防跳继电器的试验方法及设计选型探讨
2014-12-18王晓光王曼刘海涛王浩
王晓光+王曼+刘海涛+王浩
摘 要：断路器防跳回路可以通过断路器本体机构箱的防跳回路或保护装置操作箱的防跳回路实现，一般优先选用断路器本体机构箱的防跳回路。文章在对两种防跳回路的原理讨论后，指出在采用断路器本体机构箱的防跳回路时，应使用断路器同时收到跳、合闸命令的方法进行检验，并提出防跳继电器的设计选型要求。
关键词：断路器;防跳继电器;辅助触点;选择;试验方法
中图分类号：TM581 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）35-0005-02
1 防跳回路的种类介绍
断路器“跳跃”是指由于合闸接点粘连等原因，当系统发生故障（特别是永久性故障）时，断路器跳闸后又合闸，如此连续发生多次重复跳合的现象。断路器发生“跳跃”现象时，断路器灭弧室多次发生燃弧、熄弧，同时机械构造部分多次动作造成整体机械部分损伤等情况均会对断路器自身造成严重的伤害，由于故障设备遭受多次冲击会增加故障设备的损坏程度，另外，系统多次遭受故障冲击，容易造成系统失稳进而发生越级或解列等问题，所以，在电力系统中要严格防止发生断路器“跳跃”现象。断路器控制回路中，防止断路器故障时发生“跳跃”现象的回路简称为防跳回路。采用“防跳”回路就是解决断路器跳闸后非正常再次合闸的问题，进而解决断路器“跳跃”的问题。目前通常使用的防跳回路有两种：
①采用二次设备厂家断路器操作箱或操作板件上设计的“防跳”回路。
②采用一次设备厂家断路器机构箱内设计的二次“防跳”回路。
按照继电保护相关技术规范要求，优先选用一次设备厂家断路器机构箱内设计的二次“防跳”回路。
在工程实践中，验证防跳回路的可靠性是一项重要的试验项目，不同地区的试验方法也不尽相同。
本文结合两种防跳回路的设计原理，分析比较工程中常用的检验防跳回路方法，为工程应用提供参考，并为配合断路器参数完成防跳继电器选型提供相关参考。
2 两种防跳回路的原理介绍
断路器发生“跳跃”需要同时满足两个条件：
①合闸接点发生粘连。
②保护动作发出跳闸命令。
因此，只要这两个条件中任意一个发生时，使防跳继电器启动，用其接点将合闸回路切断，就可以达到防止跳跃发生的目的。
具体实现方式有2种：
①由合闸接点粘连启动防跳继电器的并联防跳回路，一般由断路器本体操作机构实现。
②由保护动作启动防跳继电器的串联防跳回路，一般由保护屏内的断路器操作箱实现。
2.1 并联防跳回路的原理
利用断路器本体操作机构实现防跳功能的原理图如图1所示。
图1中，QFZJ是合闸接点，QFHC是断路器的合闸线圈（以下相同），QFi是断路器的辅助触点，KTJ是防跳继电器。
本回路的设计原理如下：当合闸命令发出后，合闸接点QFZJ闭合，断路器由分位变为合位，同时QF1打开、QF3闭合，QF3闭合后启动防跳继电器KTJ，KTJ动作后KTJ，1接点闭合，使继电器KTJ自保持，KTJ的触点KTJ，2打开，切断合闸回路。如果合闸命令一直存在，则会持续启动，合闸回路一直处于开路状态，保护动作跳闸后断路器不会再次合闸。
2.2 串联防跳回路的原理
利用保护屏中的保护装置或者专用操作箱实现防跳功能的原理图如图2所示。
图2中，QFTQ是断路器的跳闸线圈，KTBJ为电流启动、电压保持的双线圈继电器，KHBJ是合闸自保持继电器，保证断路器合闸。
本回路的设计原理如下：
当发出跳闸命令时，串联在跳闸回路中的电流线圈KTBJI启动，其常开触点KTBJI，2起跳闸自保持作用，保证断路器跳闸，另一副常开触点KTBJI，1与电压线圈KTBJV串联，如果在发出跳闸命令的同时存在合闸命令，则电压线圈KTBJV启动，其常闭触点KTBJV，2打开，切断合闸回路，达到防跳的目的。
3 防跳继电器的试验方法
由于断路器的防跳非常必要，因此防跳回路的正确性必须通过适当的试验来检验，以下是常用的试验方法。
3.1 模拟故障前“粘连”的试验方法
