一起500kV断路器防跳回路异常分析及改进

某500 kV线路断路器出现多次合闸-分闸的"跳跃"现象,防跳功能失败。分析了防跳失败的原因为断路器的分闸时间比防跳继电器励磁动作时间要快,在防跳回路未形成自保持的情况下,断路器完成了分闸,致使防跳失败。提出两种改进方法,一种是把防跳继电器更换为快速继电器,并采用提前闭合、延后打开型的断路器辅助接点作为启动防跳继电器励磁的断路器位置接点;另一种是在断路器合闸控制回路中增加一条短接线,利用合闸弹簧储能接点来实现防跳继电器励磁后的自保持,从而避免防跳失败。     

断路器操作回路中防跳继电器灵敏度的选择

断路器的防跳回路可有效防止断路器多次跳合,以保护设备和系统的安全。在工程施工中,时常遇到控制回路设计时对断路器与防跳继电器参数配合选择不当情况,分析了采用综合考虑防跳继电器动作的可靠性、灵敏度,正确选择防跳继电器的方法。断路器操作箱防跳继电器存在出厂最小起动电流太小的问题,同时在运行变电站直流接地、交流电穿入直流系统等异常现象的发生不可避免,通过现场反复模拟试验分析,指出为防止发生直流接地、交流电穿入直流系统等异常情况时长电缆电容充放电使断路器发生误跳,必须降低防跳继电器动作的最大灵敏度。     

断路器操作回路中防跳继电器灵敏度的选择

断路器的防跳回路可有效防止断路器多次跳合,以保护设备和系统的安全.在工程施工中,时常遇到控制回路设计时对断路器与防跳继电器参数配合选择不当情况,分析了采用综合考虑防跳继电器动作的可靠性、灵敏度,正确选择防跳继电器的方法.断路器操作箱防跳继电器存在出厂最小起动电流太小的问题,同时在运行变电站直流接地、交流电穿入直流系统等异常现象的发生不可避免,通过现场反复模拟试验分析,指出为防止发生直流接地、交流电穿入直流系统等异常情况时长电缆电容充放电使断路器发生误跳,必须降低防跳继电器动作的最大灵敏度.     

500 kV断路器操动机构二次回路典型缺陷及优化建议

针对西门子、ABB、三菱公司生产的500 kV超高压断路器机构典型回路中存在的缺陷分别进行研究。通过一起西门子断路器氮气压力控制回路故障导致在试验中不正确动作案例，提出了通过三相不一致回路传动判断氮气压力控制回路故障的方法。针对3个厂家都存在的三相不一致回路的误动风险，分别提出了现场应用中的的具体优化方案。对于ABB断路器机构跳位监视回路和机构箱防跳回路，因继电器内阻不匹配可能存在的只能分合一次、跳位和合位监视灯同时亮、重合闸放电等异常现象，提出了采用跳位监视回路串联断路器辅助接点常闭和防跳接点常闭，使其在收到合闸脉冲后或防跳继电器启动后自动断开跳位监视回路的优化方案。针对三菱断路器机构油压低和气压低跳闸闭锁继电器均只采用第一组操作电源供电，可能带来的第一组操作电源失电时第二组跳闸回路失去闭锁的风险，提出了增设第二组油压低和气压低跳闸闭锁继电器并将其辅助接点串入第二组跳闸回路的优化方案。     

断路器的静态跳跃闭锁装置

1　引言断路器是电力系统中最重要的控制电器 ,其可靠性直接影响电网的安全运行。在高压断路器的二次操作回路中 ,为了防止其在操作瞬间多次跳、合闸 ,常设有电磁式的防跳跃闭锁装置 ,典型电路如图 1 (图中ＳＡ为控制开关 ,ＫＩ为跳跃闭锁继电器 ,ＫＦ、ＫＮ分别为断路器的分合闸位置继电器 ,ＬＮ、ＬＦ分别为防断路器的分合闸线圈 ,ＱＦ为断路器的辅助接点 )。这种防跳装置只能防止一部分断路器合于故障设备继电保护动作跳闸时 ,因合闸控制触点未复归而造成的断路器多次跳、合闸。图 12　电磁式防跳装置存在的缺点2 .     

