斷路器防跳回路的設計千差萬別。如何把控制回路和防跳回路很好地結(jié)合起來,是工程技術(shù)人員最關(guān)心的問題。本文根據(jù)多年的現(xiàn)場經(jīng)驗和應用實踐, 對目前比較流行的防跳回路接線和原理給予介紹, 并就應用中出現(xiàn)的問題進行探討。
斷路器合閘閉鎖電磁鐵回路
閉鎖電磁鐵的作用是不得電時不得合閘,是一個卡住了合閘按鈕的機構(gòu),只有得電的合閘按鈕才能按下去。主要防止人員誤碰合閘回路造成事故或小車不到位合閘造成事故,其閉鎖回路還可以與隔離開關(guān)、負荷開關(guān)等組成電氣聯(lián)鎖鎖。閉鎖電磁鐵是與外部回路配合防止誤合斷路器的(當然也可以用在隔離、負荷開關(guān)上)。在斷路器合閘回路中串接了閉鎖的常開輔助點,只有閉鎖得電,合閘回路才會通。閉鎖電磁鐵的頂桿安裝在合閘軸旁,未吸起時,頂桿將鎖住合閘機構(gòu),使斷路器不能手動合閘。所以說閉鎖未得電時,既能防止電動也能防止手動合閘。
斷路器合閘閉鎖防跳回路
斷路器防跳回路的作用
防止因控制開關(guān)或自動裝置的合閘接點未能及時返回(例如操作人員未松開手柄, 自動裝置的合閘接點粘連) 而正好合閘在故障線路和設備上, 造成斷路器連續(xù)合切現(xiàn)象。
對于電流啟動、電壓保持式的電氣防跳回路還有一項重要功能, 就是防止因跳閘回路的斷路器輔助接點調(diào)整不當(變位過慢) , 造成保護出口接點先斷弧而燒毀的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對于微機保護裝置來說是不可容忍的, 而這一點卻常被人們忽視。
防跳回路的典型接線
常用防跳回路有串聯(lián)式防跳回路、并聯(lián)式防跳回路、彈簧儲能式防跳回路、跳閘線圈輔助接點式防跳回路等。國產(chǎn)斷路器多采用串聯(lián)式防跳回路
斷路器多采用并聯(lián)式防跳回路。其中串聯(lián)式防跳回路最合理, 應用也最廣泛, 它除具有防跳功能外, 還具有防止保護出口接點斷弧而燒毀的優(yōu)點, 這也是應用微機保護裝置不可缺少的技術(shù)條件。其他防跳回路只具有防止斷路器跳躍的功能, 跳閘線圈輔助接點式防跳回路在執(zhí)行防跳功能時, 跳閘線圈長期帶電有可能燒毀。
串聯(lián)式防跳回路
所謂串聯(lián)式防跳, 即防跳繼電器TBJ 由電流啟動, 該線圈串聯(lián)在斷路器的跳閘回路中。電壓保持線圈與斷路器的合閘線圈并聯(lián)。當合閘到故障線路或設備上, 則繼電保護動作, 保護出口接點TJ 閉合,此時防跳繼電器TBJ 的電流線圈啟動, 同時斷路器跳閘, TBJ 的常閉接點斷開合閘回路, 另一對常開接點接通電壓線圈并保持。若此時SK (5—8) 或HJ 接點不能返回而繼續(xù)發(fā)出合閘命令, 由于合閘回路已被斷開, 斷路器不能合閘, 從而達到防跳目的。另外,當TBJ 啟動后, 其并聯(lián)于保護出口的常開接點閉合并自保, 直到“逼迫”斷路器常開輔助接點變位為止,有效地防止了保護出口接點斷弧。串聯(lián)式防跳回路,如圖1 所示。
并聯(lián)式防跳回路
所謂并聯(lián)式防跳, 即防跳繼電器KO 的電壓線圈并聯(lián)在斷路器的合閘回路上(如圖2 所示)。例如一個持久的合閘命令存在時, 合閘整流橋輸出經(jīng)Y3, S2, S3, S1, KO (2—1) 接通。斷路器合閘后, 并聯(lián)在合閘回路的輔助接點S3′閉合, 啟動防跳繼電器KO , KO 接點即由2—1 位置切換到4—1 位置, 斷開合閘回路并保持。若此時線路或設備故障, 繼電保護動作跳閘。但由于合閘回路已可靠斷開, 從而防止了開關(guān)跳躍。
彈簧儲能式防跳回路
