10kv手车式断路器防跳回路的分析和改进方案
10kV断路器防跳回路异常问题分析及处理

An a l y s i s a n d s o l u s t i o n o f t h e a n t i - t r i p p i n g
R E L A Y S R C S - 9 6 1 1 C p r o t e c t i o n d e v i c e s a n d A n t i - j u mp s w i t c h i n g m e c h a n i s m o f Q i n g d a o Y i H e w a s u s e d s i m u l t a n e o u s l y a t t h e s c e n e . A p a r -
( S t a t e G r i d Y a n t a i P o w e r S u p p l y C o m p a n y ,Y a n t a i 2 6 4 0 0 0 ,C h i n a )
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总变10kV进线断路器防跳回路分析

总变10kV进线断路器防跳回路分析中海油东方石化有限责任公司的研究人员李勇,在2015年第5期《电气技术》杂志上撰文,断路器跳跃现象对开关及负载具有频繁冲击,防跳回路是保护开关的重要二次部分。
以南瑞NSP30C操作机构防跳和西门子3AH5断路器本体防跳为例,分析两种防跳原理。
并对总变10kV进线断路器所使用的两套防跳机构配合可能出现状况进行分析,提出几种可避免防跳失效改造,完善防跳回路,保障供电可靠性。
断路器(开关)是电力系统中重要的一次设备,在其手动或自动装置合闸后,如果操作控制开关未复归导致粘连或控制开关触点、自动装置触点卡主,此时保护动作使断路器跳闸时,断路器将会合闸于故障线路,而发生多次“跳-合”现象。
因此需要防跳回路,以防止开关发生跳跃现象,进而保护开关装置以及负载免受频繁冲击。
我厂总变10kV进线开关柜使用西门子3AH5断路器,经由南瑞集团的NSP30C操作箱控制。
本文对操作箱与断路器本体的防跳回路的接线和作用进行比较分析,并进一步探讨两者使用配合问题。
1 防跳工作原理1.1 操作机构防跳工作原理NSP30C高压开关操作箱具备操作所需所有功能,包括跳合闸监视功能,较多用于110kV或35kV的三相开关操作NSP30C防跳回路工作原理如图一。
防跳回路选用的是电流启动,电压保持的双线圈继电器。
电流线圈TBJ串接于分闸回路作为启动线圈,电压线圈TBJV接于合闸回路,作为保持线圈。
当分闸时,电流线圈TBJ经分闸回路启动,其常开接点TBJ闭合。
如果合闸回路发生开关粘连现象,或处于手动合闸位置时,电压线圈TBJV启动,并通过其常开接点自保持,其常闭接点马上断开合闸回路,保证断路器在分闸过程中不能马上在合闸。
此外NSP30C在合闸时通过HBJ实现合闸保持回路与TBJ实现跳闸保持回路,以保证开关的可靠分合闸和防止分合闸接点因拉弧而烧坏。
图一操作机构防跳回路图中:HHJ-合后继电器;TBJV-防跳继电器;TBJ-跳闸保持及防跳继电器;HBJ-合闸保持继电器;TWJ-合闸回路监视继电器;HWJ-跳闸回路监视继电器;R-分压电阻;HC-合闸线圈;TQ-跳闸线圈;CB断路器辅助触点1.2 断路器本体防跳工作原理进线断路器选用西门子的3AH5断路器,3AH5真空断路器采用特殊触点执行真空断路的连接动作并为这些触点专门开发了改良型操作机构,同时该产品为适应中国电力系统的运行工况采用了大爬距绝缘设计,配用最新开发的大爬距真空灭弧室,因其产品优质性而广泛应用于电力、石化、冶金行业等。
10kV频繁跳闸线路故障分析及改进措施

10kV频繁跳闸线路故障分析及改进措施摘要:在电网系统之中,10KV配电线是重要的组成部分,与电网中全部电力客户直接相连,是企业履行社会责任、树立公司形象的公共服务平台。
因此,电力企业应该通过该线路为用户提供最安全、最可靠的电力供应,提高客户的用电保障,及时解决10kV电路上频繁出现的跳闸现象等故障。
