防跳繼路器的工作原理

/防跳繼電器的工作原理35kV及以上的斷路器常采用“電氣防跳”。此種防跳繼電器有有兩個(gè)線圈，一個(gè)是供啟動(dòng)用的電流線圈,接在跳閘回路中;另一個(gè)是自保持用的電壓線圈,通過本身的常開觸點(diǎn)（ＴBJ1)接入合閘回路。當(dāng)合閘過程中,如正遇永久性故障，因而保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn)BCJ閉合，斷路器跳閘,并起動(dòng)防跳繼電器ＴBJ。若控制開關(guān)手柄（合閘按鈕）未復(fù)歸或其觸點(diǎn)被卡住,以及自動(dòng)合閘裝置的合閘觸點(diǎn)被卡?。]有分開）,由于防跳繼電器的觸點(diǎn)ＴBJ1已經(jīng)閉合,致使ＴBJ的電壓線圈帶電，起自保持的作用。另外,觸點(diǎn)TＢJ2業(yè)已斷開，能避免合閘線圈HQ再次導(dǎo)通，也就防止了斷路器發(fā)生“跳躍”。觸點(diǎn)TBＪ３(與BCＪ的觸點(diǎn)并在一起）的作用，是為了防止保護(hù)出口繼電器BCＪ的觸點(diǎn)被燒壞.因?yàn)樽詣?dòng)跳閘時(shí),ＢCJ的觸點(diǎn)可能較輔助觸點(diǎn)ＱF2（串在跳閘線圈ＴQ前的斷路器常開輔助觸點(diǎn))先斷開,以致被電弧燒壞。由于ＴBＪ３與它并聯(lián)，即使ＢCJ的觸點(diǎn)先斷，也不會(huì)被燒壞,而且還有跳閘出口存在.真空斷路器防跳繼電器莫名啟動(dòng)了在斷路器磨合過程中，忽然停了下來,發(fā)現(xiàn)防跳繼電器啟動(dòng)了，無法合閘，請(qǐng)問是怎么回事呢?有哪些可能?1、檢查是否有故障發(fā)生不可恢復(fù)，使TBJ的電流線圈始終帶電吸合，造成斷路器跳閘回路一直被接通，同時(shí)TBJ的電壓保持線圈始終閉鎖著合閘回路,不允許斷路器再次合閘。2、檢查是不是由于其他原因?qū)е卤Ｗo(hù)裝置誤動(dòng),進(jìn)而啟動(dòng)TBJ。3、重新校驗(yàn)一下ＴBJ繼電器，檢查其特性是否不太好,比如返回系數(shù)太小，使TBＪ動(dòng)作后不能及時(shí)返回，造成合閘失敗。4、檢查TBＪ繼電器接點(diǎn)距離是否符合要求,會(huì)不會(huì)是由于接點(diǎn)距離太造成的。控制回路防跳設(shè)計(jì)與防跳繼電器的選用

斷路器控制回路若發(fā)生斷路器“跳躍"是非常危險(xiǎn)的,容易引起機(jī)構(gòu)損傷,甚至引起斷路器的爆炸。斷路器的“跳躍"現(xiàn)象一般是在跳閘、合閘回路同時(shí)接通時(shí)才發(fā)生。為防止斷路器的“跳躍”現(xiàn)象發(fā)生，通?！胺捞被芈吩O(shè)計(jì)都是采用防跳回路,當(dāng)斷路器出現(xiàn)“跳躍”時(shí)，將斷路器閉鎖到跳閘位置。?常用防跳回路有串聯(lián)式防跳回路、并聯(lián)式防跳回路。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品多采用串聯(lián)式防跳回路,進(jìn)口斷路器多采用并聯(lián)式防跳回路。合理的防跳回路除具有防跳功能外,還具有防止保護(hù)出口觸點(diǎn)斷弧而燒毀的優(yōu)點(diǎn),這也是應(yīng)用微機(jī)保護(hù)裝置不可缺少的技術(shù)條件。?常見的串聯(lián)式電流操作的“防跳”回路動(dòng)作原理如圖1所示,圖中TBJ為專設(shè)的防跳繼電器，該繼電器有一個(gè)電流啟動(dòng)線圈和一個(gè)電壓保持線圈。

