10kV高压开关柜防跳回路问题分析与防治策略探究

2016-12-12李向军

中国新技术新产品 2016年19期

关键词：开关柜合闸断路器

李向军

（泉州亿兴电力有限公司，福建泉州 362000）

10kV高压开关柜防跳回路问题分析与防治策略探究

李向军

（泉州亿兴电力有限公司，福建泉州 362000）

在10kV配电系统中，高压开关柜事故是影响系统性能的一个重要因素，事故不仅增加了系统运行的成本，还对操作人员的生命安全造成了巨大的威胁。因此，需要结合相应的标准，对高压开关柜采取有效的安全防护措施，从而降低故障的发生频率。本文介绍了10kV配电系统中高压开关柜内防跳回路的问题，并对其产生的故障进行了分析，提出相对应的防护措施。

高压开关柜；防跳回路；防治策略

在成套的电器装置中，开关柜是其中重要的一个部分，可以应用于配电系统中进行电能的接收和分配，并且还可以对线路进行有效地控制、测量、保护以及相关调整。在开关柜内的断路器是可以对电能进行有效分配和接收的。而综合继电保护装置则是对断路器中的主要工作元件进行控制、测量以及保护等，从而保证在各种故障状态下可以进行断开，保证了设备以及操作人员的人身安全。

一、导致10kV高压开关柜产生故障的具体因素

1.绝缘因素

在影响高压开关柜性能的因素中，绝缘能力是其中的一个重要因素。市场上电力产品的质量参差不齐，如果使用了低质量的产品，就很有可能降低设备的绝缘性能。

2.安装检修维护隐患

高压开关柜在安装和检修时，如果安装和检修的工艺水平存在问题，也会给设备的安全运行留下隐患。例如，在检修和安装的工作中，母线以及各出线的安装工程量是相对较大的，因此，在个别的母排连接处容易出现螺栓的固定不够紧，在运行会后就会形成发热的现象，造成整段母线以及各出线的停电现象。

3.断路器的内部防跳

在传统的10kV断路器当中对于防跳回路装置都是没有的，在回路中利用电流起动以及电压保持的双线圈继电器来进行运作。在整个回路装置中，电流线圈需要对分闸回路进行连接，以此来作为起动线圈。将电压线圈并联在合闸回路中，形成自保持线圈。当继电器保护动作于跳闸时，由于电流线圈串联在跳闸回路中使得防跳继电器可靠的启动；而将电压线圈并联在合闸回路中，目的是在保护动作后可靠切断合闸回路，防止断路器再次合上。

在现在的大部分电力系统中，在断路器当中通常都有相对应的防跳回路，如图1所示。

在图1中FJ为防跳继电器，2WK代表的是断路器手车位置的辅助开关，如果断路器的手车在试验位置或者工作位置的时候，2WK将处于闭合的状态。1WK2代表的断路器储能的辅助开关，如果处于合位，就表示已经储能。b代表断路器辅助开关，如果处于合位的状态就表示断路器处于分闸的状态下。KJ代表的是继电器的触点，在断路器进行储能之后，状态就会自动成为闭合的状态，HQ为合闸线圈。

一般情况下如果在电机已经进行储能的状态中，辅助开关和继电器的触点就会由机械设备和电气结构来进行控制，这个时候的状态是闭合的，并且还有合闸脉冲产生。

在近些年的高压开关柜中，都采用了微机保护装置和断路器配合的方式来对开关柜进行保护、测量、控制以及通信等。在现阶段的大部分的10kV的综合继电保护装置中，都会在保护装置内进行防跳回路的设计。比如某公司生产的综合继电保护的原理图如图2所示。

在图2中，如果出现了某种故障，综合继电器中的BTJ就会处于常开的状态，之后就会在416，409之后达到TBJ的线圈中，之后经过405之后断路器中的跳闸线圈，就会使得断路器产生跳闸现象。与此同时在TBJ线圈当中就会产生电流，其状态是处于常开闭合的现象。

二、故障解决的措施

1.材料选型

防范开关柜故障的措施，首先需要对开关柜的关键元器件进行严格科学地控制，比如柜体、断路器等等一次元器件。将元器件的稳定性以及可靠性等方面的性能进行全方面地优化，比如对柜体内部的各种元器件的分布位置进行优化，从而使得设备的运行环境可以得到良好的净化和优化。与此同时，还要根据客户本身的实际需求，对材料进行高性能的选择，比如在开闭所就需要选用较好的材料来保持设备运行的安全稳定性。

2.设备系统

在10kV配电系统中运行的设备，需要对其可靠性能进行设计，在本文当中主要对高压开关柜防跳回路的设计进行分析。在开关柜的主要元件中，断路器和综合继电器是最重要的元器件，由于两者均带有防跳功能，如果对其中的元件线路不做任何改动的情况下，在开关柜的系统内就会形成两个防跳系统同时存在的现象，导致在断路器分闸之后不能合闸的现象。

为了防止系统中防跳矛盾的产生，就需要对综合继电器中的防跳功能先进行相关设计，也就是对综合继电器的型号进行确定之后，还要对综合继电器是否带防跳进行确定，如果有的话就需要进行取消，此种方式在取消了防跳回路的同时，也取消了断路器操作机构内部的防跳功能，是相对不合理的，在很大程度上影响了断路器的安全运行。因此在断路器操作箱中跳闸位置继电器（TWJ）监视回路应串接防跳继电器常闭接点和断路器（DL）辅助常闭接点，以防止TWJ与防跳继电器分压造成防跳继电器自保持而无法复归和操作箱中红绿灯同时点亮的现象。在此种情况下，可以将断路器的辅助开关的跳位监视继电器以及断路器的防跳继电器在进行合闸之后进行断开，从而保证了线路的防跳完整性能。