论文部分内容阅读
摘要：阐述跳合闸保持继电器在传统继保与微机装置中的不同特点以及在微机综保防跳功能中的应用
关键字：跳合闸保持继电器 传统继保 微机装置 反措 防跳
0引言
随着变电站综合自动化技术的不断更新，二次保护测控一体化、分层分布结构、分散式安装等已成为业界公认的发展趋势，尽管如此，其基本原理本身并没有多大改变，只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展，实现的方法和方式发生了变化。
1 传统继保与微机装置中的跳合闸保持继电器
为了使断路器能可靠跳合，断路器控制回路中必须设计有跳合闸自保持回路。传统电磁式保护的操作回路是同保护继电器互相独立的，而微机操作回路必然要集成到保护装置内部。传统操作回路主要由继电器等分立元件组成，它往往体积较大，这同保护装置体积要小型化的要求产生了矛盾。各厂家对此采取的处理方式，往往是采用小型继电器（工作电源一般为DC24V），并对传统操作回路做适量的简化。一些厂家直接取消了保持回路，采用出口继电器加适量延时的方式。这种方式被早期国外的保护常采用，如ABB、西门子等。由于目前最常用的开关操作机构是弹簧操作机构，而弹操机构的分合电流一般较小，10kV开关为0.5A～1A左右，110kV开关为2～4A左右，实际上这是接点的导通容量，而我们重点要考虑的是接点的分断能力。因为跳合闸回路接有跳合闸线圈，属于感性负载，接点在断开时，会承受线圈产生的很高的反向浪涌电压，往往会造成接点拉弧，导致接点烧毁。而采用保持回路后，保护出口接点在导通跳合闸回路的同时启动保持回路，由保持回路来保证即使保护接点断开，而跳合闸回路仍旧导通，切断跳合闸线圈回路由具有一定灭弧能力的断路器辅助触点在开关主触头动作后完成，从而既保证了开关的可靠分合，也避免了保护接点直接拉弧。所以在电力部的继电保护反措要求中明确规定应有保持回路。 采用取消保持继电器，通过增加继电器接点动作时间，靠时间躲过接点拉弧的方式，看似巧妙，实际上并不可取。首先这种方式就违背了反措的要求，采用保持回路，并不仅仅是为了防止接点损坏，最主要的是保证开关可靠分合。通过软件设置接点闭合时间，仅仅是避免了接点烧毁，可靠性并没有提高，而且接点闭合时间的多少，也是很重要的参数，如果设置不当，也会出问题。另外即使时间设置合适，如果开关本身辅助触点不能及时分开，到达预定延时后，还是由保护接点分断跳合闸回路，还是会导致接点烧毁。
选择跳合闸保持继电器参数的相关国家技术标准比较多，但大部分没有对跳合闸自保持继电器最小动作电流做出限制，造成保护装置操作箱内跳合闸保持继电器存在出厂整定最小起动电流太小的问题。为防止在变电站发生直流接地、交流电串入直流系统等异常情况下长电缆电容充放电时跳合闸保持继电器动作使断路器发生误跳，保护装置厂家在设计时应严格执行电力行业反措相关要求， 串联自保持继电器必须采用电流型继电器，并且能够根据变电站断路器跳合闸电流实际情况， 调整跳合闸保持电流继电器最小起动电流，提高其抗干扰能力。
2 跳闸保持继电器在防跳功能中的应用
微机操作回路可提供防跳功能。防跳是防止“开关跳跃”的简称。所谓跳跃是指由于合闸回路手合或遥合接点粘连等原因，造成合闸输出端一直带有合闸电压。当开关因故障跳开后，会马上又合上，保护动作开关会再次跳开，因为一直加有合闸电压，开关又会再次合上。所以对此现象，通俗的称为“开关跳跃”。一旦发生开关跳跃，会导致开关损坏，严重的还会造成开关爆炸，所以防跳功能是操作回路里一个必不可少的部分。传统的操作回路是利用跳跃闭锁继电器的两个线圈，一个是电流启动線圈，串联于跳闸回路中，另一个线圈为电压自保持线圈，经过自身的常开触点并联于合闸线圈回路中，并在合闸回路中还串联接入了一个常闭触点。而微机装置的防跳功能的实现是通过跳闸保持继电器TBJ和防跳继电器TBJV来共同实现的。（见图1）。保护或人为跳闸时，TBJ动作，在启动跳闸保持回路的同时，接于TBJV线圈回路的TBJ常开接点也闭合。如果此时合闸接点（包括手合或遥合或重合闸）是闭合的，则TBJV线圈带电，并且串于其线圈回路的TBJV常开接点闭合，构成一自保持回路。接于合闸线圈回路的TBJV常闭接点打开，切断合闸回路。整个回路主要有两点：1）防跳功能是在跳闸时才启动的，通过TBJ来启动，如果TBJ跳闸保持没有启动，则也不能启动防跳。2）TBJV一旦启动后，通过自身的保持回路自保持，这样虽然开关跳开后TBJ会返回，但防跳回路仍然会起作用，直到合闸接点分开，TBJV才会返回。 但TBJ启动防跳是首要的，现场验证防跳功能试验也很简单，开关在合位，一直合着手合把手的同时加故障电流。如果保护动作把开关跳开后，开关没有合闸，说明防跳回路起作用。如果发生跳跃，则说明防跳没起作用，重点应检查TBJ回路，看是否跳闸保持没有启动。