如圖3, 當一個持久合閘命令到來時, 合閘電流經(jīng)SK 或HJ 通過S3, K1, K1, S2, S1, YA 1 接通開關(guān)合閘。合閘后彈簧機構(gòu)開始儲能, 并聯(lián)在合閘回路的彈簧儲能輔助開關(guān)S3 常閉點接通防跳繼電器K1, K1 的常開點自保, 常閉點斷開合閘回路。若此時線路或設備故障, 繼電保護動作跳閘, 由于合閘回路已可靠斷開, 有效地防止了開關(guān)跳躍。
跳閘線圈輔助接點式防跳回路
如圖4 所示, 在合閘過程中出現(xiàn)短路故障時, 保護裝置使斷路器跳閘, 由跳閘線圈操動的常開輔助接點TQ 2 閉合, 保持跳閘線圈繼續(xù)通電。跳閘線圈的常閉輔助接點TQ 1 斷開, 切斷合閘回路, 如果此時合閘命令繼續(xù)存在, 也不會使斷路器再次合閘。合閘命令解除后, 跳閘線圈失電, 接線恢復原來狀態(tài)。
3 應用過程中需注意的問題
a1 對于沒有防跳裝置的斷路器應加裝電氣防跳回路, 串聯(lián)式防跳回路性能最優(yōu), 應優(yōu)先采用, 可收到一舉兩得的效果。
b1 串聯(lián)式防跳繼電器的啟動電流線圈應按靈敏度不小于2 選型, 且安裝時應注意電流線圈與電壓線圈的極性一致。
c1 當保護裝置內(nèi)部和開關(guān)操作機構(gòu)都有電氣防跳回路時, 推薦采用保護裝置內(nèi)部的防跳回路, 而將操作機構(gòu)中的防跳回路甩掉, 這樣使用可靠, 維護方便。
d1 對于彈簧儲能式操作機構(gòu), 有人認為其儲能機構(gòu)本身已具有防跳功能, 似乎不必再加電器防跳回路。但儲能機構(gòu)并不能防止因合閘接點粘連而造成的開關(guān)跳躍, 又沒有防止保護出口接點斷弧燒毀的功能, 所以還是加裝電氣防跳回路為好。
斷路器控制回路和信號回路
組成:斷路器的跳、合閘控制回路、“防跳”閉鎖回路、位置信號指示回路、啟動事故音響回路、預告信號回路、合閘回路及“防跳”閉鎖回路。
控制開關(guān)和操作機構(gòu)
1)控制開關(guān)(LW2—Z型轉(zhuǎn)換開關(guān))
有六種位置,“跳閘后”、“預備合閘”、 “合閘”、“合閘后”、“預備合閘”。
合閘操作:“預備合閘”→“合閘”→“合閘后”。
跳閘操作:“預備跳閘”→“跳閘”→“跳閘后”。
2)操作機構(gòu)
種類:手動操作機構(gòu)、電磁操作機構(gòu)、彈簧操作機構(gòu)、液壓操作機構(gòu)、氣壓操作機構(gòu)等。
斷路器的自動跳、合閘:
1)斷路器的自動跳閘:
不對應接線:斷路器事故跳閘后,控制開關(guān)仍在“合閘后”位置,斷路器和控制開關(guān)的位置不對應。
(1)斷路器的控制和信號回路包括:控制保護回路、合閘回路、事故信號回路、預告信號回路、隔離開關(guān)與斷路器閉鎖回路等。
(2)斷路器的控制和信號回路電源由操動機構(gòu)的型式和控制電源的種類決定。
斷路器一般采用電隨或彈簧操動機構(gòu)。彈簧操動機構(gòu)的控制電像可用直流也可用交流,電磁操動機構(gòu)的控制電源要用直流。
(3)斷路器的控制和偷號回路接線可采用燈光監(jiān)視方式或音響監(jiān)視方式。
(4)斷路器的控制和信號回路的接線要求:
①應能監(jiān)視電源保護裝置〔熔斷器或低壓斷路器)及跳、合閘回路的完整性(在合閘線圈及合閘接觸器上不允許并接電阻);
②應能指示斷路器合閘與跳閘的位置狀態(tài),自動合閘或跳閘時應有明顯信號;
③有防止斷路器跳躍(簡稱“防跳”)的閉鎖裝置;
④合閘或跳閘完成后應使命令脈沖自動解除;
⑤接線應簡單可靠,便用電纜芯最少。
斷路器分合閘回路輔助觸點接法
在合閘回路中 將斷路器的輔助常閉接點與合閘線圈串聯(lián),當進行斷路器合閘時,啟動合閘線圈進行合閘,合閘完成后,因合閘線圈不能長時間帶電,故輔助常閉觸點斷開。
在分閘回路中 將斷路器的輔助常開點與分閘線圈串聯(lián),當斷路器進行合閘的時候,常開觸點閉合,便于在故障情況下啟動跳閘線圈使斷路器進行分閘操作,當跳閘完成后,常開觸點使跳閘線圈與操作電源斷開。
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