“防跳”回路動(dòng)作原理:當(dāng)控制開關(guān)SA5～8接通，使斷路器合閘后,如保護(hù)動(dòng)作,其觸點(diǎn)KＣO閉合，使斷路器跳閘。此時(shí)TBＪ的電流線圈帶電，其觸點(diǎn)TBJ1閉合.如果合閘脈沖未解除（例如控制開關(guān)未復(fù)歸其觸點(diǎn)SA5～8仍接通,或自動(dòng)重合閘繼電器KR觸點(diǎn)卡住等情況），ＴBJ的電壓線圈自保持，其觸點(diǎn)TBJ2斷開合閘線圈回路，使斷路器不致再次合閘。只有合閘脈沖解除，TBＪ的電壓線圈斷電后，接線才恢復(fù)圖示原來狀態(tài).

觸點(diǎn)TBＪ1的作用:ＴＢＪ電流線圈帶電，觸點(diǎn)ＴBJ1接通TＢＪ電壓線圈自保持，只有合閘脈沖解除后TBJ電壓線圈斷電,觸點(diǎn)TBＪ１斷開退出自保持。

觸點(diǎn)TBJ2的作用：TBJ電流或電壓線圈帶電，觸點(diǎn)TBJ2斷開合閘線圈回路，有效防止斷路器再次合閘,達(dá)到防跳目的.如斷路器機(jī)構(gòu)內(nèi)也有防跳功能,為了防止產(chǎn)生寄生回路,按規(guī)定只能二者選其一,若需取消操作箱TBJ的防跳功能可用導(dǎo)線將觸點(diǎn)TBＪ２短接；若需取消開關(guān)的防跳功能可拆除至防跳繼電器線圈的連線.?

觸點(diǎn)TBＪ３的作用：TBJ電流或電壓線圈帶電，觸點(diǎn)TBJ3處吸合狀態(tài)，可有效防止因跳閘回路的斷路器輔助接點(diǎn)調(diào)整不當(dāng)（動(dòng)作變位過慢），造成保護(hù)出口ＫCO觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)燃弧燒毀的現(xiàn)象發(fā)生。用導(dǎo)線將觸點(diǎn)TＢJ２短接取消TBJ的防跳功能后,能吸放動(dòng)作的ＴBJ仍具有對(duì)ＫCO觸點(diǎn)的保護(hù)功能。?電阻R的作用:當(dāng)保護(hù)出口KCＯ觸點(diǎn)回路串接有信號(hào)繼電器，如觸點(diǎn)TBJ3閉合而無電阻R時(shí)，信號(hào)繼電器可能還未可靠動(dòng)作就被TBJ3短路，串接電阻Ｒ后可減小分流保證信號(hào)繼電器可靠動(dòng)作.通常串接信號(hào)繼電器的電流線圈阻值較小，故電阻R選用1歐便可滿足上述要求.當(dāng)保護(hù)出口KCO觸點(diǎn)回路無串接信號(hào)繼電器時(shí)，則此電阻R可以取消。

并聯(lián)式電壓操作的“防跳”回路動(dòng)作原理如圖2所示，圖中ＴBＪ為專設(shè)的防跳繼電器，該繼電器有一個(gè)電壓?jiǎn)?dòng)線圈和一個(gè)電壓保持線圈.觸點(diǎn)TＢJ1、TBJ2、TBJ3和電阻R的作用同串聯(lián)式電流操作的“防跳”回路。?并聯(lián)式電壓操作的“防跳”回路其跳閘、合閘線圈回路和斷路器輔助接點(diǎn)回路完全分開,并將防跳繼電器電壓?jiǎn)?dòng)線圈、合閘保持繼電器和位置繼電器都接在輔助接點(diǎn)回路上.此方法適合某些進(jìn)口開關(guān)分閘電流很小或現(xiàn)場(chǎng)斷路器操作線圈電流不明確時(shí)使用.?也有用一個(gè)電壓型繼電器組成的“防跳”回路，其工作原理是保護(hù)信號(hào)由跳閘回路經(jīng)二極管啟動(dòng)并在合閘回路的電壓型繼電器,并由該繼電器的觸點(diǎn)TBJ1～3實(shí)現(xiàn)前述防跳功能和ＢＣJ觸點(diǎn)的保護(hù)功能。此方法較簡(jiǎn)單,但會(huì)導(dǎo)致跳閘與合閘二回路間耐壓下降。

