斷路器跳躍閉鎖分析論文

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摘要：介紹斷路器電氣跳躍閉鎖回路的接線、跳躍閉鎖繼電器的技術性能要求和跳躍閉鎖繼電器電流啟動回路的構成方式,分析各種構成方式的優缺點,指出傳統的改變電流線圈方式仍然是主要的應用方式,而并聯支路的方式有待于進一步積累運行經驗,逐步完善,再推廣使用。隨著并聯支路器件可靠性的提高和電路的不斷完善,并聯支路接線形式的斷路器跳躍閉鎖回路將逐步代替更換繼電器電流線圈形式的斷路器跳躍閉鎖。

關鍵詞：斷路器跳躍閉鎖分流支路

1跳躍閉鎖回路的電路分析

電氣跳躍閉鎖回路通常是由跳躍閉鎖繼電器實現的。圖1是適用于具有一個跳閘線圈的斷路器的跳躍閉鎖回路接線圖。跳躍閉鎖繼電器TBJ具有一個電流啟動線圈TBJ/I、一個電壓保持線圈TBJ/U,2對動合觸點TBJ1,TBJ4和2對動斷觸點TBJ2,TBJ3,TBJ/I接于斷路器的跳閘線圈回路,TBJ/U接于斷路器的合閘回路,TBJ1作電流自保持用,TBJ2,TBJ3并聯后串入合閘回路。

當跳閘繼電器TJ動作啟動跳閘時,TBJ/I勵磁,TBJ動作,TBJ1閉合將跳閘命令保持,直到斷路器斷開,同時TBJ2,TBJ3斷開合閘回路,TBJ4閉合,準備好TBJ的電壓自保持回路。若在斷路器未斷開之

前,即TBJ未返回之前手合繼電器觸點SHJ或自動重合閘觸點ZHJ閉合,則TBJ經已經閉合的TBJ4和SHJ或ZHJ自保持,即TBJ2,TBJ3繼續處于斷開狀態,保證斷路器不會合閘,達到跳躍閉鎖的目的。

2跳躍閉鎖繼電器的技術要求

2.1電流啟動值

根據電力工業部1984年反事故措施和電力系統二次回路設計規程的規定,跳躍閉鎖繼電器的電流啟動值應與斷路器的跳閘電流配合,其電流啟動值不得大于斷路器跳閘電流的50%,即跳閘時跳閘回路的電流應大于TBJ啟動電流的2倍,保證TBJ電流的可靠系數大于2。

2.2電流線圈的電壓降

根據上述規定,跳躍閉鎖繼電器的電流線圈的電壓降應小于操作回路額定電壓的5%。

2.3電壓動作值

按照規程的規定,跳躍閉鎖繼電器的電壓動作值應不大于操作回路額定直流電壓的70%,保證操作直流電源電壓在規定范圍內波動時,TBJ可靠動作;同時TBJ電壓動作值應不小于操作回路額定直

流電壓的50%,以保證操作直流電源回路接地時,TBJ不誤動作。

2.4觸點性能

TBJ的觸點性能應與繼電保護裝置中出口中間繼電器的觸點性能相同,電力行業標準規定[1],繼電保護裝置中出口中間繼電器的觸點性能應符合下列要求:返回特性,返回值≥額定值的10%(對于干簧繼電器,要求返回值≥額定值的70%);閉合容量,直流回路220V,5A;機械壽命,不帶負載時,動作105次;接觸電阻,用毫歐計測量時≤0.1Ω;用數字萬用表測量時≤0.5Ω;用電流電壓法測量時≤0.1Ω。

2.5絕緣性能

a.同一組觸點斷開時,能承受工頻1000V電壓,時間1min;

b.無電氣聯系的各導電部分之間,能承受工頻2000V電壓,時間1min;

c.所有導電部分對安裝架之間,能承受工頻2000V電壓,時間1min。

3跳躍閉鎖繼電器啟動回路的構成

3.1改變繼電器電流線圈的參數

通常選用具有電流型動作線圈的電流型繼電器作為跳躍閉鎖繼電器TBJ,其電流線圈電流動作值按斷路器跳閘電流選取,以保證繼電器的動作靈敏度。針對這種要求設計的繼電器電流動作值規定為標稱額定值的30%～50%,只要選取繼電器電流與斷路器電流一致,就能滿足繼電器靈敏度的要求。