进口开关防跳回路的改进

引进技术生产的开关－断路器在实际应用中出现了合分一次后拒动的现象，经过分析，在本身的防跳回路中同时串接开关的辅助闭接点及防跳继电器的闭接点后，使问题得到了解决。     

厂用电电源进线断路器防跳回路改造

在对上都发电有限责任公司600MW机组厂用电源工作进线与备用进线断路器做防跳试验时,发现其没有防跳功能。经过仔细检查,其防跳回路设计存在问题,防蓐电启动回路中采用了储能机构辅助接点,导致最终出现合闸与防跳回路出现抢合现象,致使断路器防跳功能失效。分析了断路器的原理和构造后,提出断路器防跳回路改造方案。即把防跳启动回路中储能机构的辅助接点改为断路器的位置辅助接点。现场实际应用结果表明,改造后的断路器防跳回路能可靠防止断路器跳跃,确保机组在正常运行时不会因断路器把手粘连等情况造成断路器跳跃,从而提高了机组厂用电供电系统的可靠性。     

厂用电电源进线断路器防跳回路改造

在对上都发电有限责任公司600 MW机组厂用电源工作进线与备用进线断路器做防跳试验时,发现其没有防跳功能.经过仔细检查,其防跳回路设计存在问题,防跳启动回路中采用了储能机构辅助接点,导致最终出现合闸与防跳回路出现抢合现象,致使断路器防跳功能失效.分析了断路器的原理和构造后,提出断路器防跳回路改造方案,即把防跳启动回路中储能机构的辅助接点改为断路器的位置辅助接点.现场实际应用结果表明,改造后的断路器防跳回路能可靠防止断路器跳跃,确保机组在正常运行时不会因断路器把手粘连等情况造成断路器跳跃,从而提高了机组厂用电供电系统的可靠性.     

一起断路器防跳回路缺陷案例的分析及改进方法

防跳回路在断路器操作回路中意义重大,能有效防止断路器发生"跳跃"对断路器本身和电网造成的巨大冲击.针对某新建变电站验收时发现的防跳试验后断路器不能再次进行手动合闸的问题,阐述了断路器本体机构防跳和操继箱防跳两种方式的原理,分析了该起断路器防跳回路缺陷的原因,给出了一种在现场缺少多余防跳继电器辅助接点情况下,消除防跳回路寄生回路的改进方法,现场试验验证了该方法的有效性.     

高压断路器防跳回路的应用

分析了高压断路器采用的几种防跳回路并提出了几项实用的防跳方案,探讨了其实际应用中存在的问题。研究表明,为保证防跳装置的工作可靠性,防跳继电器的参数选用必须与操作机构的参数匹配,其动作电流灵敏度应≮2级,动作时间不应大于断路器辅助触点的切换时间。     

合分闸回路对真空断路器的影响

主要针对真空断路器合闸与分闸速度对真空断路器的损害性,归结出线圈两端工作电压偏低是影响真空断路器寿命与安全性能的主要原因,提出利用电容滤波、补偿以提高真空断路器线圈两端电压,实践证明,具有电容滤波、补偿的电路,真空断路器的分断能力、可靠性以及寿命上都有了很大提高。     

小型交流断路器在直流电路中的应用

讨论了小型交流断路器在直流电路中的灭弧原理。由于直流熄弧电流不存在自然的过零点，因此必须强制过零才能熄灭直流电弧。分析了直流电路中电感和时间常数对直流电弧熄灭的影响。在分析交、直流瞬时脱扣整定电流的差别的基础上，给出了选择断路器的要点。最后，介绍了小型交流断路器在直流电路中的实际应用。     

An innovative method of providing total breaker failure protection

Circuit breaker failure relaying has been generally achieved through the use of a current monitoring relay to determine whether current continues to flow into a fault after a breaker has been instructed to interrupt the circuit. If current continues to flow after a predefined period of time, the circuit breaker is considered to have failed. Steps must then be taken to trip the next set of upstream breakers in the power system to remove the faulted circuit and prevent system damage. However, with industrial power systems, this may be the electric utility's breakers on the feeding transmission line. Regardless, breaker failure schemes must be designed to isolate both the faulted circuit and the failed circuit breaker. This paper discusses a new and innovative method of protecting circuit breakers from the failure described above, plus other failures that go unprotected with conventional schemes, thus providing “total” breaker failure protection     