國(guó)外ABＢ、西門子、施耐得等廠家的斷路器內(nèi)部設(shè)置的“防跳"回路也是電壓操作型，其中ABＢ的VD4型真空斷路器國(guó)內(nèi)有不少?gòu)S家仿造用量較大.電壓操作的“防跳”回路動(dòng)作原理如圖3所示.這類斷路器的防跳回路由一個(gè)并聯(lián)在斷路器合閘回路上的電壓型繼電器完成。當(dāng)合閘命令存在時(shí),

合閘整流橋D3(考慮交直流兩用而設(shè)置）輸出經(jīng)合閘脫扣器Ｙ3，

輔助開關(guān)接點(diǎn)S2，

S1，

S3—１，

防跳繼電器KO的常閉接點(diǎn)?1-２接通。斷路器合閘后，

并聯(lián)在合閘回路的輔助接點(diǎn)S３—2閉合，

啟動(dòng)防跳繼電器KO

,

KO

接點(diǎn)位置切換（由常閉接點(diǎn)1-2接通轉(zhuǎn)為常開接點(diǎn)1-4接通)，

斷合閘回路并保持。若此時(shí)線路或設(shè)備故障，

繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘。但由于合閘回路已可靠斷開,

從而防止了開關(guān)跳躍?？刂齐娫吹綦?，則KＯ自保持回路返回，接通合閘回路，可以再次合閘。?DZ—61９型小型繼電器產(chǎn)品系列中就有專門針對(duì)“防跳"要求設(shè)計(jì)的多種規(guī)格，如表格一所示。?表格一:

DZ－６19型防跳繼電器各種類別主要特點(diǎn)示

例?特

點(diǎn)１

050０（05S）-110電流啟動(dòng)、電壓保持,動(dòng)作時(shí)間小于5ms，動(dòng)作電流為3０～５0%額定值

2?1000（10SＱ）-048?雙啟動(dòng)型，電流、電壓線圈均可啟動(dòng)或保持，適合保護(hù)出口和防跳電路通用,雙啟動(dòng)型可減少訂貨規(guī)格，動(dòng)作電流為３0~５０%額定值,動(dòng)作電壓為5０~7０％額定值３?１500(10Ｓ)-220電流啟動(dòng)、電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于１0ms,動(dòng)作電流不大于70％額定值４1００0/200０(1０Ｓ)-0５5?寬電流范圍啟動(dòng)、電壓保持,動(dòng)作時(shí)間小于１0ｍs,現(xiàn)場(chǎng)跳閘電流改變適應(yīng)能力較好,動(dòng)作電流不大于70%下限額定值?５１000(10ＳＳ)-０72?電流啟動(dòng)、電壓保持,動(dòng)作時(shí)間小于１0ｍｓ,三個(gè)線圈可按需組合，可控制二個(gè)回路,動(dòng)作電流為30~60%額定值

6?２0０0（１5SＪ)－２20?交流電流啟動(dòng)、交流電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于15ｍs,交流回路防跳電路專用,動(dòng)作電流不大于８０%額定值

7２2０（1０S)—2２０

電壓操作的防跳繼電器

電壓?jiǎn)?dòng)、另一電壓保持，動(dòng)作時(shí)間小于１０ｍs,動(dòng)作電壓不大于70％額定值８?１1０（1０）電壓操作的防跳繼電器

