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断路器防跳功能的试验新方法

作者:未知

  摘  要:随着经济市场的繁荣,我国电力行业也得到良好的发展空间,为保证广大电力用户的用电服务质量,就需要稳定电力系统内部结构。该文结合断路器防跳回路在实际生产中的应用效果,并讨论串联断路防跳、弹簧储能防跳、并联断路防跳、设备工艺选择、跳位监视等技术的应用优势及适应范围,为实现电力系统稳定发展提供参考意见。
  关键词:断路器  设备防跳  实验技术
  中图分类号:TM58   文献标识码:A           文章编号:1672-3791(2019)05(b)-0046-02
  断路器能够实现对电能的合理分配,在不用频繁操作电动机的基础上,保护电源线路及相关设备,一旦系统中发生故障点,断路器能够及时切断电路,综合熔断开关与继电器的作用为电能输送提供高效帮助,强化电力企业供配电工作效率,降低线路出现故障的风险,提高生产经济效益。
  1  断路器防跳回路重要性
  断路器在电力系统中能起到保护电路的作用,也是一种能够在可控范围内承担异常回路电流的开关设备,目前断路器在变电站中有廣泛应用,其操作方式可分为:人工操作、机械操作、储能操作3种,通过接受指令来对线路采取切断处理,有效控制配电网风险点,预防事故影响大范围扩散,从根本上提升了配电线路的运行安全性,并决定了下游电气设备的可靠性。断路器结构为灭弧室、设备直接、操作组件,利用技术手段减少电弧破坏风险。目前,断路器在我国应用时间已经有几十年历史,从实际应用效果上来看,加强断路器防跳回路效果能够有效提高电力系统稳定性,2017年我国数据局统计资料可以看出,在整体电力系统故障情况中断路器占据70%~85%的原因。断路器中防跳回路可大概分为两种:(1)操作箱防跳;(2)操作结构防跳。防跳回路的应用目的是为了减少规避断路器跳跃问题出现,如节点粘连、系统卡死、结构脱口、回路偷跳等,降低重复合闸分闸的可能性[1]。
  2  断路器防跳功能的新技术
  2.1 串联断路防跳
  当前我国常见防跳技术有串联和并联防跳两种,相比较于传统的机械防跳,此类防跳技术更有优势。当保护装置启动后,防跳继电器以串联形式作用在跳闸回路中,以其触点将合闸回路断开的方式,一般由设置在保护屏柜中的断路器操作箱实现,这种防跳回路能够实现在操作箱中的高效运作,并成为操作回路的组成部分。当前常见串联断路继电保护装置有:RCS-943A型继电保护单元,该设备能够将操作箱连接到继电保护装置主体上,一旦操作箱受到跳闸保护指令后,TBJ触合点就能常开,如果合闸触电出现节点粘连情况,则会引发合闸脉冲,1D40启动防跳继电器。等到TBJV触合点发生操作后,合闸回路会立刻断开,防止跳闸后的二次合闸。串联防跳具有良好的可操作性,在日常系统运行中能够为跳闸接点提供保护作用,避免防跳继电器的长时间开启,提高使用安全性,而且该技术能够实现室内应用,具有良好的可操作性,工况优异。但是该防跳回路仍受到一定情况限制,例如:就地操作会导致串联防跳回路时效,无法准确断开脉冲,如果是配电机构本身出现故障,一旦合闸触电粘连,会导致机构中二次回路故障,防跳回路将不再有效,合闸分闸持续发生,造成继电器跳跃。
  2.2 弹簧储能防跳
  一旦电力系统中模拟线路或单相接地出现故障点时,会导致合闸多次动作,开关反复跳闸,如果不及时采取断开,会导致线路故障延长,造成故障点扩散,情况严重时甚至会造成电网安全性降低。弹簧储能防跳能够在储能过程中打开触电,辅助节点DL失磁,在线路故障时,保护开关跳闸,储能装置释放能量后闸闭锁行程开关动合触点DT断开。
  2.3 并联断路防跳
