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Tips：断路器“跳跃”

在高压断路器控制回路中普遍采用防跳保护。

主要作用：当系统出现故障跳开相应断路器后，如果断路器合闸信号一直存在而使断路器重新合上，此时在故障未消除状态下，断路器再次跳闸，这样反复动作会造成一次设备多次承受短路电流，断路器主触头也将多次合闸冲击，这种现象称为断路器“跳跃”。

断路器均设计有防跳回路。

01某次出线开关柜检修、消缺经过

检修人员在对某kV变电站20kV某出线开关柜进行检修、预试过程中，断路器各项试验数据合格，但保护人员在做保护装置相关试验时发现，断路器无法合闸，测控装置发断路器控制回路断线，修试人员和保护人员立刻对断路器对控制回路进行检查。

检修人员拉开断路器控制电源开关，检查断路器控制回路完好，重新送上控制电源后发现，测控装置不再发控制回路断线，重新合闸操作正常。

保护人员重新完成断路器各项功能检验后，断路器再次出现不能合闸操作的现象，测控装置继续发控制回路断线信号，重启断路器控制电源，异常信号消除，再次合闸正常，这引起检修人员警觉。

02现场故障检查

1.断路器各功能未见异常

（1）断路器在正常检修、预试过程中未发现异常现象，二次接线紧固，各继电器动作正常，机械动作测试数据全部合格；

（2）保护校验过程中，断路器分合闸动作正确，验证断路器防跳功能模块后发生断路器无法正常合闸，测控装置报控制回路断线；

（3）拉开断路器控制电源后重新恢复，断路器分合闸动作正常，测控装置报控制回路断线信号消失，断路器各项功能参数无异常；

（4）检查断路器本体和保护装置未存在持续性合闸指令（合闸节点未粘连），各信号均已复归，排除断路器本身防跳功能启动闭锁断路器合闸操作。

2.防跳回路检查

（1）断路器出线以上异常现象后带点测量断路器合闸回路发现不通，串接于合闸回路中的防跳接点异常断开，后检查发现机构防跳继电器未复归；

（2）检查断路器和保护装置二次图纸发现，断路器在使用本体机构防跳功能时，与保护装置中断路器的跳闸监视回路存在寄生现象，引起防跳异常；

（3）检查断路器防跳回路发现，在改造断路器防跳选取本体机构防跳功能后，未将保护防跳功能及时取消，两套防跳回路存在干扰现象。

综上，造成出线断路器无法合闸、测控装置报控制回路断线信号的主要原因，是断路器保护防跳与机构防跳同时使用时，断路器控制回路中存在寄生回路。

03断路器操作箱防跳原理

操作箱防跳是传统防跳。当断路器由保护动作于跳闸时，如果此时保护装置合闸信号仍保持，断路器合闸回路会再次接通，完成合闸操作，如果此时故障仍然末被切除，保护装置会继续发出跳闸指令，这样断路器会反复合分，引起断路器跳跃。

为防止断路器反复合于故障线路，保护装置启动防跳跃功能，即当出现合闸指令保持时，在分闸状态下跳闸保持继电器TBJ的电流线圈接通，接通跳闸保持继电器TBJV的电压线圈并自保持，引起电接于保护合闸回路中的防跳继电器接点TBJV断开，使合闸保持继电器HBJI失电，闭锁合闸指令传向断路器机构。

04断路器机构防跳原理

断路器的本体机构防跳功能是通过与合闸线圈回路并联的防跳继电器K11实现的。

当保护测控或者断路器本体合闸信号保持时，通过断路器分闸辅助接点DL2接通防跳回路，防跳继电器K11动作，同时串接于合闸回路中的K11动断（常闭）触点打开，断开合闸回路。

对比以上两种防跳原理，可以看出断路器的保护防跳难以防止断路器机构本体合闸接点粘连引起断路器跳跃现象，而断路器的机构防跳不但可防止合闸信号保持引起的断路器跳跃，也可防止断路器本体机构合闸接点粘连引起的断路器跳跃。

05防跳寄生回路

当断路器在分闸位置时，合闸辅助接点DL1接通，跳闸位置继电器TWJ得电，保护测控装置显示断路器在分闸位置。当装置发出合闸命令时，合闸线圈HQ得电，动作断路器合闸，此时若合闸指令保持，断路器分闸辅助接点DL2接通，防跳继电器K11动作并自保特，则串接于合闸回路中的防跳继电器的K11常闭接点打开，闭锁断路器合闸，此时如果断路器合于故障，则断路器分闸后不会再次合闸。

此时，在断路器合闸过程中，若防跳继电器K11与跳闸位置继电器TWJ参数配合不好，易造成断路器在合闸信号消除后，防跳继电器K11得电保持并不能返回，进而造成合闸回路不通，报控制回路断线。

06防跳寄生回路改进

1.在跳位监视回路中串K11常闭接点

当合闸信号保持时，K11继电器动作，K11常闭接点断开两个防跳回路间的联系，消除寄生回路，从而保证在合闸信号消失后，防跳继电器可靠返回。

2.串联电阻法

K11在断路器合闸信号消失后不能及时返回，主要是K11与TWJ参数不匹配，K11分压过高，需在断路器跳位监视回路中串联一分压电阻。

设：已知K11最低动作电压V，返回电压93V；TWJ动作电压40V。

根据寄生回路阻值分布，计算寄生回路中K11分压为V，大于其返回电压，寄生回路存在。

若要使合闸信号消失后K11返回，经计算还需再合闸回路中串联一2.4kΩ分压电阻R0：

为满足可靠返回条件，取R0=2.5kΩ。串入R0后，寄生回路中K11分压为92.7V，合闸信号消失后K11可以返回。

TWJ分压由原先的46.2V将为42.6V，大于其动作电压40V，TWJ满足条件。同理计算开关处于正常分位时，TWJ分压为73V，大于其动作电压40V，可以起到正常监视作用。

Tips：以上是按照直流电源电压恒定为V进行的分析计算，但实际运行电压是允许有一定波动范围的。根据国家电网有限公司《十八项电网重大反事故措施（修订版）》15.6.10规定：“继电保护使用直流系统电源电压运行中的最低电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的%”，以额定电压V为例，其允许电压范围为V~V。

如考虑直流电源电压波动的影响，则R0计算如下：

按电压为V代人公式，计算R0为5.65kΩ，按常用电阻标称值表，取精度为1%的金属膜电阻5.6kΩ，功率取0.5W。

当正常开关分位时，取额定电压85%即V，计算跳位监视回路得电状态下，TWJ的分压UTWJ分为53.2V，亦大于其动作电压40V，跳位监视继电器TWJ满足正常工作条件，串联电阻方案可行。

3.并联电阻法

设：R0与K11并联后电阻为Rx。

当电源电压为1.1Ue=V时，K11与TWJ串联，K11分压值等于其返回电压93V时：

解得Rx=10kΩ、R0=37kΩ。按常用电阻标称值表，取精度为1%的金属膜电阻36.5kΩ，功率取0.5W。

Tips：当电源电压为0.85Ue=V时，K11分压电阻：

大于K11动作电压V，满足可靠动作条件。

当电源电压为1.1Ue=V时，HBJ分压：

比未并联R0时提高17V，可以可靠动作。

文章来源：《一起断路器防跳寄生回路异常分析》王肖

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