摘要：本文首先介紹了微機(jī)保護(hù)裝置和斷路器機(jī)構(gòu)常用的防跳回路的幾種接線，并就各種接線的原理、其特點(diǎn)和問題作了逐一的分析，最后結(jié)合供電局110kV斷路器更換設(shè)計(jì)，通過對(duì)斷路器操作回路的分析，探討了如何將保護(hù)裝置防跳回路和斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路更好的結(jié)合起來，使控制回路安全可靠的工作，并提出了幾點(diǎn)建議。
　　關(guān)鍵詞：防跳回路；斷路器；微機(jī)保護(hù)裝置
　　1概述
　　在變電站的運(yùn)行中，往往會(huì)存在斷路器的多次“跳躍”現(xiàn)象，即在斷路器手動(dòng)或自動(dòng)重合閘時(shí)控制開關(guān)觸點(diǎn)、自動(dòng)裝置觸點(diǎn)卡住，此時(shí)如果恰巧繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘，跳閘后由于上述原因再次合閘，而故障又是永久性故障，會(huì)再次跳閘，然后再次合閘再次跳閘。這樣發(fā)生的多次“跳一合”現(xiàn)象稱之為“跳躍”。發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象時(shí)，電力系統(tǒng)多次受到短路電流的沖擊，很可能引起電力系統(tǒng)震蕩，并且斷路器在短時(shí)間內(nèi)多次連續(xù)斷開短路電流，工作條件非常惡劣，對(duì)其損壞很大。所謂“防跳”，就是利用操作機(jī)構(gòu)本身的機(jī)械閉鎖或在操作接線上采取措施以防止這種“跳躍”的發(fā)生，即需要在斷路器上加裝機(jī)械或電氣防跳回路。
　　就目前來說，應(yīng)用的防跳回路有2種，一種是微機(jī)保護(hù)防跳回路，還有一種是用斷路器機(jī)構(gòu)箱本身的防跳回路。
　　2微機(jī)保護(hù)防跳回路和斷路器機(jī)構(gòu)箱本身的防跳回路原理探討
　　2.1微機(jī)保護(hù)防跳回路
　　微機(jī)保護(hù)防跳回路是利用跳閘電流啟動(dòng)，合閘電壓保持實(shí)現(xiàn)防跳，即防跳功能是通過TBJ跳閘來啟動(dòng)，TBJV一旦啟動(dòng)，即通過自身的保持回路自保持。這樣雖然開關(guān)跳開后TBJ會(huì)返回，但防跳回路仍然會(huì)起作用，直到合閘接點(diǎn)分開，TBJV才會(huì)返回。
　　圖1南瑞繼保RCS943系列保護(hù)控制原理圖
　　以上圖1為例，保護(hù)裝置操作箱的“防跳”功能是通過跳閘保持繼電器“TBJ”和防跳繼電器“TBJV”實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)“保護(hù)跳”或“手跳”時(shí)，啟動(dòng)TBJ線圈，“跳閘”回路的“TBJ”接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)跳閘保持回路。同時(shí)，接于“TBJV線圈”回路的TBJ常開接點(diǎn)閉合，如果此時(shí)“手合”回路接通，則TBJV線圈帶電，串接于“防跳”回路的TBJV常開接點(diǎn)合上，“合閘回路”的“TBJV常閉接點(diǎn)”打開，切斷合閘回路，無法合上。如此實(shí)現(xiàn)防跳功能。
　　2.2斷路器機(jī)構(gòu)箱本身的防跳回路
　　斷路器機(jī)構(gòu)箱本身的防跳回路是利用合閘脈沖（電壓）起動(dòng)，合閘回路實(shí)現(xiàn)防跳自保持。在這一過程中，即使斷路器因故障跳閘而產(chǎn)生合閘正電，也不可能發(fā)生再次合閘。