基于此,本文将对10kV 电路上出现的频繁跳闸现象的原因进行分析,然后讨论其解决措施,从而达到提高电网运行稳定性的目标。
关键词:10kV线路;跳闸故障;改进措施引言:10kV电路的主要功能就是为用户配电,保证线路上的用电稳定,但是在实际的运行过程中经常会出现反复跳闸的现象,造成沿线居民用电受到延误,甚至还给电力企业带来巨大的经济损失,抢修成本也会随之上升。
为了解决这一跳闸问题,必须要对该线路进行综合治理,降低跳闸率,从而提高配电网运行的稳定性和安全性。
一、影响频繁跳闸的因素(一)树障树障是指电网线路上的树木因为自然生长而造成线路损坏的现象,也是引起该线路出现跳闸故障的主要原因[1]。
尤其是在气候湿润的地区,光照充足,降水量大,十分利于高大树木的自然生长,森林覆盖率极高,树木和线路之间的矛盾十分突出,这主要是由两方面的原因造成的。
首先就是树木在高速生长的同时,养护人员没有对线路上的树障进行及时的清理,或者清理的范围不够彻底,导致树木的枝节超过安全距离,一旦遇到大风天气,树枝很容易被吹断,然后挂在电线上,使得电线出现短路或者接地等故障。
二是在一些地形较为复杂的山区,居民居住的地点较为分散,并且地势起伏较大,线路运行的环境也比较艰苦,交通水平也较为落后,加之树木生长的速度较快,因此树障的清理工作开展起来有诸多不便。
(二)自然灾害据统计显示,因为自然灾害导致的10kV线路跳闸现象可达总跳闸次数的18.75%左右,所以自然灾害也是引发频繁跳闸的主要原因之一。
主要的自然灾害类型有雨雪覆冰、山体滑坡、雷击、大风等,其中雨水灾害多发于2月和3月,会导致高山地区的线路出现断线或者变形的现象,使电杆断裂,从而出现跳闸的故障。
10kV断路器防跳工作故障的改进优化

10kV断路器防跳工作故障的改进优化作者:郑志基来源:《中国新技术新产品》2015年第09期摘要:本文主要针对10kV断路器防跳工作故障的改进优化展开了探讨,通过结合具体的故障处理实例,对防跳原理作了系统的分析,并提出了详细的改进方案,以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。
关键词:断路器;防跳回路;改进方案中图分类号:TM77 文献标识码:A1 引言断路器是电力系统中重要的一次设备,当断路器由于保护作用而跳闸时,断路器必须稳定可靠的断开,防止事故的进一步扩大。
但是在实际的日常工作中,断路器的防跳回路会存在着一定的故障,从而导致断路器的正常运行受到极大影响。
因此,为了保障断路器保护装置的工作质量,就需要对防跳回路进行改进优化。
基于此,本文就10kV断路器防跳工作故障改进优化,相信对有关方面的需要提供一定的帮助。
2 保护装置防跳原理分析断路器防跳工作原理如图1所示。
在图1中,TBJV是断路器的电压线圈,HBJ是断路器保持合闸装置,TBJ是断路器跳闸保持装置,TWJ是跳闸位置继电器,HWJ是合闸位置继电器,其操作程序是:在开启开关时,合闸形成回路。
当断路器一旦发生故障后,保护动作BTJ接点闭合,TBJ继电器励磁,并通过常开接点TBJ,跳闸回路接通;这时如果合闸接点接通粘合,防跳继电器TBJV通过TBJ 励磁,并经过自身常开接点TBJV自保持,使TBJV闭合接点打开,断开合闸回路,达到防跳的目的;只有此时合闸回路小时,TBJV继电器失电返回合闸回路恢复,才可以重新合闸。
3 断路器防跳控制原理断路器防跳控制原理如图2所示。
在图2中,在接收合闸命令时,接合器闸回路,但断路器在合上瞬间,合闸命令还存在,DL常开接点闭合,KO继电器鼓磁通过(1)常开接点自保持,KO常闭接点打开,合闸回路被断开。
当合闸命令消失之后,防跳继电器失电返回,合闸回路恢复。
4 继电器保护防跳回路原理继电器保护防跳回路原理如图3所示。
10kV频繁跳闸线路故障分析及改进措施

10kV频繁跳闸线路故障分析及改进措施10kV配电线路是电网的重要组织部分,是直接连接广大电力客户的社会公共服务平台,是电网企业履行社会责任、树立品牌形象的重要窗口。
因此,为用户提供安全可靠、优质清洁的电力供应,对10kV电力线路跳闸故障发生的频率进行降低具有十分重要的现实意义。
文章主要对陇南地区的10kV配电线路频繁跳闸的原因进行分析,并在此基础上,探讨了10kV线路跳闸故障的改进措施,从而提高10kV线路的安全稳定运行。
