器结构决定的，因为断路器的主触头行程一般都比较小，如1035kV真空断路器的主触头行程只有810 mm，它不能承受连续的多次合闸冲击，否则，真空泡容易受到损坏。当第一次合闸不成功后，不能马上再合闸，只有在调整机构后才允许第二次操作。如果取消了机构内的防跳电路，则会影响断路器的安全运行。23 原两种改动方法存在的问题第一种方法，虽然取消了寄生回路，但牺牲了断路器操动机构内的防跳功能，不太合理。第2种方法，虽然也取消了寄生回路，但同时也失去了对合闸回路监视的功能，有点顾此失彼。有些专业人员认为：合闸回路不监视问题不大，对进口断路器更是如此，只要保证接线正确，合闸线圈断线机率是很小的。对这种观点，原能源部西北电力设计院编写的电力工程电气设计手册中指明了原则：“为了保证控制回路的可靠性，防止由于震动使端子接线脱落或辅助触点不良而引起断路器拒动而扩大事故，建议仍然设电源及跳、合闸回路完整性监视为宜。”为此，笔者认为这种以取消监视合闸回路的完好性为代价的解决方法也不是很合理的。3 新的解决方法综上所述，断路器机构内的防跳与保护装置内TBJ的防跳是两种截然不同的概念。前者主要是确保断路器本身安全运行的一种有效措施，后者是当系统故障时，避免电气元件多次受短路电流冲击而扩大故障的有效措施。两种防跳作用互补，缺一不可。另外，根据二次回路设计规程要求，对断路器的跳合闸回路完好性应有监视，以确保电气设备在运行中的安全。针对上述寄生回路产生的原因，笔者认为，目前西门子的断路器操动机构回路设计比较成熟，值得推荐。具体方法是在绿灯LD和跳闸位置继电器TWJ线圈回路中，先串入一付机构防跳继电器K11的常闭接点和断路器的常闭辅助接点S1，再接入合闸回路中，如图4。采用这种解决方法，不会产生上述的寄生回路，从而避免断路器合闸后绿灯亮的异常现象。而两套防跳回路仍发挥各自的作用，合闸回路的完好性能得到监视，完全满足断路生产厂家和电力系统的运行的有要求。