選用電流型繼電器作為跳躍閉鎖繼電器TBJ的優點是跳躍閉鎖回路接線簡單,可以通過合閘位置繼電器HWJ對TBJ的電流線圈進行監視,在運行過程中,如果TBJ斷線,則HWJ會發出異常告警信號,以便及時處理。其缺點是當斷路器跳閘電流改變時,必須更換相應電流規格的繼電器,比較麻煩。

3.2繼電器線圈與并聯支路

為減少因斷路器參數改變而引起更換跳躍閉鎖繼電器TBJ參數的工作量,有關技術人員和制造單位一直在尋求一種適用于各種規格斷路器的辦法,其中,采用電壓型繼電器在繼電器的電壓線圈并聯分流

支路法正逐步被人們認識。其并聯支路可分別由電阻、二極管或穩壓管電路構成,下面分別介紹由電壓型繼電器與電阻、二極管、穩壓管并聯支路構成的跳躍閉鎖繼電器電流啟動回路(如圖2(a)(b)(c)所示)。

3.2.1由繼電器電壓線圈與電阻并聯支路構成

如圖2(a),繼電器J/I的電流啟動值為0.07～0.12A,線圈電阻為10Ω。并聯電阻一般分為4組,可用連接片接入一只或數只電阻,調整分流大小,以改變繼電器動作值,實現與斷路器跳閘電流的匹配。采用這種回路應注意防止電阻斷線,宜選用功率為8～10W的金屬氧化膜電阻,這種電阻可靠性高。

3.2.2由繼電器電壓線圈與二極管并聯支路構成如圖2(b),繼電器J/I的電流啟動值為0.07～0.12A,線圈電阻為10Ω。并聯的4只二極管兩兩串聯后再并聯在繼電器線圈兩端,且將2串的中點連接。這樣接線可以保證當其中一只二極管開路時,回路正常工作,提高回路可靠性。同時2個支路可分擔較大的電流,防止因電流過大引起二極管損壞。

經測試,按此接線,在通過電流為0.25～10A時,兩端的電壓為1.2～2.3V,繼電器啟動線圈中電流為0.12～0.23A,既可滿足電壓降小于額定電壓的5%的要求,又能保證繼電器的動作靈敏度要求。

3.2.3由繼電器電壓線圈與穩壓管并聯支路構成

如圖2(c),繼電器J/I的電流啟動值為0.07～0.12A,線圈電阻為10Ω。穩壓管VS1,VS2額定穩壓電壓為1.5V,額定電流為5A。2只穩壓管并聯可以提高回路的可靠性。測試表明該回路能夠滿足電壓降小于額定電壓的5%的要求,又能保證繼電器的動作靈敏度要求。

上述由繼電器線圈與并聯支路構成的跳躍閉鎖繼電器的電流啟動回路的不足之處是由于在繼電器線圈2端增加了并聯支路,無法對繼電器的線圈進行監視,若繼電器線圈斷線將發生不正確動作。

4結論

電氣回路構成的斷路器跳躍閉鎖裝置仍被普遍使用。改變繼電器電流線圈參數的方式由于接線簡單、易于監視,是目前應用的主要方式;而由繼電器線圈與并聯支路構成跳躍閉鎖繼電器電流啟動回路的方式,因為其易更換參數,也較受制造和運行人員歡迎,但由于電路較為復雜,且無法實現對繼電器線圈的監視,故仍需進一步積累經驗,謹慎使用。

參考文獻:

[1]DL/T478O2001.靜態繼電保護及安全自動裝置通用技術條件[S].

DL/T478O2001.Generalspecificationforstaticprotection,securityandautomaticequipment.curityandautomaticequipment.