将断路器就地操作箱处的方式手柄置于“远方”位置，短接断路器远方合闸操作命令接点，断路器处于合闸位置后，模拟故障或者短接保护跳闸接点，断路器应跳闸后不再合闸。这种方法模拟了在故障之前合闸接点已经发生粘连，再发生故障时可以有效防止断路器发生跳跃。
3.2 模拟故障时刻“粘连”的试验方法
将断路器就地操作箱处的方式手柄置于“远方”位置，断路器处于合闸位置，同时短接合闸接点和保护跳闸接点，断路器 发生故障的同时合闸接点发生粘连，即向断路器同时发出合闸和跳闸的命令，防跳功能仍然可以发挥作用的情况。
4 防跳继电器试验方法和选型
4.1 两种试验方法的选择
①对于并联防跳回路，使用模拟故障前“粘连”的方法时，防跳继电器提前处于启动状态，合闸回路已经被防跳继电器的常闭接点切断，因此发生保护跳闸后可以实现防跳功能;使用模拟故障时刻“粘连”的方法时，防跳继电器必须在断路器常开辅助触点打开之前启动，才能可靠实现防跳功能。可见，对于并联防跳回路，应该采用模拟故障时刻“粘连”的试验方法，同时验证防跳回路的完整性和防跳继电器的启动时间是否满足要求。
②对于串联防跳回路，使用两种试验方法其实都是模拟了故障时刻“粘连”的情况，所以使用两种试验方法都是正确的。
4.2 防跳继电器的选型
从两种原理的防跳回路中可以看出，防跳功能能否可靠实现，很大程度上取决于防跳继电器是否可以启动。
从图1和图2可以看出，防跳继电器的启动线圈与断路器的辅助常开触点串联，防跳继电器的启动时间用T1表示，断路器接到跳闸命令由合位到分位的动作时间为T2，断路器由合到分之后其辅助触点的变位时间为T3。
考虑最不利的情况，即发生故障时同时发生合闸接点粘连，此时可以用于防跳继电器励磁的时间最短，即为T2与T3之和（简称为断路器触点综合变位时间，下同），只有当T1时间比这个和值短，防跳继电器才能够启动。因此在选择防跳继电器时，应结合断路器的动作时间参数。
5 结 语
在对不同原理的防跳回路进行检验时，应该注意选取正确的试验方法。
通过分析可知：对使用断路器本体操作机构实现防跳的并联防跳回路，应该使用同时短接合闸接点和保护跳闸接点的模拟故障时刻“粘连”的试验方法;对使用保护装置或者专用操作箱实现防跳的串联防跳回路，使用模拟故障前“粘连”的试验方法和模拟故障时刻“粘连”的试验方法都是正确的。并且在提出选择防跳继电器时，应选择启动时间小于断路器触点综合变位时间的防跳继电器。
参考文献：
[1] 郭占伟，原爱芳，张长彦，等.断路器操作回路详述[J].继电器，2004，（19）.
[2] 卓乐友，董柏林.电力工程电气设计手册[M].北京：中国电力出版社，1991.
[3] 王钧英.新编保护继电器检验[M].北京：中国电力出版社，2000.
摘 要：断路器防跳回路可以通过断路器本体机构箱的防跳回路或保护装置操作箱的防跳回路实现，一般优先选用断路器本体机构箱的防跳回路。文章在对两种防跳回路的原理讨论后，指出在采用断路器本体机构箱的防跳回路时，应使用断路器同时收到跳、合闸命令的方法进行检验，并提出防跳继电器的设计选型要求。
关键词：断路器;防跳继电器;辅助触点;选择;试验方法
中图分类号：TM581 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）35-0005-02
1 防跳回路的种类介绍
断路器“跳跃”是指由于合闸接点粘连等原因，当系统发生故障（特别是永久性故障）时，断路器跳闸后又合闸，如此连续发生多次重复跳合的现象。断路器发生“跳跃”现象时，断路器灭弧室多次发生燃弧、熄弧，同时机械构造部分多次动作造成整体机械部分损伤等情况均会对断路器自身造成严重的伤害，由于故障设备遭受多次冲击会增加故障设备的损坏程度，另外，系统多次遭受故障冲击，容易造成系统失稳进而发生越级或解列等问题，所以，在电力系统中要严格防止发生断路器“跳跃”现象。断路器控制回路中，防止断路器故障时发生“跳跃”现象的回路简称为防跳回路。采用“防跳”回路就是解决断路器跳闸后非正常再次合闸的问题，进而解决断路器“跳跃”的问题。目前通常使用的防跳回路有两种：