電壓?jiǎn)?dòng)、保持，動(dòng)作時(shí)間小于１０mｓ，動(dòng)作電壓不大于70%額定值

電流操作的防跳繼電器有電流啟動(dòng)線圈（常用電流等級(jí)有0.5、１、2、4Ａ，各種額定電流等級(jí)的線圈壓降分別小于4、2、1、0.4V；寬電流等級(jí)有０。25/0。５、0.５／1、1/2、2/4A)和電壓保持線圈（常用電壓等級(jí)有2４、5５、72、110、２20V）。觸點(diǎn)形式為二付常開觸點(diǎn)二付常閉觸點(diǎn)（即觸點(diǎn)形式為2H2D).其動(dòng)作時(shí)間直流回路為5mｓ或10mｓ;交流回路為15ms均可滿足快速動(dòng)作要求。電流、電壓線圈之間或線圈與觸點(diǎn)之間耐壓水平為交流2000V。觸點(diǎn)循環(huán)容量為DC2２０Ｖ感性負(fù)載5ｍs接通、斷開50W；接通容量為DC220Ｖ接通5A不斷弧，可滿足跳閘、合閘回路對(duì)接通電流容量的要求.

用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)斷路器跳、合閘線圈選配相適應(yīng)的防跳繼電器電流和電壓等級(jí)規(guī)格，確保該防跳繼電器在現(xiàn)場(chǎng)能可靠動(dòng)作且動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于跳閘回路斷路器輔助觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換(跳閘時(shí)斷開)時(shí)間。選配時(shí)應(yīng)注意真空斷路器較舊式斷路器跳閘速度快(VD4型真空斷路器分閘時(shí)間33～４５mＳ）；小型繼電器比大體積繼電器動(dòng)作時(shí)間快。ＤZ－６1９小型繼電器與大體積繼電器有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表格二所示。為確保防跳繼電器實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作,也可按其動(dòng)作電流小于跳閘電流的一半選配。實(shí)際工作中各廠家配合方法可能不盡相同，不合適的配合可能會(huì)造成防跳繼電器不動(dòng)作或防跳繼電器電流線圈過載燒毀。為確保配合正確廠家還有０。２5Ａ、1。５Ａ、2。５A(chǔ)、3A、5A等特殊規(guī)格電流線圈和可在較寬的電流范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)防跳功能現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性較好的寬電流防跳繼電器。?表格二：DZ-619小型繼電器與大體積繼電器有關(guān)技術(shù)參數(shù)的對(duì)比?繼電器型號(hào)規(guī)格動(dòng)作值

保持值動(dòng)作時(shí)間大體積DＺB-115

2Z

１A

22０V不大于80％?額定值?