标签:10kV线路;跳闸故障;影响因素;改进措施引言10kV配电网线路是直接为用户供电的平台,但是,由于种种原因,10kV线路会经常出现跳闸故障,从而给供电企业造成不必要的经济损失,抢修成本大,人员安全风险高,频繁停电投诉多。
为了能够提高配网供电可靠性和优质服务水平,需要对频繁跳闸线路进行治理,降低跳闸率。
文章首先对陇南地区10kV频繁线路跳闸的原因做简要分析,进而在此基础上,针对性的提出配电网线路跳闸的解决方法,以降低10kV配电线路跳闸率为目的,从而保证10kV配电线路的安全稳定运行。
1 造成10kV线路发生频繁跳闸故障的因素陇南2014年跳闸3次以上的10kV配网线路共43条,累计跳闸208次,线路平均跳闸率为4.8次/条。
按故障原因分析,树障92次;自然灾害39次;客户故障36次;外力破坏32次;设计安装不当5次;过负荷4次。
树障、自然灾害、客户故障、外力破坏是造成线路跳闸的主要因素。
1.1 树障树障是引发10kV线路频繁跳闸的主要原因,陇南处于长江流域,气候湿润、雨量充沛、光照充足,深林覆盖率高,树线矛盾突出。
一是树木生长较快,对线路通道内树障清理不彻底、不及时,造成安全距离不够,在大风天气下,树枝挂搭导线,引起线路短路、接地等故障。
二是陇南地形复杂,山大沟深,农村用户居住分散,海波1500米以上的线路占比为67%,线路运行环境差,道路不通,树木生长迅速,清障工作困难。
10kV配电室高压断路器跳闸原因分析及改进

10kV配电室高压断路器跳闸原因分析及改进发布时间:2023-02-24T03:13:17.590Z 来源:《中国科技信息》2022年第19期作者:毛厚波[导读] 近年来电网规模持续扩大的过程中毛厚波广东立胜综合能源服务有限公司广东省佛山市 528000摘要:近年来电网规模持续扩大的过程中,我国兴建了越来越多的配电室,特别是10kV配电室在电力供应与配送中承担着重要的职责。
在10KV配电室内高压断路器必不可少,但受限于运行条件、工作特征,高压断路器的跳闸问题频繁出现,影响了10kV配电室的正常工作,给供配电造成了极为不利的影响,这是电力事业中需关注的重点问题。
基于此,本文以10kV配电室高压断路器跳闸问题为研究对象,详细展开了原因分析,并提出了改进策略,对实际工作具有指导价值。
关键词:10kV配电室;高压断路器;跳闸;改进多年来,工业化与城市化稳步发展的过程中,各个领域对电力资源的需求量逐年递增,为缓解电力供应与配送方面的压力,做好10kV 配电室的建设、维护十分重要。
在10kV配电室内往往配备了多种电力设备与设施,不同设备之间的高度协调大大提升了电力服务水平,有利于为行业创造更大的经济与社会效益。
但根据我国现有10kV配电室的工作情况,高压断路器跳闸问题时有发生,增大了配电室的运行风险。
未来10kV配电室工作中需根据高压断路器的跳闸故障做好优化与改进。
1. 10kV配电室高压断路器跳闸原因1.1人为原因10kV配电室高压断路器跳闸为一种相对常见的故障,一旦发生这类故障,将影响配电室的正常工作。
就配电室断路器跳闸的原因来看,人为因素较为常见,高压断路器使用、操作、维护等环节都有严格的要求,岗位人员必须严格遵循这些标准,但实际的工作中,相关人员常常存在违规操作的情况,直接或间接发出跳闸指令,导致断路器跳闸问题[1]。
不规范操作主要有以下几种:就地操作时的间隔错误;遥控操作时选择的操作对象不正确;控制屏带电清灰环节,误碰断路器跳闸回路中的连接线、继电器;二次回路带电测量环节。
10KV断路器拒跳事故分析及整改措施

10KV断路器拒跳事故分析及整改措施摘要:断路器对确保110kV变电站的正常、安全运行具有十分重要的意义。
本文针对某110kV内桥接线的变电站断路器故障实例,对其故障原因进行了分析,并提出了相应的整改措施,以期能为类似变电站断路器故障处理提供参考。
关键词:断路器;故障;原因;整改措施0 引言随着社会用电需求量的日益增加,电网建设得到了迅猛的发展,变电站的数量也日益增加,尤其是110kV变电站的数量急剧上升。
