断路器电气防跳的基本原理与应用 房玉红杨晓云 （内蒙古东部电力有限公司兴安电业局，内蒙古鸟兰浩特１３７４００） 摘要：断路器的防跳跃对断路器的安全运行至关重要，文章介绍了断路器串联式防跳和并联式防跳的基本原 理，对防跳继电器的基本技术参数和启动回路的构成做了讨论，进而针对性的研究了断路器防跳跃在生产现 场的一些实际应用和注意事项。 关键词：断路器防跳跃；防跳继电器；防跳闭锁；空气开关；漏电保护 中图分类号：ＴＭ５６１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２３７４（２０１２）１６—００５９—０３ １ 概述 断路器又叫空气开关，具有短路保护、过载保 护功能。在电器超载或非正常运行中，如出现故 圈并联（如图１所示）。当控制开关ＫＫ５—８接通，是 断路器合闸后，如果合闸到故障线路或设备上，则 保护动作，其触点ＢＣＪ闭合，使断路器跳闸，此时 防跳继电器ＴＢＪ的电流线圈启动，ＴＢＪ的常闭接点 ＴＢＪ２断开合闸回路，另一对常开接点ＴＢＪ１接通电压 障，会自动断开开关，起到保护电器和线路的作 用；另外带有漏电保护的断路器，具有漏电保护 功能。 线圈并保持。如果合闸脉冲３未解除，例如控制开 关未复归或控制开关触点、自动装置出点卡住等， ￣ＪＪＴＢＪ的电压线圈自保持，其触点ＴＢＪ２断开合闸回 路，断路器不能再次合闸，从而达到防跳目的。另 外，当ＴＢＪ启动后，其并联于保护出口的常开接点 所谓的断路器跳跃是指，是指断路器的控制 手柄在合闸位置（合闸控制回路由于某种原因接 通），当线路存在故障时，继电保护装置动作于断 路器跳闸，此时断路器发生再合闸、跳闸，多次重 复动作的现象，称“跳跃”。 断路器跳开后又多次合闸的现象，势必造成绝 缘下降、油温上升，严重时会引起断路器发生爆炸 ＴＢＪ３闭合自保，直到断路：器常开辅助接点变位为 止，有效地防止了保护出口接点断弧。 ４＂ＫＭ■ 事故，危及设备和人身的安全。为了避免这种情况 …… …… 的出现，应当对断路器采取防跳处理的方式。 』 ｒ一、 … 一暑… … …２断路器防跳的基本原理 常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳 Ｌ … …… ｛ 回路、弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式 防跳回路等。以下笔者将对串联式防跳回路和并联 图１串联式防跳回路 ２．２并联式防跳回路 式防跳回路两种防跳原理进行分析。 ２．１ 串联式防跳回路 串联式防跳回路是使用最为广泛的一种电气防 跳回路，其原理为专设一防跳继电器ＴＢＪ，该继电 器有电流启动电压保持，电流启动线圈串联在断路 器的跳闸回路中，电压保持线圈与断路器的合闸线 一 ２０１ ２ ０６ ｏ中固； 新技书金 ５９ 断路器本体都设有操作机构箱，进行断路器 分、合闸控制，防跳回路是其中一部分。图２是 Ｇ３Ａ一１２６型ＧＩＳ断路器操作机构的防跳原理简图（图 中，ＱＦ 为断路器合闸线圈；下同）。这种防跳是 靠一个与ＱＦ 并联的继电器ＫＴＪ实现的，断路器常开 辅助触点ＱＦ。启动ＫＴＪ，Ｋ 自身常开触点Ｋ…１自保 持，同时，Ｋ 输出常闭触点Ｋ ，２串联在合闸回路 中，断开合闸回路，达到防跳目的。该回路动作顺 序如下：当合闸指令发出后，断路器ＱＦ 合闸，ＱＦ 分闸，ＱＦ。闭合启动防跳继电器Ｋ ，Ｋ 动作后触点 Ｋ ，１闭合，使得继电器Ｋ 自保持，Ｋ Ｔ的常闭触点 Ｋ ２断开合闸回路。如果合闸指令因故粘连，即 “７”处有正电，则Ｋ 不会返回，合闸回路就不会 贯通，即使此时保护动作跳闸，也不会再次合闸。 直到合闸指令撤销，则Ｋ 返回，合闸回路恢复，才 可以再次合闸。 该回路的特点是只与合闸回路有关，对跳闸回 路没有影响，回路比较简单。一般不设断路器控制 回路监视电路。 ３断路器防跳回路的作用 第一，防止因控制开关或自动装置的合闸接点 未能及时返回（例如操作‘人员未松开手柄，自动装 置的合闸接点粘连）而正好合闸在故障线路和设备 上，造成断路器连续合切现象。 第二，对于电流启动、电压保持式的电气防跳 回路还有一项重要功能，就是防止因跳闸回路的断 路器辅助接点调整不当（变位过慢），造成保护出 口接点先断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保 护装置来说是不可容忍的，而这一点却常被人们 忽视。 ４断路器防跳在实际生活中的应用 综上所述，目前使用最广泛、效果最好的防跳 回路是串联式和并联式防跳回路。