①采用二次设备厂家断路器操作箱或操作板件上设计的“防跳”回路。
②采用一次设备厂家断路器机构箱内设计的二次“防跳”回路。
按照继电保护相关技术规范要求，优先选用一次设备厂家断路器机构箱内设计的二次“防跳”回路。
在工程实践中，验证防跳回路的可靠性是一项重要的试验项目，不同地区的试验方法也不尽相同。
本文结合两种防跳回路的设计原理，分析比较工程中常用的检验防跳回路方法，为工程应用提供参考，并为配合断路器参数完成防跳继电器选型提供相关参考。
2 两种防跳回路的原理介绍
断路器发生“跳跃”需要同时满足两个条件：
①合闸接点发生粘连。
②保护动作发出跳闸命令。
因此，只要这两个条件中任意一个发生时，使防跳继电器启动，用其接点将合闸回路切断，就可以达到防止跳跃发生的目的。
具体实现方式有2种：
①由合闸接点粘连启动防跳继电器的并联防跳回路，一般由断路器本体操作机构实现。
②由保护动作启动防跳继电器的串联防跳回路，一般由保护屏内的断路器操作箱实现。
2.1 并联防跳回路的原理
利用断路器本体操作机构实现防跳功能的原理图如图1所示。
图1中，QFZJ是合闸接点，QFHC是断路器的合闸线圈（以下相同），QFi是断路器的辅助触点，KTJ是防跳继电器。
本回路的设计原理如下：当合闸命令发出后，合闸接点QFZJ闭合，断路器由分位变为合位，同时QF1打开、QF3闭合，QF3闭合后启动防跳继电器KTJ，KTJ动作后KTJ，1接点闭合，使继电器KTJ自保持，KTJ的触点KTJ，2打开，切断合闸回路。如果合闸命令一直存在，则会持续启动，合闸回路一直处于开路状态，保护动作跳闸后断路器不会再次合闸。
2.2 串联防跳回路的原理
利用保护屏中的保护装置或者专用操作箱实现防跳功能的原理图如图2所示。
图2中，QFTQ是断路器的跳闸线圈，KTBJ为电流启动、电压保持的双线圈继电器，KHBJ是合闸自保持继电器，保证断路器合闸。
本回路的设计原理如下：
当发出跳闸命令时，串联在跳闸回路中的电流线圈KTBJI启动，其常开触点KTBJI，2起跳闸自保持作用，保证断路器跳闸，另一副常开触点KTBJI，1与电压线圈KTBJV串联，如果在发出跳闸命令的同时存在合闸命令，则电压线圈KTBJV启动，其常闭触点KTBJV，2打开，切断合闸回路，达到防跳的目的。
3 防跳继电器的试验方法
由于断路器的防跳非常必要，因此防跳回路的正确性必须通过适当的试验来检验，以下是常用的试验方法。
3.1 模拟故障前“粘连”的试验方法
将断路器就地操作箱处的方式手柄置于“远方”位置，短接断路器远方合闸操作命令接点，断路器处于合闸位置后，模拟故障或者短接保护跳闸接点，断路器应跳闸后不再合闸。这种方法模拟了在故障之前合闸接点已经发生粘连，再发生故障时可以有效防止断路器发生跳跃。
3.2 模拟故障时刻“粘连”的试验方法
将断路器就地操作箱处的方式手柄置于“远方”位置，断路器处于合闸位置，同时短接合闸接点和保护跳闸接点，断路器 发生故障的同时合闸接点发生粘连，即向断路器同时发出合闸和跳闸的命令，防跳功能仍然可以发挥作用的情况。
4 防跳继电器试验方法和选型
4.1 两种试验方法的选择
①对于并联防跳回路，使用模拟故障前“粘连”的方法时，防跳继电器提前处于启动状态，合闸回路已经被防跳继电器的常闭接点切断，因此发生保护跳闸后可以实现防跳功能;使用模拟故障时刻“粘连”的方法时，防跳继电器必须在断路器常开辅助触点打开之前启动，才能可靠实现防跳功能。可见，对于并联防跳回路，应该采用模拟故障时刻“粘连”的试验方法，同时验证防跳回路的完整性和防跳继电器的启动时间是否满足要求。
②对于串联防跳回路，使用两种试验方法其实都是模拟了故障时刻“粘连”的情况，所以使用两种试验方法都是正确的。
4.2 防跳继电器的选型
从两种原理的防跳回路中可以看出，防跳功能能否可靠实现，很大程度上取决于防跳继电器是否可以启动。