在110kV变电站中,断路器是其中的重要组成部分,在变电站发生事故时,能够迅速切断故障电路,防止事故变得更加严重,保障变电站的安全运行。
若变电站断路器出现故障,将会严重威胁到变电站的安全运行。
1 变电站情况及事故经过1.1 事故前运行方式某110KV变电站,2台主变并列运行,故障线路Ⅰ线、Ⅱ线在10kVⅡ段母线上运行,10kV出线配置CD10型电磁型机构断路器。
变电站一次接线如图1所示。
1.2 事故现象2016年5月21日21时25分,变电站Ⅰ线、Ⅱ线(两线为同杆架设、并柜排列)过流Ⅱ、Ⅲ段同时动作,Ⅱ线开关三相跳闸出口,I线开关未跳闸,造成#1、#2主变低后备过流Ⅱ、Ⅲ段动作,跳开10kV母分开关、#2主变10kV开关,10kVⅡ段母线失电。
1.3 事故处理经过当日21时35分,现场检查发现Ⅱ线保护“告警”、“跳闸”灯亮,装置液晶显示AC相故障,故障电流为81.25A,过流Ⅱ、Ⅲ段动作;Ⅰ线保护“告警”、“跳闸”灯亮,装置液晶显示AC相故障,故障电流为50.97A,过流Ⅱ、Ⅲ段动作,保护出口压板、控制电源空开均正常投入,开关柜一次设备无明显异常。
两条线路均有重合闸动作信号。
当日21时55分,将Ⅰ线改为开关检修,然后拉开10kV Ⅱ段母线上所有开关,通过10kV母分开关试送10kV Ⅱ段母线成功,最后逐步送出停电线路。
2 事故原因分析2.1 保护及开关检查试验分析10kV开关拒跳原因有多种,保护回路故障、开关一次设备故障均可能引起,所以故障原因查找先从上述两方面入手。
10kV手车开关控制回路闭锁问题分析及处理方法

5结语
断路器控制回路是二次回路中最重要的回路,也是最容易出现问题影响电网安全稳定运行的回路。迅速准确的处理断路器控制回路故障,能大大提高电网运行的经济时效性,因此运维人员应对控制回路进行重点关注,尤其是控制回路断线信号,应进行深入学习分析。综合各方面的资料,分析各种故障下控制回路断线的原因,制定防范措施,排查同类缺陷,确保断路器运行的稳定性和动作的准确性。
10kV手车开关控制回路闭锁问题分析及处理方法
摘要:开关控制回路的完好,直接影响开关的分合闸。一旦控制回路出现异常,会造成线路故障时不能分闸或重合不成功,危及电网安全。本文通过对10kV开关手车控制回路分析,总结了目前普遍采用的合闸闭锁线圈对回路的影响,并结合实例,提出了检查和判断的方法。为解决同类异常提供了参考。
2)断路器控制回路断线原理
为了确保断路器的正常操作以及故障时能及时切除故障线路,控制回路中设置了分合闸监视回路,分闸回路监视继电器(HWJ)、合闸回路监视继电器(TWJ)。
TWJ接入合闸回路,用以监视合闸回路完好。开关分闸后,断路器常闭辅助接点S3闭合,正电(D1)→TWJ→D13→X3:22→K0(防跳)→S1(储能)→S3→S2(合闸闭锁) →Y3(合闸线圈)→负电(X3:14)接通,TWJ带电指示合闸回路完好;同理当开关合闸后,断路器常开辅助接点S4闭合,正电(D1)→HWJ→D14→Q0(31)→S4→Y2(分闸线圈) →负电(X3:16)接通,HWJ带电指示分闸回路完好。
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10KV手车式断路器防跳回路的分析和改进方案
10KV手车式断路器防跳回路的分析和改进方案
摘要:本文扼要论述了采用并联防跳的断路器的工作原理,结合现场调试时出现的问题,提出了解决断路器本体防跳和综保装置操作箱的配合问题的方案。
关键词:中压断路器防跳回路并联防跳工作原理
一、前言
常规的断路器采用的是“串联防跳”,即采用一种串由在跳闸回路的电流线圈启动,由串在合闸回路的电压线圈保持的中间继电器,其作用是:当断路器在合闸位置时,此时可能由于控制开关或重合闸等自动装置触点的粘连,使得合闸命令一直预伏在回路中,如果此时保护装置发出跳闸命令,断路器跳闸完成,断路器的合、分闸触点和机构连动转换,使得预伏的合闸命令也同时发出,接通合闸回路,导致断路器发生多次跳合。
由于防跳继电器的存在,当保护发出跳闸命令的同时,也就立即启动了防跳继电器,它串联在TBJ电压线圈前的常开接点闭合,若合闸脉冲未解除,则TBJ电压自保持,由它的常闭接点打开断开合闸回路,这样也就避免了跳跃的发生。
