防跳回路动作原理及常见故障

1 防跳回路动作原理及常见故障
1.1动作原理
断路器跳跃可以分为两种情况：
1.1.1控制回路没有故障，由于开关机构或辅助接点接触不良，开关触点卡住等原因。

控制回路确有故障，开关合于故障点，保护动作使开关跳闸，此时KK开关尚未返回（或自动装置接点卡住等），即经KK开关5、8触点（或接点）再次发出合闸脉冲使开关合闸，将造成扩大故障损坏设备的后果。

装设防跳装置就是为了避免上述问题的发生。

当保护动作跳闸时，KK开关5、8虽有合闸脉冲发出，但由于开关跳闸过程中防跳继电器（TBJ）启动，合闸脉冲经KK开关5、8接点TBJ常开接点使TBJ电压线圈保持，断开TBJ常闭接点即断开了合闸回路。

1.2常见故障
1.2.1在某变电所一10KV线路保护整组试验过程中，发现开关多次出现跳跃现象(重合闸压板已退出)，且跳跃过程中防跳继电器动作但没有保持。

处理此类问题时，首先应想到是否是防跳装置出现故障。

校验防跳继电器后显示继电器工作正常，说明二次回路接线可能有问题。

检查二次回路后发现KK开关⑤-⑧接点粘连，且防跳保持回路错误地接至图1中虚线1所示位置，TBJ电流线圈动作后其电压线圈不能自保持，造成防跳装置失灵，开关多次分合闸。

正确的接线如图中实线1所示。

图1
1.2.2 TBJ电流线圈和电压线圈在运行过程中，因长时间通电，经常会造成线圈之间的绝缘降低甚至击穿，造成设备运行故障。

如某变电所10KV一线路故障跳闸后，开关没有进行重合闸。

现场处理时，一般应检查合闸回路本身有无故障，如合闸接触器（HC）是否烧坏，开关辅助接点接触是否良好，或重合闸回路工作是否正常，如重合闸继电器中的时间元件有没有启动等。

重合闸装置试验后显示正确动作，合闸回路及开关辅助接点等也没有损坏的迹象，但二次回路放上控制熔丝后用万用表电压挡测量，合闸回路中TBJ常闭接点保持打开。

测量TBJ电流线圈和电压线圈之间的绝缘电阻发现绝缘已击穿（如图1中虚线2所示）。

由于TBJ电流线圈和电压线圈之间的绝缘击穿，TBJ的电压线圈（正电源、KK开关的13-16接点、HD、TBJ的电压线圈、负电源）动作，使TBJ常闭接点保持打开，合闸回路被闭锁，当事故跳闸或手动分闸后开关不能合闸。

更换新的TBJ继电器后上述故障现象即消失。

1.2.3 目前，有些高压断路器厂家生产的SF6开关（如杭州西门子高压开关厂生产的
3AP1—FG型开关）本身即带有防跳装置，若采用的110KV微机保护装置也设计了防跳回路，就会形成“双防跳”设置，将会造成保护装置误发声光信号及开关不能正常分合闸等情况的发生。

如新扩建110KV平南变电所2#主变110KV侧702开关分合闸试验过程中，当开关合闸后,红灯亮，显示跳闸回路正常，但同时绿灯LD闪光。

当开关手动分闸后，再次手动合闸时开关不能合闸。

控制回路如图2所示，TBJ’为开关机构内的防跳继电器，TBJ为保护装置的防跳继电器（为方便理解，作了必要的改动）。

出现的这一现象可作如下分析：当开关合上后，绿灯由SM—KK9、12—LD—DL常开接点—TBJ’—负电源回路闪光；当开关“预备分闸”、“分闸”的过程中，KK11、10接点已闭合，而此时开关尚未动作，其常开辅助接点DL1并未打开，TBJ’线圈由正电源—KK11、10—LD—常开接点DL1—TBJ’线圈—负电源回路动作，并由正电源—KK11、10—LD—TBJ’常开接点—TBJ’线圈—负电源回路自保持，TBJ’的常闭接点打开，闭锁合闸回路，使开关不能合闸。