从图1和图2可以看出，防跳继电器的启动线圈与断路器的辅助常开触点串联，防跳继电器的启动时间用T1表示，断路器接到跳闸命令由合位到分位的动作时间为T2，断路器由合到分之后其辅助触点的变位时间为T3。
考虑最不利的情况，即发生故障时同时发生合闸接点粘连，此时可以用于防跳继电器励磁的时间最短，即为T2与T3之和（简称为断路器触点综合变位时间，下同），只有当T1时间比这个和值短，防跳继电器才能够启动。因此在选择防跳继电器时，应结合断路器的动作时间参数。
5 结 语
在对不同原理的防跳回路进行检验时，应该注意选取正确的试验方法。
通过分析可知：对使用断路器本体操作机构实现防跳的并联防跳回路，应该使用同时短接合闸接点和保护跳闸接点的模拟故障时刻“粘连”的试验方法;对使用保护装置或者专用操作箱实现防跳的串联防跳回路，使用模拟故障前“粘连”的试验方法和模拟故障时刻“粘连”的试验方法都是正确的。并且在提出选择防跳继电器时，应选择启动时间小于断路器触点综合变位时间的防跳继电器。
参考文献：
[1] 郭占伟，原爱芳，张长彦，等.断路器操作回路详述[J].继电器，2004，（19）.
[2] 卓乐友，董柏林.电力工程电气设计手册[M].北京：中国电力出版社，1991.
[3] 王钧英.新编保护继电器检验[M].北京：中国电力出版社，2000.
摘 要：断路器防跳回路可以通过断路器本体机构箱的防跳回路或保护装置操作箱的防跳回路实现，一般优先选用断路器本体机构箱的防跳回路。文章在对两种防跳回路的原理讨论后，指出在采用断路器本体机构箱的防跳回路时，应使用断路器同时收到跳、合闸命令的方法进行检验，并提出防跳继电器的设计选型要求。
关键词：断路器;防跳继电器;辅助触点;选择;试验方法
中图分类号：TM581 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）35-0005-02
1 防跳回路的种类介绍
断路器“跳跃”是指由于合闸接点粘连等原因，当系统发生故障（特别是永久性故障）时，断路器跳闸后又合闸，如此连续发生多次重复跳合的现象。断路器发生“跳跃”现象时，断路器灭弧室多次发生燃弧、熄弧，同时机械构造部分多次动作造成整体机械部分损伤等情况均会对断路器自身造成严重的伤害，由于故障设备遭受多次冲击会增加故障设备的损坏程度，另外，系统多次遭受故障冲击，容易造成系统失稳进而发生越级或解列等问题，所以，在电力系统中要严格防止发生断路器“跳跃”现象。断路器控制回路中，防止断路器故障时发生“跳跃”现象的回路简称为防跳回路。采用“防跳”回路就是解决断路器跳闸后非正常再次合闸的问题，进而解决断路器“跳跃”的问题。目前通常使用的防跳回路有两种：
①采用二次设备厂家断路器操作箱或操作板件上设计的“防跳”回路。
②采用一次设备厂家断路器机构箱内设计的二次“防跳”回路。
按照继电保护相关技术规范要求，优先选用一次设备厂家断路器机构箱内设计的二次“防跳”回路。
在工程实践中，验证防跳回路的可靠性是一项重要的试验项目，不同地区的试验方法也不尽相同。
本文结合两种防跳回路的设计原理，分析比较工程中常用的检验防跳回路方法，为工程应用提供参考，并为配合断路器参数完成防跳继电器选型提供相关参考。
2 两种防跳回路的原理介绍
断路器发生“跳跃”需要同时满足两个条件：
①合闸接点发生粘连。
②保护动作发出跳闸命令。
因此，只要这两个条件中任意一个发生时，使防跳继电器启动，用其接点将合闸回路切断，就可以达到防止跳跃发生的目的。
具体实现方式有2种：
①由合闸接点粘连启动防跳继电器的并联防跳回路，一般由断路器本体操作机构实现。
②由保护动作启动防跳继电器的串联防跳回路，一般由保护屏内的断路器操作箱实现。
2.1 并联防跳回路的原理
利用断路器本体操作机构实现防跳功能的原理图如图1所示。
图1中，QFZJ是合闸接点，QFHC是断路器的合闸线圈（以下相同），QFi是断路器的辅助触点，KTJ是防跳继电器。
