引言
目前,企業(yè)的供電及電氣設(shè)備多采用微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行斷路器的分/合閘控制。微機(jī)保護(hù)裝置的防跳設(shè)置與斷路器本體的防跳設(shè)置如何正確合理的選擇;如何避免故障發(fā)生時(shí),斷路器重復(fù)合閘于故障線路、設(shè)備,是電氣系統(tǒng)運(yùn)行及設(shè)備安全的重要保障。
1、防跳工作原理
1.1微機(jī)保護(hù)裝置的防跳工作原理
在我集團(tuán)公司供水?dāng)U建改造工程中,各水廠分別采用了北京四方繼保有限公司、北京和利時(shí)系統(tǒng)有限公司及珠海萬(wàn)利達(dá)電氣有限公司的多種微機(jī)保護(hù)裝置,其控制、防跳回路的設(shè)置基本相通。原理圖如圖1。當(dāng)有一個(gè)持續(xù)的合閘信號(hào)時(shí),此時(shí)分?jǐn)嗦菲鳎琓BJ電流線圈動(dòng)作,TBJ-1打開,切斷合閘回路,TBJ-2閉合,持續(xù)的合閘信號(hào)啟動(dòng)TBJ電壓線圈并靠TBJ-2自保持,使合閘回路保持?jǐn)嚅_狀態(tài),防止斷路器的再次合閘,直到持續(xù)合閘信號(hào)消失,TBJ失壓恢復(fù)。
1.2斷路器本體防跳工作原理
開關(guān)柜中的斷路器采用了ABB公司的VD4-12及SIEMENS公司的3AH3-40.5型真空斷路器,斷路器本身都配置了防跳環(huán)節(jié),其防跳環(huán)節(jié)的設(shè)置基本一致,原理圖如圖2。斷路器合閘的同時(shí),斷路器QF輔助常開觸點(diǎn)閉合,防跳繼電器KO帶電工作,KO節(jié)點(diǎn)斷開合閘回路,同時(shí)接通防跳閉鎖回路,防跳繼電器KO在持續(xù)合閘信號(hào)下自保持,使合閘回路保持?jǐn)嚅_狀態(tài),直到持續(xù)合閘信號(hào)消失,KO失壓恢復(fù)。
1.3 兩種防跳原理的區(qū)別
保護(hù)裝置的防跳是通過(guò)跳閘信號(hào)分?jǐn)鄶嗦菲鞯耐瑫r(shí),啟動(dòng)TBJ繼電器并由持續(xù)的合閘信號(hào)使TBJ自保持來(lái)完成切斷合閘回路,由其他信號(hào)啟動(dòng),故障信號(hào)保持。斷路器本體防跳是通過(guò)斷路器合閘的瞬間啟動(dòng)KO繼電器,由持續(xù)的合閘信號(hào)使KO繼電器自保持來(lái)完成切斷合閘回路,只要故障合閘信號(hào)存在,此種狀態(tài)將一直保持,與斷路器的狀態(tài)無(wú)關(guān)。
2 微機(jī)保護(hù)裝置和斷路器本體防跳共存時(shí)與控制回路關(guān)系
由于微機(jī)保護(hù)裝置控制與斷路器的分/合閘密不可分,同時(shí)微機(jī)保護(hù)裝置不但具有分/合閘控制功能,而且對(duì)于控制回路是否完好,也通過(guò)其內(nèi)部的繼電器進(jìn)行監(jiān)視。防跳環(huán)節(jié)與控制回路存在著不同的關(guān)系。
2.1斷路器防跳環(huán)節(jié)正常分/合閘時(shí)及合閘信號(hào)存在時(shí)的狀況
由于生產(chǎn)廠家的選用設(shè)備不同,R1、R2分壓電阻的設(shè)置、繼電器的動(dòng)作電壓、返回系數(shù)不同及控制母線電壓的高低不同,決定微機(jī)保護(hù)裝置的控制回路監(jiān)視繼電器TWJ和防跳繼電器KO的動(dòng)作狀態(tài)可能存在以下幾種不正常的狀況:
(1)斷路器正常合閘時(shí),斷路器的防跳環(huán)節(jié)必然動(dòng)作,合閘信號(hào)消失后,在正常的控制電壓作用下,此時(shí)TWJ和KO繼電器可能都保持動(dòng)作狀況。由于TWJ和KO動(dòng)作狀況的保持,控制回路表現(xiàn)為:斷路器跳閘后,信號(hào)反映正常,斷路器再次合不上閘;TWJ不動(dòng)作、KO繼電器保持動(dòng)作狀況,表現(xiàn)為跳閘后,控制回路斷線信號(hào)發(fā)出,斷路器再次合不上閘。
(2)合閘信號(hào)存在時(shí),斷路器合閘后,因有持續(xù)的合閘信號(hào)存在,斷路器防跳閉鎖環(huán)節(jié)已起作用,斷開了合閘回路,斷路器再次合不上閘,TWJ兩端電壓相同,不動(dòng)作,發(fā)出控制回路斷線信號(hào)。