本文引用的是一家合资厂家生产的断路器,其防跳回路采用的是“并联防跳”,即只在合闸回路并联一个防跳继电器,合闸命令发出且合闸完成后,断路器的常开辅助触点立即闭合,就启动了防跳继电器并自保持,此时断路器的常闭触点已经将合闸线圈中的电流切断,再通过打开防跳继电器的常闭触点,使合闸回路保险的断开,直到合闸命令消失后,防跳继电器自动返回,合闸回路恢复正常。
二、并联防跳的应用问题及分析:
常规的断路器控制回路设计中,均装设监视分、合闸回路的位置继电器,其作用是指示断路器的开关状态,作为微机保护某些逻辑的判据,以及通过TWJ,HWJ的常闭接点串联发送回路断线信号。
目前10KV断路器品牌很多,其中国外引进的产品大多采用断路器并联防跳,即图2所示。
由于国外的设计习惯是断路器的合、分闸回路不设
监视,或只对分闸回路监视。
而国内的合、分闸回路都有位置继电器。
典型的做法是操作回路的合闸出口和TWJ出口并联接入机构合闸回
路正电端。
当采用这种断路器的机构防跳而将保护装置的防跳解除时,第一次合闸后,如果合闸命令消失,按说52X应该返回,可是由于TWJ回路的存在,使得52X上存在一定的电压而使其足够自保持。
因此,当分闸后再进行一次合闸就无法合闸成功。
所以在这种情况下,不能将TWJ直接接入机构的合闸回路中。
以下方案A和B是解决这一问题的两种可行办法。
方案A:
经以上分析,在这种并联防跳的回路中,只要能使防跳继电器52X失电,断开其自保持回路就可达到能再次合闸的目的。
一开始计划在TWJ后串入一个断路器常闭辅助触点52b,是考虑到当断路器合闸命令完成、断路器合闸到位后,52b打开,则52X就被断开,回路恢复正常。
但是通过做试验,发现在进行合―分―合时,还是不能第二次合闸。
其原因是断路器的辅助触点和防跳继电器的触点动作时不是理想的瞬动,且断路器的辅助触点动作快于防跳继电器的触点。
比如先发出合闸命令,合闸到位后,52a闭合,防跳继电器52X动作并自保持,这个时候是没有问题的。
如果此时合闸命令没断电(比如控制开关没有自复位),且保护出口动作,断路器完成跳闸,则断路器的辅助触点52a和52b状态变化,注意在这个过程中,防跳继电器通过其自保持触点仍然是带电的。
52b的触点闭合,使得防跳继电器仍然从TWJ处得电,防跳继电器仍然处于自保持状态中,所以无法进行第二次合闸。
为了解决这一问题,可以再在52b后串入一个防跳继电器的常闭点,这样做的目的是:启动防跳继电器的同时,切断TWJ回路。
因为该并联防跳回路的设计是断路器的辅助触点动作完成后,才启动的防跳继电器,所以串入的这个52X闭点不会切断电流,其触点的工作环境比较安全。
这样就可以保证52X在合闸完成后彻底失电可靠返回,不会再受分、合时断路器辅助触点的影响。
方案A的好处是厂家不用太多改动断路器内部的控制电路板,但增加了接线,多用了两个触点,同时也增加了不可靠的因素。
方案B:
由于目前的断路器的控制器件集成在一块不大的印刷电路板上,其接线的可靠性是可以保证的。
为了简化接线,可以直接将TWJ的负端直接接入合闸线圈前,考虑到TWJ作为一个重要的判据参与在综保装置的逻辑内,将其接到回路中的 LS1(储能限位开关)和LS0(手车位置开关)之后,以免这些触点的损坏影响保护的判断。
方案B 较方案A,只更改了一处接线,就设备制造厂家来说,也便于进行改造。
三、结论
目前国产保护装置都是带TWJ和HWJ的,各个保护厂家的电路不尽相同,经咨询厂家技术人员,他们通过计算机模拟电路,测得 TWJ 和HWJ的阻抗值从2KΩ到37KΩ不等,同时,各断路器厂家的防跳继电器的特性也不一样。
在工程设计时,在综保装置防跳和断路器本体防跳两者之间二选一,不能同时共用。
由于在10KV系统,综保装置基本是就地安装在配电装置处,所以建议采用方案B,取消断路器本体防跳,直接采用综保装置上的防跳。
这样,可以使大多数断路器厂家能和我国的设计习惯配合,减少工程中出现的差错。
参考文献:
[1]西北电力设计院编《电力工程电气设计手册―电气二次部分》
[2]任元会等编《工业与民用配电设计手册》第三版
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