本回路的设计原理如下：当合闸命令发出后，合闸接点QFZJ闭合，断路器由分位变为合位，同时QF1打开、QF3闭合，QF3闭合后启动防跳继电器KTJ，KTJ动作后KTJ，1接点闭合，使继电器KTJ自保持，KTJ的触点KTJ，2打开，切断合闸回路。如果合闸命令一直存在，则会持续启动，合闸回路一直处于开路状态，保护动作跳闸后断路器不会再次合闸。
2.2 串联防跳回路的原理
利用保护屏中的保护装置或者专用操作箱实现防跳功能的原理图如图2所示。
图2中，QFTQ是断路器的跳闸线圈，KTBJ为电流启动、电压保持的双线圈继电器，KHBJ是合闸自保持继电器，保证断路器合闸。
本回路的设计原理如下：
当发出跳闸命令时，串联在跳闸回路中的电流线圈KTBJI启动，其常开触点KTBJI，2起跳闸自保持作用，保证断路器跳闸，另一副常开触点KTBJI，1与电压线圈KTBJV串联，如果在发出跳闸命令的同时存在合闸命令，则电压线圈KTBJV启动，其常闭触点KTBJV，2打开，切断合闸回路，达到防跳的目的。
3 防跳继电器的试验方法
由于断路器的防跳非常必要，因此防跳回路的正确性必须通过适当的试验来检验，以下是常用的试验方法。
3.1 模拟故障前“粘连”的试验方法
将断路器就地操作箱处的方式手柄置于“远方”位置，短接断路器远方合闸操作命令接点，断路器处于合闸位置后，模拟故障或者短接保护跳闸接点，断路器应跳闸后不再合闸。这种方法模拟了在故障之前合闸接点已经发生粘连，再发生故障时可以有效防止断路器发生跳跃。
3.2 模拟故障时刻“粘连”的试验方法
将断路器就地操作箱处的方式手柄置于“远方”位置，断路器处于合闸位置，同时短接合闸接点和保护跳闸接点，断路器 发生故障的同时合闸接点发生粘连，即向断路器同时发出合闸和跳闸的命令，防跳功能仍然可以发挥作用的情况。
4 防跳继电器试验方法和选型
4.1 两种试验方法的选择
①对于并联防跳回路，使用模拟故障前“粘连”的方法时，防跳继电器提前处于启动状态，合闸回路已经被防跳继电器的常闭接点切断，因此发生保护跳闸后可以实现防跳功能;使用模拟故障时刻“粘连”的方法时，防跳继电器必须在断路器常开辅助触点打开之前启动，才能可靠实现防跳功能。可见，对于并联防跳回路，应该采用模拟故障时刻“粘连”的试验方法，同时验证防跳回路的完整性和防跳继电器的启动时间是否满足要求。
②对于串联防跳回路，使用两种试验方法其实都是模拟了故障时刻“粘连”的情况，所以使用两种试验方法都是正确的。
4.2 防跳继电器的选型
从两种原理的防跳回路中可以看出，防跳功能能否可靠实现，很大程度上取决于防跳继电器是否可以启动。
从图1和图2可以看出，防跳继电器的启动线圈与断路器的辅助常开触点串联，防跳继电器的启动时间用T1表示，断路器接到跳闸命令由合位到分位的动作时间为T2，断路器由合到分之后其辅助触点的变位时间为T3。
考虑最不利的情况，即发生故障时同时发生合闸接点粘连，此时可以用于防跳继电器励磁的时间最短，即为T2与T3之和（简称为断路器触点综合变位时间，下同），只有当T1时间比这个和值短，防跳继电器才能够启动。因此在选择防跳继电器时，应结合断路器的动作时间参数。
5 结 语
在对不同原理的防跳回路进行检验时，应该注意选取正确的试验方法。
通过分析可知：对使用断路器本体操作机构实现防跳的并联防跳回路，应该使用同时短接合闸接点和保护跳闸接点的模拟故障时刻“粘连”的试验方法;对使用保护装置或者专用操作箱实现防跳的串联防跳回路，使用模拟故障前“粘连”的试验方法和模拟故障时刻“粘连”的试验方法都是正确的。并且在提出选择防跳继电器时，应选择启动时间小于断路器触点综合变位时间的防跳继电器。
参考文献：
[1] 郭占伟，原爱芳，张长彦，等.断路器操作回路详述[J].继电器，2004，（19）.
[2] 卓乐友，董柏林.电力工程电气设计手册[M].北京：中国电力出版社，1991.
[3] 王钧英.新编保护继电器检验[M].北京：中国电力出版社，2000.