2.2微機(jī)防跳環(huán)節(jié)正常分/合閘時(shí)及合閘信號(hào)存在的狀況
(1)正常合閘時(shí),由于斷路器防跳環(huán)節(jié)的存在,信號(hào)反應(yīng)與斷路器的分析狀況相同。
(2)合閘信號(hào)存在時(shí),在開始合閘的瞬間,斷路器防跳環(huán)節(jié)已起作用,此種狀況一直保持至斷路器合閘后的狀態(tài),直到有跳閘信號(hào)發(fā)出時(shí),TBJ-1斷開,轉(zhuǎn)而為微機(jī)保護(hù)裝置的防跳環(huán)節(jié)起作用,此時(shí)信號(hào)反應(yīng)與斷路器的分析狀況相同。
3應(yīng)用中的問題及其防跳環(huán)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)
兩種防跳設(shè)置雖然都完成了防跳功能,但由于微機(jī)保護(hù)裝置的TWJ與KO繼電器的不同狀況及持續(xù)合閘信號(hào)輸入點(diǎn)的不同,以及兩者間不同的防跳原理及與控制間的關(guān)系造成控制和信號(hào)回路反映不能對(duì)應(yīng),給故障分析及處理帶來(lái)很大麻煩。
3.1應(yīng)用中的問題
(1)正常情況下,在斷路器跳閘后,控制回路斷線信號(hào)發(fā)出時(shí),不一定是控制環(huán)節(jié)的斷線造成的,可能是防跳閉鎖環(huán)節(jié)已起作用所致(即有持續(xù)的合閘信號(hào)),運(yùn)行及處理人員在工作中要特別注意。不能簡(jiǎn)單地?cái)嚅_控制電源,使信號(hào)消除后,再恢復(fù)電源。
(2)正常情況下,信號(hào)反映正常,但斷路器再次合不上閘,也可能是斷路器防跳環(huán)節(jié)未復(fù)歸;或者是持續(xù)的合閘信號(hào)存在(微機(jī)防跳已起作用),此時(shí)應(yīng)予以注意。
3.2防跳環(huán)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)兩種防跳環(huán)節(jié)都是產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置,且多采用微機(jī)保護(hù)裝置的防跳。采用微機(jī)保護(hù)裝置防跳時(shí),只是把斷路器的防跳環(huán)節(jié)拆除,斷開KO線圈的接線即可,接線簡(jiǎn)單易于完成,但微機(jī)保護(hù)裝置防跳,防跳保護(hù)的二次線路范圍小。
(2)采用斷路器防跳環(huán)節(jié)時(shí),由于微機(jī)保護(hù)裝置防跳環(huán)節(jié)集成在其內(nèi)部,必須注意在斷開TBJ的線圈的同時(shí),還須將TBJ-1的節(jié)點(diǎn)短接。因?yàn)樵跀嗦菲鞯姆捞h(huán)節(jié)閉鎖狀況下,由于分?jǐn)嗦菲鲿r(shí),TBJ-1打開,KO失電恢復(fù),破壞了斷路器防跳閉鎖環(huán)節(jié),跳閘后,TBJ沒有自保持,TBJ-1節(jié)點(diǎn)復(fù)歸,合閘回路接通,斷路器在持續(xù)的合閘信號(hào)下,將再次合閘。斷路器防跳環(huán)節(jié),防跳保護(hù)的二次線路范圍大,保護(hù)可靠,但由于TWJ與KO繼電器的動(dòng)作關(guān)系及返回系數(shù)不同而造成的合閘回路信號(hào)反映不同,保護(hù)裝置內(nèi)部需要改動(dòng)。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在設(shè)計(jì)和使用中,通常都選用兩者之一。若采用兩者共存的方式,則應(yīng)合理的設(shè)置TWJ、KO繼電器及其分壓電阻R1、R2,并綜合考慮控制電壓的高低,使斷路器正常分閘時(shí),KO繼電器能夠可靠復(fù)歸,不致影響信號(hào)的正常反映。這是選擇斷路器防跳的關(guān)鍵,同時(shí)還應(yīng)考慮是否將KO繼電器的節(jié)點(diǎn)引入微機(jī)保護(hù)裝置,用于區(qū)分?jǐn)嗑€信號(hào)。此種狀態(tài)下,選擇兩者共存,既滿足了防跳功能及其防跳保護(hù)范圍的最大,又不影響各廠家的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)使用,使應(yīng)用得以完善。