  并联断路防跳是当前应用前景较好的一种技术,当合闸点出现粘连时,断路器对应启动与合闸线圈相连接的防跳设备,用触电断开回路,通常并联防跳启动是由断路设备当中的二次回路操作。例如:西门子企业开发的3AP1-FG断路器采用的就是并联断路防跳技术,一旦设备仪器出现合闸现象,就对应发生电磁脉冲,引发两端触点粘连,并联断路防跳技术开始工作,通过与合闸电圈的联动,带动触点回到初始位置,二次回路成关闭触电操作。并联电路防跳组件能够直接安装在断路器中,不受距离影响,可有效弥补串联防跳的缺陷。但是由于并联防跳收合周期性较长,所以会导致继电器持续动作,过于频繁操作会造成使用年限的缩水,而且并联断路防跳采用的是触点优先动作,所以很容易造成继电器参数不准确,引发控制回路断线。因此可以联合使用串联和并联两种防跳方式,在同一个断路器中连接两种防跳回路,在前期解决好TWJ机构中寄生回路问题,实现两种技术的优势互补[2]。
  2.4 设备工艺选择
  防止断路器在运行过程中出现跳跃现象是稳定电力系统正常生产的重要操作,不仅能对企业经济效益提高起到推进作用,同时还能保护工作人员的生命安全,保护装置与断路器的接口防跳预防需要良好的设备工艺做支撑。随着我国科学技术的不断发展,断路器回路防跳相关技术开始不断成熟,TWJ继电器合闸问题已经得到有效改善,机构防跳匹配故障也得到解决。例如:某设备解决方法就是把TWJ继电器与常闭触电相互串联,然后连接机构箱回路,北京四方设备中的操作箱是利用自适应操作保持回路稳定性,与各单位断路器反跳操作有效衔接起来,解决常见跳跃问题。当前我国对于电力系统防跳回路有明确要求“每个断路器仅能应用一个防跳设备”,所以想要实现全方位防跳就要采取组合方式,保证集成回路与室内工况的稳定性,避免就地合闸连接点发生粘连跳跃。
  2.5 跳位监视技术
  随着社会经济水平的不断提升,计算机技术得到良好发展空间,对继电器防跳动作采取全方位监控能够有效提高风险点预测效果,其中跳位监视技术就是其中表现良好的在线监控操作,因为跳位监视继电器TWJ与合闸继电器HQ串接在一起,所以由此可见,跳位监视技术在防断回路中起的作用是用来监视合闸回路是否存在合闸必要条件。跳位继电器得电吸合的条件是当手车工作位行程开关YW触点闭合、储能开关辅助触点LK触点闭合,这样跳位监视回路导通,跳位监视继电器得电,它的辅助触点带动跳位监视指示灯亮,与它并接的V1是一个开关二极管,R1为残压吸收电阻,R2为降压大电阻。当跳位灯亮后就证明合闸回路已经具备正常工作条件,可以进行合闸操作了。
  2.6 GIS控制柜
  智能控制装置目前在继电保护中可起到良好表现,利用智能化控制设备能够有效缩小变电站内电缆装饰的投入规模,当前电力市场竞争严峻,很多材料供不应求,导致电缆材料的成本一路飘高,减少跳位风险不仅能够提升信号输出的可靠性,同时还能减少企业成本投资。应用GIS控制柜后,能够实现多种操作的协同进行,例如:回路防跳、压力关锁、合闸断开、三项差异等,有效减少冗余回路衍生的多个问题,提高二次回路运作的有效性。另外,GIS控制柜还能实现在线控制GIS软件,利用断路器做到同期开闸合闸,以往控制柜则无法实现这一功能,而且GIS控制柜的智能化优势还可以减少频差加速度带来的开关动作影响,满足合闸瞬间的相差角整定值,而且减少冗余线路后,错综复杂的端口接线变得更加有秩序,方便后期工作人员开展运行维护操作,提高电力系统工作效率[3]。
  3  结语
  综上所述,断路器防跳回路的完整性能够有效推进电力系统的顺利运行,该文结合系统中实际存在问题提出对应改进策略,以科学技术实现跳跃现象的安全性,打破传统机械防跳限制,综合串联、并联两种方式共同运行,提高断路器与机构箱、操作箱之间的合作性,促进电力系统的顺利运行。
  参考文献
  [1] 魏超,姜思敬,史衍珩.火电厂6kV开关防跳回路常见问题的分析与探讨[J].电力设备管理,2019(1):73-75.
  [2] 顾用地,张东明,许格,等.一起500kV断路器防跳回路异常分析及改进[J].电工电气,2018(4):32-34,39.
  [3] 张韶光,王煊,王晨宇,等.一起由非全相继电器异常动作引起的跳闸故障分析[J].河北电力技术,2018,37(1):59-62.
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