断路器失灵保护在石化总厂的应用

断路器的可靠分断对于切除故障以及防止电力系统故障的进一步扩大至关重要，故障切除迟缓也会危及系统的稳定性。实际应用中经常安装断路器失灵保护，该保护监测断路器是否在合理的时间范围内断开。如果在断路器跳闸启动开始后一段延时时间内故障电流没有被终断，断路器失灵保护将动作。断路器失灵保护被用来作为后备跳开上级断路器，以确保故障可靠切除。     

真空断路器电容器回路故障原因分析

通过对电容器组回路投(切)时的暂态过程分析得出断口存在2倍恢复电压,合闸冲击电流超过20倍以上的运行条件。利用平均轨迹图解分析法对10 kV真空断路器的触头运动过程进行了分析,得出存在"慢分状态"和"慢合状态"缺点,因此存在分闸重燃和合闸损坏的可能性。重燃的后果是使断口后端电容器等设备损坏而自身无损。分析认为断路器电容器两类事故归因于断路器与投切电容器组不相适应的结构设计,因此呼吁制造、运行单位协同解决,使真空技术为电力系统所使用。     

小型断路器焦耳积分对脱扣影响的研究

小型断路器现已频繁的应用在家庭场所及类似场所中,因此如何安全使用小型断路器具有十分重要的意义.而电路中总会出现短路、过载等意外情况,因此要求小型断路器要及时分断.如若小型断路器不能及时分断,过高的短路电流则会造成小型断路器的发热、熔焊等现象,进而对下级设备造成损害.本文主要分析小型断路器发生分断的原因及情况,研究分断过程中合闸角对其焦耳积分所产生的影响,进而对小型断路器的脱扣情况产生的影响.更好地保护小型断路器及下级设备.国内外对发生电路故障时小型断路器所产生的分断电流值其影响的因素进行了研究,为研究在何种条件下小型断路器的脱扣器脱扣,国内外对其所产生的不同分断电流进行了测试.     

热电厂化学水供电系统保护问题分析

淄博热电厂3号、4号机组化学水供电系统自2002年投产以来,一直存在MCC柜电源断路器不明原因跳闸以及6 kV变压器越级跳闸的问题。同时存在400 V电动机接地故障时PC段出线断路器越级跳闸、出线相邻断路器误动跳闸,以及MCC柜空气断路器拒绝动作、接触器被烧毁的故障。经检查分析确定PC段零序保护定值问题导致MCC柜的电源断路器越级跳闸,MCC柜电动机保护的逻辑错误导致电源断路器越级跳闸,零序TA接线问题导致电动机出现故障时MCC电源的相邻断路器跳闸,提出解决措施,实施后问题得到解决。     

线路断路器失灵保护几个问题的探讨

对启动常规的线路断路器失灵保护的相电流元件存在为保证在线路末端故障时有足够的灵敏度而不能躲负荷电流的问题,提出整定值随正常负荷电流变化、并在母联断开前后使用不同定值的方案,针对在500kV线路上由于断路器分闸时间过长,而失灵保护瞬动闭锁重合闸,从而不能发挥重合闸的功能的问题,探讨了瞬动不闭锁重合闸的方案、针对线路断路器失灵保护使用一套电压闭锁的定值,而在线路末端和首端分别发生故障时灵敏度相差太大,甚至不能使用电压闭锁元件的问题,进行了分析,并提出了不同保护单元启动失灵保护使用不同定值、母联断开前后使用不同定值的方案。     

大容量SF6压气式断路器灭弧室中 瞬态热气流场的数值模拟

提出了一种分析发生在压气式断路器开断过程中灭弧室中气体流动的计算模型。并用一种新的差分法即改进型FLIC法编制程序计算了550kV双断口压气式SF     

低压塑壳断路器操作机构的虚拟样机建模与弹簧的参数化选择

分析了虚拟样机技术的低压塑壳断路器操作机构的动力学仿真,解决了虚拟样机中锁扣与跳扣之间接触力等的建模关键技术问题,建立了低压断路器操作机构虚拟样机模型。通过弹簧的参数化选择,提高了断路器的接触可靠性与分断性能,从而为设计与优化低压塑壳断路器提供了有效途径。