解决这一问题的方法是将TBJ’去掉，即只使用微机保护装置中自带的防跳装置。

图2
注：ZBS，TH为SF6压力接点和合闸弹簧未储能辅助接点，在额定气压、开关跳闸后保持闭合。

以上防跳回路故障是较为常见的二次回路故障，因此，学会如何分析和判断此类故障是继电保护人员应该掌握的技能。

同样，断路器防跳回路的传动试验方法也必须熟练掌握，因为许多故障是可以通过传动试验的方法查处并得到及时的处理的。

1.3断路器防跳回路的传动试验方法
1.3.1检查重合闸触点及手合继电器触点是否正确接入；
1.3.2断开断路器失灵保护，重合闸的断路器位置不对应启动回路；
1.3.3用手合方式合上断路器，并在整个传动试验过程中使断路器的控制把手保持在“合闸”位置；
1.3.4用短接线逐相端接跳闸回路的方法跳开断路器，如防跳回路完好，则断路器应只跳开一次且不再合入，否则应对防跳回路进行进一步检查；
1.3.5对于目前保护及断路器中都有防跳回路的，一定要注意正确的接线防止断路器及保护中的防跳回路均接入回路，造成二次回路故障的发生。

同时，也要防止断路器及保护中的防跳回路均没有接入回路，造成故障时断路器的多次跳跃。

2 由于二次回路设计不完善造成的故障
110KV果园变综合自动化改造过程中，在做701开关分合闸试验时，发现开关合闸后“红灯”、“绿灯”同时亮，经检查开关机构确已合上，且相关开关辅助接点已动作到位。

该开关机构型号为LW-6的SF6机构，与之配套的保护装置为NARI-NSP10微机型保护装置。

图3
注：SPT：远方/就地切换开关；KL3、KL4：SF6弹簧未储能及低压闭锁接点，在额定气压、开关跳闸后保持闭合。

K1：合闸继电器；K2：机构自带防跳继电器；K3：合闸线圈；K4：分闸线圈
继保人员检查二次回路时，根据以往的经验判断可能是机构中自带的防跳自保持回路所致（参看上例的分析），但经检查发现，该防跳回路已在第一次投运时拆除。

在微机保护屏端子排用万用表测量“107”-“102”之间合闸回路的电压，发现无论在“合闸后”还是“分闸后”始终有40V左右的电压存在，说明该段回路中存在一寄生回路。

在微机保护屏端子排处解开“107”线头与回路的连接，绿灯熄灭，证实了这种判断，即该寄生回路很可能与合闸回路并联。

分析厂家的原始资料后发现，合闸回路中的合闸继电器K1的不合理接线是造成这种故障的原因。

合闸时，通过“+KM——KK1、2——保护装置——“107”——SPT/R——KL3、KL4——K1—— -KM（102）”形成动作回路，启动合闸线圈合闸，同时合闸继电器通过自身常开接点形成自保持：“+KM——LD——保护装置——“107”——SPT/R——K1常开接点——K1—— -KM”，这样就可以解释为什么绿灯在合闸后亮了。

消除故障时，不能将K1线圈从“102”处断开后就以为解除了故障，因为在合闸过程中必须要用到它，因此只能通过改动二次回路的方法将K1串到合闸回路中去。

K1线圈上（A20有两根连线，一根至空端子排31，一根与-KM相连，拆除与-KM相连的二次线，将端子31、34相连接。

这样，当开关合闸后，开关辅助接点Q（1、2）打开，断开了合闸继电器的自保持回路。

以上改动经现场技术负责人确认后正确无误，故障解除（见图2、图3）。

为什么701开关在以前未出现这种故障呢？K1线圈在合闸后不是同样会自保持使绿灯形成回路吗？这是因为未改造前采用的是电磁型保护，控制屏上所用的为XD-5（DC220V，2500Ω，25W）信号灯，附加电阻较大，正常情况下，灯泡分压低于60%额定电压，不足以将绿灯点亮。

换用微机保护后，信号指示灯为新型的二极管型指示灯，正向电阻很小，只需很小的电压即可使绿灯点亮。

结束语
二次回路的正确与否对继电保护装置的正确动作有非常重要的作用，二次回路的异常同样会造成严重的系统事故。

因此，必须加以足够的重视，必须坚决消除“重装置，轻回路”、“重视主保护，轻视辅助保护”的错误思想，确保整套保护回路的正确性。

继电保护人员不能只满足于知道如何按照规程对保护装置进行校验，同样应对保护装置、二次回路原理有比较深入的了解，从而可根据原理接线进行正确的试验工作。

在加强对现场继电保护人员技术培训的同时，也要重视对设计人员的技术培训工作，加强对原理图、安装接线图的设计审核工作，防止由于回路的设计不当而造成二次设备的工作不正常。