高压真空断路器性能测试与优化说明

1.高压真空断路器跃闭锁回路电路 　　

    继电器是引发发电机跳跃闭锁回路发生的根源，经过对跳跃闭锁回路实现的过程分析（如图1所示），图中TBJ继电器是通过电流启动器TBJ/I与电压保护器TBJ/U共同运行而达到控制效果，电流启动器通常有两组触点，一组是TBJ1、TBJ4动合，另一组是TBJ2、TBJ3动断触点，动合触点与动断触点相继安装连接在断路器跳闸线圈回路与断路器合闸回路中。若是继电器触点SHJ闭合是处在断路器断开之前，TBJ会在已发生闭合的SHJ与TBJ4中自保持，TBJ2与TBJ3的断开能够控制断路器不闭合，进而完成断路器跳跃闭锁。 　　

2继电器跳跃闭锁技术 　　

  2.1电流启动值 　　

    电力系统设计中，对继电器跳跃闭锁技术的设计需要制定相应的规定范围，电流启动值对继电器跳跃闭锁非常重要，会影响到电流启动时的可靠性，通常电流启动值要与断路器跳闸电流有一定的配比值，一般是以1：2为最大配合值，若超出会发生电流不正常的现象引发跳闸，此时需要控制回路电流参数值，一般以TBJ启动电流的2倍以上为准，才能够为其提供可靠性保障，一般以>2为可靠系数值。 　　

  2.2电流线圈电压降 　　

    结合有关电流设计规程标准，确定跳跃闭锁继电器电流线圈电压降系数值，以操作时的回路电压额定值为准，保持电压降数值控制在5%以内，以此保证电压降的稳定性。 　　

  2.3电压动作值 　　

    跳跃闭锁电气电压动作值要控制在一定范围内，以操作回路额定直流电压为准，保持在7/10范围内；运行过程中控制直流电源电压值，对电源电压值也有相关的控制范围规定，电压动作值超出操作回路额定直流电压的1/2，对电压动作值合理控制，才能保证操作过程中直流电源不会在回路接地时出现差错。 　　

  2.4触点性能

    高压真空断路器的继电保护装置出口继电与TBJ两者的触点性能一致，继电保护装置出口中间继电触点性能在返回值中的系数值要控制在额定值的1/10以上，干簧继电器在返回值中系数值控制在额定值7/10以上，其闭合容量基本以直流回路220V、5A为准，接触电阻若是利用毫欧测量值，其标准值应控制在<0.1Q基础上，若是利用数字万用表测量值，其标准值应控制在<0.5 Ω基础上，而利用电流电压法应用下的测量值，其标准值应控制在<0.1Ω，不带负载情况下，机械动作能够保持在150次。 　　

  2.5绝缘性能

    绝缘体对电力系统运行可靠与稳定有着重要的保护能力，是缩小事故发生严重性的主要系统。在电力系统中，若是触点组发生断开，则电压所能承受的工频值是1 000V，保持时间在1min，若是无电气联系导电的某一部分，则承受的工频值是2 000V，保持时间1min。 　　

  2.6防跳回路保护的更改措施研究 　　

    对发电机防跳回路保护更改的研究，要以WFB811型保护屏为电气防跳回路主要保护手段，利用西门子储能式真空断路器为发电机出口断路的主要保护手段，因为自身就带有防跳功能，所以很难在继电保护中同时发挥保护作用，若是利用断路器机构实施防跳保护，则需要将防跳回路去掉。

2.对高压真空断路器防跳继电器进行优化配置研究 　　

  3.1实例分析基本信息 　　

    下面以某工厂针对发电机使用时保护改造设计环节的研究为本文分析案例，主要针对发电机断路器系统防跳回路进行研究，采用模拟装置方法对回路运行以及断路器跳开后的合闭情况进行观察，利用相关实验对防跳回路运行重新进行一次观察，两次结果都是断路器跳开后无合闭现象，并且相关的指示灯停止运作，随后又采取断路器断开，电源操作试验，断路器合闭成功。 　　

    试验发现，高压真空断路器防跳继电器运行过程中断路器跳开后不会自动合闭。之后又对TWJ回路与防跳继电器进行试验检测与分析，结合相关实验数据分析发现：在RTWJ与TWJ回路电阻是12k Q时，正常运行电压为120V，回路电压为35V，能够实现合闭状态，并且其储能电机的运作在合闭后开始运行，运行结束后自动复位，断路器合闭成功，防跳继电器开始运行，断路器合闸，防跳回路恢复正常功能发挥效果。图2是断路器防跳继电器运行的基本情况图表，以供相关研究人员参考。 　　

  3.2解决方案分析 　　

    下面是采取常见的两种解决方案进行分析，并方案效果进行比较。 　　

    方案1：K1防跳继电器线圈与阻值R相连，并且功率值达到最高值范围，并与另一个电阻并联，其阻值在2kQ左右，同时调整分流，达到适合运行要求的标准，此时需要对继电器动作值进行适当调整，实现与断路器跳闸电流相符的结果，在本方案实施过程中可以利用金属氧化膜电阻，其功率标准在8w～10W之间。本方案中需要注意的是预防电阻断线问题，所以选择上述所提的电阻相对安全可靠，满足并联要求后，电压值达到28V左右，实现K1防跳继电器顺利返回。 　　

    方案2：K1防跳继电器利用合闸线圈32脚或11脚作为引线，实现与TWJ路并联。西门子开关结构相对复杂，运行空间狭小，作为引线非常不方便，而本方案的实施会直接引起防跳回路断开，所以在断路器运行期间还需要加以监视环节，对合闸回路运行全程监视。

    以上2种方案中，方案1试验效果相对较好，具有可预知特点，该厂通过此方案，实施对各项机组保护与改造，可有效降低类似故障问题发生，并且还对电站运行稳定以及安全生产提供更好的保障。

  3.结论

    我国对电力系统发电机保护与高压真空断路器配合优化方案的研究越来越重视，并结合多次研究、试验与总结，研究出更为有效的电气回路断路器跳跃闭锁装置措施，目前在各电力系统中已被广泛应用，并取得良好的应用效果，值得大力推广。新的发电机保护与断路器配合方案在很大程度上改革了应用形式，可以有效地弥补传统中配合方案的不足，继电器线圈和并联支路构成跳跃闭锁继电器电流启动回路方案在实施过程中，参数容易操控，更换简单、快捷，可得到更好的发展空间。