关键字：跳合闸保持继电器 传统继保 微机装置 反措 防跳
0引言
随着变电站综合自动化技术的不断更新，二次保护测控一体化、分层分布结构、分散式安装等已成为业界公认的发展趋势，尽管如此，其基本原理本身并没有多大改变，只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展，实现的方法和方式发生了变化。
1 传统继保与微机装置中的跳合闸保持继电器
为了使断路器能可靠跳合，断路器控制回路中必须设计有跳合闸自保持回路。传统电磁式保护的操作回路是同保护继电器互相独立的，而微机操作回路必然要集成到保护装置内部。传统操作回路主要由继电器等分立元件组成，它往往体积较大，这同保护装置体积要小型化的要求产生了矛盾。各厂家对此采取的处理方式，往往是采用小型继电器（工作电源一般为DC24V），并对传统操作回路做适量的简化。一些厂家直接取消了保持回路，采用出口继电器加适量延时的方式。这种方式被早期国外的保护常采用，如ABB、西门子等。由于目前最常用的开关操作机构是弹簧操作机构，而弹操机构的分合电流一般较小，10kV开关为0.5A～1A左右，110kV开关为2～4A左右，实际上这是接点的导通容量，而我们重点要考虑的是接点的分断能力。因为跳合闸回路接有跳合闸线圈，属于感性负载，接点在断开时，会承受线圈产生的很高的反向浪涌电压，往往会造成接点拉弧，导致接点烧毁。而采用保持回路后，保护出口接点在导通跳合闸回路的同时启动保持回路，由保持回路来保证即使保护接点断开，而跳合闸回路仍旧导通，切断跳合闸线圈回路由具有一定灭弧能力的断路器辅助触点在开关主触头动作后完成，从而既保证了开关的可靠分合，也避免了保护接点直接拉弧。所以在电力部的继电保护反措要求中明确规定应有保持回路。 采用取消保持继电器，通过增加继电器接点动作时间，靠时间躲过接点拉弧的方式，看似巧妙，实际上并不可取。首先这种方式就违背了反措的要求，采用保持回路，并不仅仅是为了防止接点损坏，最主要的是保证开关可靠分合。通过软件设置接点闭合时间，仅仅是避免了接点烧毁，可靠性并没有提高，而且接点闭合时间的多少，也是很重要的参数，如果设置不当，也会出问题。另外即使时间设置合适，如果开关本身辅助触点不能及时分开，到达预定延时后，还是由保护接点分断跳合闸回路，还是会导致接点烧毁。
选择跳合闸保持继电器参数的相关国家技术标准比较多，但大部分没有对跳合闸自保持继电器最小动作电流做出限制，造成保护装置操作箱内跳合闸保持继电器存在出厂整定最小起动电流太小的问题。为防止在变电站发生直流接地、交流电串入直流系统等异常情况下长电缆电容充放电时跳合闸保持继电器动作使断路器发生误跳，保护装置厂家在设计时应严格执行电力行业反措相关要求， 串联自保持继电器必须采用电流型继电器，并且能够根据变电站断路器跳合闸电流实际情况， 调整跳合闸保持电流继电器最小起动电流，提高其抗干扰能力。
2 跳闸保持继电器在防跳功能中的应用
微机操作回路可提供防跳功能。防跳是防止“开关跳跃”的简称。所谓跳跃是指由于合闸回路手合或遥合接点粘连等原因，造成合闸输出端一直带有合闸电压。当开关因故障跳开后，会马上又合上，保护动作开关会再次跳开，因为一直加有合闸电压，开关又会再次合上。所以对此现象，通俗的称为“开关跳跃”。一旦发生开关跳跃，会导致开关损坏，严重的还会造成开关爆炸，所以防跳功能是操作回路里一个必不可少的部分。传统的操作回路是利用跳跃闭锁继电器的两个线圈，一个是电流启动線圈，串联于跳闸回路中，另一个线圈为电压自保持线圈，经过自身的常开触点并联于合闸线圈回路中，并在合闸回路中还串联接入了一个常闭触点。而微机装置的防跳功能的实现是通过跳闸保持继电器TBJ和防跳继电器TBJV来共同实现的。（见图1）。保护或人为跳闸时，TBJ动作，在启动跳闸保持回路的同时，接于TBJV线圈回路的TBJ常开接点也闭合。如果此时合闸接点（包括手合或遥合或重合闸）是闭合的，则TBJV线圈带电，并且串于其线圈回路的TBJV常开接点闭合，构成一自保持回路。接于合闸线圈回路的TBJV常闭接点打开，切断合闸回路。整个回路主要有两点：1）防跳功能是在跳闸时才启动的，通过TBJ来启动，如果TBJ跳闸保持没有启动，则也不能启动防跳。2）TBJV一旦启动后，通过自身的保持回路自保持，这样虽然开关跳开后TBJ会返回，但防跳回路仍然会起作用，直到合闸接点分开，TBJV才会返回。 但TBJ启动防跳是首要的，现场验证防跳功能试验也很简单，开关在合位，一直合着手合把手的同时加故障电流。如果保护动作把开关跳开后，开关没有合闸，说明防跳回路起作用。如果发生跳跃，则说明防跳没起作用，重点应检查TBJ回路，看是否跳闸保持没有启动。