保护回路（包 括电磁型保护和大多数微机保护）大都带有串联式 防跳回路，国外进口的断路器大多带有并联式防跳 回路。在实际应用当中，对于没有防跳回路的断路 器应加装电气防跳回路，一般首选保护回路中的串 联式防跳回路，而将断路器操作回路中的防跳回路 甩掉。但是如果将保护回路的串联式防跳回路和断 ６０ ｏ中圃高新蛙术企 ２０１２ ０６ 路器白带的并联式防跳回路较好的结合起来，可以 起到更好的效果。 下面结合某电厂的断路器回路防跳设计，简要 介绍一下断路器“并联防跳”回路在设计上的不 同，以及采取的措施，说明只要采取恰当的接线方 式，可以将保护回路中的串联式防跳回路和断路器 自带的并联式防跳回路很好的结合起来，达到更好 的效果。 某电厂采用单母单分段方式的２００ｋＶ ＳＦ６组合 电器，接线方式如图２所示。全厂有９台２００Ｋｖ ＧＩＳ 断路器。《国网公司十反事故措施一防止继电 保护事故》要求：电力系统重要设备的继电保护应 采取双重化配置，且两套发变组保护装置的跳闸回 路应分别作用与断路器的两个跳闸线圈。该厂虽然 增设了一套发变组保护装置，但是其和母差保护装 置的跳闸回路并没有分别作用去断路器的两个跳闸 线路。同时，该断路器操作回路还存在以下问题： （１）操作回路的直流电源比较混乱，开关线控柜 的设计是将两组直流电源分开的，但是该操作回路 模拟返回屏部分只有一路电源； （２）没有安装控 制回路断线的监视回路，维护人员没有办法知道操 作回路中出现断线情况，如发生事故，后果严重； （３）模拟返回屏还存在很多不安全因素，如设备 老化、端子松动、线头标记不清楚等。 该操作回路有两种改进方案：第一，在现有的 操作回路中增加出口继电器和信号继电器。选择继 电器时，为保证防跳装置工作可靠性，防跳继电器 的选用必须匹配操作机构的参数，动作电流灵敏度 应不小于２，动作时间不应大于断路器辅助触点切 换时间。但是这个数量比较大耗时长，同时还须进 行较大的改动去解决上文提及的问题。施工后不一 定能达到预期效果。第二，采用抗干扰性强，集成 化高，功能回路完备的断路器辅助操作装置一断路 器操作箱。采用这种方案可以一次性解决该发电厂 断路操作回路中存在的问题。断路器操作箱的防 跳回路是由防跳电流继电器和防跳电压继电器组成 的，当跳闸线圈动作时，电流继电器启动，保证断 路器跳闸；电压继电器由电流继电器另一动合接点 与合闸回路并联，两个并联的电压继电器动断触点 与合闸回路串接。 另外，采用操作箱还可以取代现在的模拟返 屏。将“事故停机”和“紧急事故”等回路改装到 器操作回路中的防跳回路。但简单地拆除断路器中 防跳回路容易引起继电气保护装置的误动作，实际 操作箱中，保留各个断路器和刀闸信号指示回路， 这对以后改造是有利的。 图３某电厂主线示意图 ５结论 防跳回路现在最广泛应用的是串联式和并联式 防跳回路。在操作过程中，目前较为主流的是改变 继电器电流线圈参数的方式，这种方式的优点在于 接线简单并且易于监视；而继电器串联式防跳和并 联式防跳构成跳跃闭锁继电器电流启动回路的方 式，在操作过程中由于电路较为复杂，且无法实践 对继电器线圈的监视，虽然有易更换参数的特点， 但是对操作人员的经验及理论知识有较强的要求， 应酌情谨慎使用。 在实际工程中，对于没有防跳回路的断路器要 安装电器防跳回路，首选串联式防跳回路代替断路 工程要尽量具体问题具体分析。如果选择自带防跳 回路的断路器时，应尽量选用并联式防跳回路。在 并联防跳合闸回路和合闸监视回路之间加设断路器 的常闭辅助触点，可以同时使用串联式和并联式防 跳回路，电阻配合问题不会出现，可以防止任何断 路器的“跳跃”现象。ｏ 参考文献 【１】朱晓明．断路器电气“防跳”问题讨论ＵＩ．四川电力技术， １９８４，（２ 【２］ 曲红建，谭锋．交流操作回路的防跳跃方法Ｕ】．农村电 气化，２００２，（８）． ［３】颜玉萍，陈光强．由ＶＤ＿４断路器的应用谈二次接线的 改进ＵＪ．电工技术杂志，２００２，（３） ［４］张立．电气“防跳”装置的探讨与发展Ｕ】＿炼钢科技与 管理，２００４，（５ 【５】王彬，黄蕾，李付强．高压断路器电气防跳回路分析［『】． 电力技术，２０１０，（１９ ｌ 作者简介：房玉红（１９７１一），－ｋ’，内蒙古兴安盟人，内蒙古 东部电力有限公司兴安电业局电气工程师，变电运行高级技 师，研究方向：电力系统及其自动化；杨晓云（１９７３－），女，内蒙 古兴安盟人，内蒙古东部电力有限公司兴安电业局电气工程 师，变电运行高级技师，研究方向：电力系统及其自动化。 （责任编辑：王书柏） ２０１２ ０６ ｏ中闽高靳技术企业６１