　　其防跳回路的作用主要有以下兩點(diǎn)：a）防止因手動(dòng)或自動(dòng)裝置的合閘接點(diǎn)未能及時(shí)返回(例如控制開關(guān)未復(fù)歸、自動(dòng)裝置的合閘接點(diǎn)粘連)而正好發(fā)生跳閘(主要指因故障跳閘或因機(jī)械原因使斷路器無法合上)，造成斷路器連續(xù)合分現(xiàn)象；b）對(duì)于電流啟動(dòng)、電壓保持式的串聯(lián)式防跳回路還有一項(xiàng)重要功能，就是防止因跳閘回路的斷路器輔助接點(diǎn)調(diào)整不當(dāng)(變位過慢)，造成保護(hù)裝置出口接點(diǎn)斷弧而燒毀的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對(duì)于微機(jī)保護(hù)裝置來說是不可容忍的，而這一點(diǎn)卻常被人們忽視。
　　斷路器機(jī)構(gòu)箱防跳回路的典型接線常用的防跳回路主要有串聯(lián)式防跳回路、并聯(lián)式防跳回路、彈簧儲(chǔ)能式防跳回路等。下面簡(jiǎn)單介紹一下各種防跳回路的接線和工作原理。
　　2.2.1串聯(lián)式防跳回路
　　所謂串聯(lián)式防跳，即防跳繼電器采用電流啟動(dòng)電壓保持的防跳回路。圖2為串聯(lián)防跳回路的接線。其中，TBJ為防跳繼電器，KK為轉(zhuǎn)換開關(guān)，DL為斷路器輔助接點(diǎn)，HC為合閘接觸器，TQ為跳閘線圈，LD為綠燈，lid為紅燈，自動(dòng)裝置合閘包括重合閘、備自投合閘等，自動(dòng)裝置跳閘包括保護(hù)跳閘、備自投跳閘等。
　　圖2串聯(lián)式防跳回路
　　防跳繼電器TBJ由電流啟動(dòng)，該線圈串聯(lián)在斷路器的跳閘回路中，電壓保持線圈與斷路器的合閘線圈并聯(lián)。當(dāng)控制開關(guān)接點(diǎn)KK5-8接通或自動(dòng)裝置動(dòng)作合閘，使斷路器合閘后，如果保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘，此時(shí)防跳繼電器TBJ的電流線圈帶電，其接點(diǎn)TBJ1閉合。如果合閘脈沖未解除，例如控制開關(guān)未復(fù)歸，其接點(diǎn)KK5-8仍接通，或者自動(dòng)裝置接點(diǎn)、KK5-8接點(diǎn)卡住等情況下，防跳繼電器TBJ的電壓線圈自保持，其接點(diǎn)TBJ2斷開合閘線圈回路，使斷路器不致再次合閘。只有當(dāng)合閘脈沖解除后，防跳繼電器TBJ的電壓線圈斷電后，接線才恢復(fù)原來狀態(tài)，從而達(dá)到防跳的目的。另外，當(dāng)防跳繼電器TBJ啟動(dòng)后，其并聯(lián)于自動(dòng)裝置跳閘的常開接點(diǎn)TBJ3閉合，達(dá)到防跳繼電器TBJ的自保作用，直到斷路器常開輔助接點(diǎn)變位為止，有效地防止了自動(dòng)裝置跳閘出口接點(diǎn)斷弧。串聯(lián)式防跳回路應(yīng)用最廣泛，它除具有防跳功能外，還具有防止保護(hù)出口接點(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。
　　2.2.2并聯(lián)式防跳回路
　　所謂并聯(lián)式防跳，即防跳繼電器采用電壓?jiǎn)��?dòng)并自保持的防跳回路。圖3為并聯(lián)式防跳回路的接線，其中KO為防跳繼電器，KK為轉(zhuǎn)換開關(guān)，Y3為合閘脫扣器，Y2為跳閘脫扣器，Y1為合閘閉鎖電磁鐵，WK為彈簧儲(chǔ)能限位開關(guān)，S1為合閘閉鎖電磁鐵的輔助接點(diǎn)，DL、KK和自動(dòng)裝置的含義同串聯(lián)式防跳回路。
　　圖3并聯(lián)式防跳回路
　　防跳繼電器KO由電壓?jiǎn)��?dòng)并自保持，該線圈經(jīng)斷路器常開輔助接點(diǎn)DL并聯(lián)在斷路器的合閘回路上。若有一個(gè)持久的合閘命令存在時(shí)，合閘整流橋輸出經(jīng)Y3、S1、DL(常閉)、WK、K0(1-2)接通。斷路器合閘后，若合閘命令依然存在則啟動(dòng)防跳繼電器KO，KO接點(diǎn)即由2-1位置切換至4-1位置，斷開合閘回路并自保持。此時(shí)不論任何原因斷路器跳閘，但由于合閘回路已可靠斷開，斷路器也不會(huì)重新合閘，從而防止了斷路器跳躍現(xiàn)象。并聯(lián)防跳雖然不能在完成防跳功能的同時(shí)防止保護(hù)出口接點(diǎn)斷弧燒毀，但是可以防止因斷路器自身原因發(fā)生斷路器偷跳造成的跳躍。國外進(jìn)口的開關(guān)多使用并聯(lián)式防跳回路。