??不?大

于

70％

額

定

值?不大于45mS大體積DZB—２８４

2H2D１A

220V?不大于８０%

額定值不大于4５mS大體積DZK—244

2H2D１A

220Ｖ不大于８0％?額定值不大于1５mS

DZ-619

１000（05S）－１1０-２H2D?３0～50%

額定值不大于5mS

DZ—619

1000（１0SQ）—1１0-2H２D?30~50%?額定值

不大于10mS?DZ－6１９

050０/１00０（10S）－1１０-２H2D?不大于70％?下限額定值不大于1０ｍSＤＺ-６19

1０00(15SJ）－220-2Ｈ２D（交流)不大于80%

額定值

不大于15mS

現(xiàn)場(chǎng)跳閘回路的跳閘電流可按下式計(jì)算：

跳閘電流=22０（或110）／(跳閘線圈電阻+線圈回路電阻)?其中：線圈回路電阻含防跳繼電器電流線圈電阻。

為方便區(qū)分，廠家在繼電器規(guī)格表示方法中將啟動(dòng)線圈排在動(dòng)作時(shí)間括弧之前,保持線圈排在括弧之后。選用防跳繼電器時(shí)注意電流線圈應(yīng)為啟動(dòng)線圈，才能確保斷路器跳閘可靠正確。例如１000(10S）-2２０繼電器其電流線圈為啟動(dòng)線圈,動(dòng)作電流不大于７0%額定值，該繼電器常用在防跳電路中；而2２０(10S)－1０00繼電器其電流線圈為保持線圈,保持電流不大于7０％額定值,電流保持線圈無動(dòng)作電流要求,該繼電器常用在保護(hù)出口電路中.若誤將電流保持線圈當(dāng)啟動(dòng)線圈使用有可能會(huì)造成斷路器跳閘線圈動(dòng)作失誤，電路設(shè)計(jì)選用繼電器時(shí)一定要區(qū)分清楚，防止訂錯(cuò)誤事(雙啟動(dòng)型無此問題)。?近年來有人參考上世紀(jì)九十年代出現(xiàn)的利用二極管組合分流的信號(hào)繼電器設(shè)計(jì)原理,推出了不用再考慮保持系數(shù)的自適應(yīng)防跳回路技術(shù)方案(詳見技術(shù)交流：一種自適應(yīng)配合和大容量分?jǐn)嗟姆捞芈罚?DＺ－61９型小型繼電器產(chǎn)品系列中也有專門針對(duì)“保護(hù)出口”要求設(shè)計(jì)的多種規(guī)格，如表格三所示。?表格三：

DZ－619型保護(hù)出口繼電器各種類別主要特點(diǎn)?示

例

特

點(diǎn)1

110(１０S）—1000電壓?jiǎn)?dòng)、電流保持，動(dòng)作時(shí)間小于１0ms，動(dòng)作電壓為50~70％額定值２０500（10SQ）-０４8雙啟動(dòng)型，電流、電壓線圈均可啟動(dòng)或保持，適合保護(hù)出口和防跳電路通用，雙啟動(dòng)型可減少訂貨規(guī)格，動(dòng)作電流為30~５0％額定值,動(dòng)作電壓為５0~70％額定值?3

220(10Ｓ）—2500電壓?jiǎn)?dòng)、電流保持,動(dòng)作時(shí)間小于1０ms,動(dòng)作電壓、保持電流為不大于70％額定值

４?０７2（1０S）-02５0/２000

電壓?jiǎn)?dòng)、寬電流范圍保持，動(dòng)作時(shí)間小于1０ｍs,現(xiàn)場(chǎng)跳閘電流改變適應(yīng)能力強(qiáng)，保持電流不大于８0％下限額定值

５?0７2(10ＳS）-1000?電壓?jiǎn)?dòng)、電流保持,動(dòng)作時(shí)間小于10ms,三個(gè)線圈可按需組合，可控制二個(gè)回路,動(dòng)作電壓為5０～70％額定值6220（15SJ）－300０

交流電壓?jiǎn)?dòng)、交流電流保持，動(dòng)作時(shí)間小于15mｓ,交流保護(hù)出口電路專用，動(dòng)作電壓不大于7０%額定值

保護(hù)出口繼電器電壓?jiǎn)?dòng)線圈動(dòng)作值有的規(guī)定為50～７０％額定值，因“繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)”中要求:跳閘出口繼電器的起動(dòng)電壓不宜低于直流額定電壓的５0％，以防止繼電器線卷正電源側(cè)接地時(shí)因直流回路過大的電容放電引起的誤動(dòng)作;但也不應(yīng)過高，以保證直流電源降低時(shí)的可靠動(dòng)作和正常情況下的快速動(dòng)作.

保護(hù)出口繼電器電流保持線圈與斷路器跳、合閘電流的配合方法為線圈保持電流不大于額定跳（合）閘電流的一半左右,線圈壓降小于5％額定值關(guān)于斷路器里防跳繼電器的問題前段時(shí)間我們廠做了一套1０kV開關(guān)柜，用的是揚(yáng)州某開關(guān)廠的斷路器,貼得西門子標(biāo)志，

它的操作機(jī)構(gòu)里有一個(gè)防跳回路，到現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行前調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn):

斷路器故障跳閘后不能自動(dòng)重合閘，需要手動(dòng)復(fù)位一下才能再投入,后來我們把斷路器里的防跳繼電器拆掉，拆掉后就正常了,請(qǐng)