　　2.2.3彈簧儲(chǔ)能式防跳回路
　　彈簧儲(chǔ)能式防跳回路，即使用彈簧儲(chǔ)能限位開關(guān)來啟動(dòng)防跳繼電器。圖4為彈簧儲(chǔ)能式防跳回路的接線。其中，KO為防跳繼電器，S2為手車限位開關(guān)。圖3中設(shè)備含義同并聯(lián)式防跳回路。
　　圖4彈簧儲(chǔ)能式防跳回路
　　防跳繼電器KO由電壓?jiǎn)��?dòng)并自保持，該線圈并聯(lián)在斷路器的合閘回路上。若有一個(gè)持久的合閘命令存在時(shí)，合閘電流經(jīng)WK(常開)、KO、KO、S2、DL(常閉)、HQ接通斷路器合閘。斷路器合閘后，彈簧機(jī)構(gòu)開始儲(chǔ)能，并聯(lián)在合閘回路的彈簧儲(chǔ)能常閉接點(diǎn)WK閉合，啟動(dòng)防跳繼電器K0，KO的常開接點(diǎn)閉合自保，KO的常閉接點(diǎn)斷開合閘回路。若此時(shí)合閘命令沒有解除或者發(fā)生故障導(dǎo)致繼電保護(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。
　　3微機(jī)保護(hù)與斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路選擇分析
　　3.1選擇使用微機(jī)保護(hù)防跳
　　微機(jī)保護(hù)裝置一般都考慮了防跳功能，選擇試用微機(jī)保護(hù)防跳功能時(shí)，要求去掉斷路器機(jī)構(gòu)防跳回路。使用微機(jī)保護(hù)防跳的缺點(diǎn)是當(dāng)斷路器機(jī)構(gòu)箱至保護(hù)裝置之間的合閘回路出線帶正電故障時(shí)，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么微機(jī)保護(hù)防跳就無能為力了。當(dāng)然出現(xiàn)這種情況的幾率比較小。
　　3.2選擇使用斷路器機(jī)構(gòu)防跳
　　如果選擇使用斷路器機(jī)構(gòu)防跳功能，就要取消微機(jī)保護(hù)防跳功能。取消微機(jī)保護(hù)防跳功能最好辦法是把防跳繼電器TBJV直接短接掉，不過這樣做太麻煩；簡(jiǎn)單的做法是：把防跳繼電器TBJV的常閉接點(diǎn)（圖1中的S2處）用連線短接即可，這樣即使防跳繼電器起動(dòng)，其常閉接點(diǎn)打開后也不會(huì)切斷合閘回路。
　　3.3微機(jī)保護(hù)防跳與斷路器機(jī)構(gòu)防跳同時(shí)保留
　　按照“反措”規(guī)定，防跳回路只應(yīng)投用一套，對(duì)于同時(shí)裝設(shè)了微機(jī)保護(hù)防跳與斷路器機(jī)構(gòu)防跳的系統(tǒng)，可以采取這種做法：斷路器就地操作采用斷路器機(jī)構(gòu)防跳，遠(yuǎn)方操作使用微機(jī)保護(hù)防跳。
　　4應(yīng)用實(shí)例
　　綜上所述，目前使用最廣泛、效果最好的防跳回路是串聯(lián)式和并聯(lián)式防跳回路。保護(hù)回路(包括電磁型保護(hù)和大多數(shù)微機(jī)保護(hù))大都帶有串聯(lián)式防跳回路，國外進(jìn)口的斷路器大多帶有并聯(lián)式防跳回路。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，對(duì)于沒有防跳回路的斷路器應(yīng)加裝電氣防跳回路，一般首選保護(hù)回路中的串聯(lián)式防跳回路，而將斷路器操作回路中的防跳回路甩掉。但是如果將保護(hù)回路的串聯(lián)式防跳回路和斷路器自帶的并聯(lián)式防跳回路較好的結(jié)合起來，可以起到更好的效果。
　　下面結(jié)合供電局一個(gè)110kV變電站的110kV斷路器（西門子公司的3AP1-FGSF6斷路器）更換設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)要說明只要采取恰當(dāng)?shù)慕泳�方式，可以將保護(hù)回路中的串聯(lián)式防跳回路和斷路器自帶的并聯(lián)式防跳回路很好的結(jié)合起來，達(dá)到更好的效果。
　　圖6為110kV斷路器的控制回路圖。
　　其中，-S8、-S3為斷路器就地控制開關(guān)，-S8為斷路器遠(yuǎn)方／就地切換開關(guān)，-Y1為合閘線圈，-Y3為跳閘線圈，-K75為防跳繼電器，-S1為斷路器輔助觸點(diǎn)，-S16為彈簧儲(chǔ)能接點(diǎn)，-K10為SF6壓力低閉鎖接點(diǎn)，以上設(shè)備安裝在S1-145F1／3131SF6斷路器操作機(jī)構(gòu)內(nèi)；TBJ為操作回路中的防跳繼電器，SWJ為雙位置繼電器，XK為遠(yuǎn)方僦地切換開關(guān)，KK為轉(zhuǎn)換開關(guān)，LD、HI3為紅綠指示燈，HWJ為合位繼電器。斷路器在分閘狀態(tài)時(shí)，綠燈回路經(jīng)LD、-X1694、-K75(常閉)、-S1(常閉)、-S8、-S1(常閉)、-Y1、-S16、-K75(常閉)、-K10接通，綠燈LD亮，指示斷路器為分閘位置并指示合閘回路完整。在斷路器合閘過程中，合閘脈沖經(jīng)XK1—2、KK5-8、TBJ(常閉)、端子-X1611、-S8、-S1(常閉)、-Y1、-S16、-K75(常閉)、-K10接通，合閘線圈-Y1通電動(dòng)作，斷路器合閘，斷路器輔助觸點(diǎn)-S1常閉觸點(diǎn)斷開、常開觸點(diǎn)閉合，合閘脈沖消失，斷路器狀態(tài)變?yōu)楹祥l狀態(tài)，紅燈HD亮，綠燈LD滅。此時(shí)綠燈回路(合閘監(jiān)視回路)必須經(jīng)過端子-Xl611與-X1694之間的-S1(常閉)才可以與斷路器防跳回路接通，故而綠燈回路同時(shí)被切斷，使得綠燈既不會(huì)亮、防跳繼電器-K75也不會(huì)誤動(dòng)作，該斷路器改造工程中，西門子公司的3AP1-FGSF6斷路器合閘回路在并聯(lián)防跳回路和合閘監(jiān)視回路之間增加了斷路器的常閉輔助觸點(diǎn)，即可同時(shí)使用斷路器自帶的防跳回路，而不會(huì)產(chǎn)生在合閘狀態(tài)時(shí)紅綠燈同時(shí)亮的不正常情況，并聯(lián)防跳繼電器-K75也不會(huì)有誤動(dòng)作的危險(xiǎn)，即不需要考慮電阻值配合的問題。而且在斷路器現(xiàn)場(chǎng)就地操作回路中也帶有防跳功能，也同時(shí)防止了斷路器由于自身原因發(fā)生斷路器偷跳造成的跳躍。
　　其如果和南瑞繼保RCS943保護(hù)裝置配合時(shí)，只需按照其圖紙拆除端子排X1的902與903的短接片，即可實(shí)現(xiàn)：斷路器就地操作采用斷路器機(jī)構(gòu)防跳，遠(yuǎn)方操作使用微機(jī)保護(hù)防跳，即兩套防跳都保留，且可以確保其中一套投用時(shí)，另一套退出運(yùn)行，得到很好的效果。
　　5結(jié)論
　　防跳回路的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中需注意以下幾點(diǎn)：
　　1）對(duì)于沒有防跳裝置的斷路器應(yīng)該加裝電氣防跳回路，選用防跳回路時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇串聯(lián)式防跳回路，這樣可以達(dá)到一舉兩得的效果；
　　2）選擇自帶防跳回路的斷路器時(shí)應(yīng)盡量選擇帶有并聯(lián)式防跳回路，且其接線與西門子3AP1斷路器的并聯(lián)防跳回路相類似，即在合閘回路的并聯(lián)防跳回路和合閘監(jiān)視回路之間增加了斷路器的常閉輔助觸點(diǎn)，這樣可以同時(shí)使用串聯(lián)式和并聯(lián)式防跳回路，而不會(huì)出現(xiàn)電阻配合問題，可以防止任何原因造成的斷路器“跳躍”現(xiàn)象。