CN112086942B - 一种防跳回路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防跳回路及其控制方法，包括断路器合闸控制回路、断路器分闸控制回路、电压型防跳控制回路、电流型防跳控制回路，电压型防跳控制回路接入断路器常开辅助接点，当断路器合闸回路动作时，断路器常开辅助接点闭合，启动电压型防跳继电器并通过自身继电器接点保持；电流型防跳控制回路由断路器跳闸回路上串联的电流型继电器和断路器合闸回路上并联的防跳回路构成，当断路器跳闸回路动作时，与断路器跳闸回路串联的电流型继电器动作，通过该电流型继电器来启动断路器合闸回路上并联的防跳回路。本发明结构简单，功能稳定，可提高现有高压断路器机构箱内的防跳回路的可靠性，确保电网整体的供电可靠性。

Description

一种防跳回路及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种防跳回路及其控制方法，属于断路器控制技术领域。
背景技术
高压断路器设备是电力系统一次设备中的重要组成部分，用于切断或闭合一次设备的空载电流和负荷电流。正常运行时可以通过高压断路器实现一次设备的投切。当系统中某一部分发生故障时，通过与继电器保护装置配合，能够迅速切除一次系统中的故障部分，保证系统无故障部分安全运行，减少停电范围，防止事故扩大。
高压断路器在跳闸、合闸回路同时接通时（如手合于故障后保护装置跳闸），如果控制回路中无防跳功能，断路器会重复分合，即发生断路器“跳跃”现象。断路器“跳跃”容易引起机构损伤，甚至会引起断路器爆炸，非常危险。另外当开关机构有问题（如机构脱扣，发生偷跳），不能使开关正常合闸，如果此时开关合闸脉冲仍存在，将导致开关反复合分闸，发生跳闸。防跳回路能够避免高压断路器的“跳跃”现象发生，当断路器出现“跳跃”现象时，将断路器闭锁到跳闸位置，禁止合闸。
断路器机构箱、继电保护操作箱均设计了防跳功能，断路器机构箱防跳具有保护范围大、硬件回路简单、可靠性高等特点，在原理上优于继电保护操作箱，因此在实际工程应用中一般以断路器机构箱防跳为主。而断路器机构箱一般安装于户外场地，防跳回路在高温、高湿等环境的影响下，容易出现故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防跳回路及其控制方法，提高现有断路器机构箱内的防跳回路的可靠性，在断路器机构箱内的防跳继电器失效的情况下仍然能够保证能开合闸回路。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种防跳回路，包括：合圈HQ、跳圈TQ，合闸保持继电器接点HBJ1、SHJ继电器接点相并联，合闸保持继电器接点HBJ1、SHJ继电器接点的一端与操作电源正电相连接，另一端与合闸保持继电器HBJ、断路器常闭辅助接点FK2、继电器CDJ的常闭接点CDJ2、合圈HQ相串联后接入操作电源负电；继电器QDJ的接点QDJ1与继电器CDJ的接点CDJ1相并联，继电器QDJ的接点QDJ1与继电器CDJ的接点CDJ1的一端与合闸保持继电器HBJ另一端相连接，另一端与继电器CDJ相串联后接入操作电源负电；分闸保持继电器接点TBJ1、STJ继电器接点相并联，分闸保持继电器接点TBJ1、STJ继电器接点的一端与操作电源正电相连接，另一端与分闸保持继电器TBJ、继电器QDJ、断路器常开辅助接点FK3、跳圈TQ相串联后接入操作电源负电。
作为优选方案，还包括：断路器常开辅助接点FK1、继电器TBJV，断路器常开辅助接点FK1、继电器TBJV相串联，断路器常开辅助接点FK1、继电器TBJV相串联的一端与合闸保持继电器HBJ另一端相连接，另一端接入操作电源负电；继电器TBJV常开接点TBJV1与断路器常开辅助接点FK1相并联，继电器TBJV常闭接点TBJV2与断路器常闭辅助接点FK2、继电器CDJ的常闭接点CDJ2、合圈HQ相串联。
作为优选方案，还包括保护合闸接点，所述保护合闸接点与SHJ继电器接点相并联。
作为优选方案，还包括保护分闸接点，所述保护分闸接点与STJ继电器接点相并联。
作为优选方案，还包括合闸保持继电器接点HBJ2，所述合闸保持继电器接点HBJ1与合闸保持继电器接点HBJ2相并联。
作为优选方案，还包括分闸保持继电器接点TBJ2，所述分闸保持继电器接点TBJ1与分闸保持继电器接点TBJ2相并联。
作为优选方案，所述继电器TBJV采用电压型继电器。
作为优选方案，所述继电器CDJ采用重动继电器，继电器QDJ采用电流型继电器，合闸保持继电器HBJ、分闸保持继电器TBJ均采用电流型继电器。
一种防跳回路的控制方法，包括如下步骤：
当SHJ接点或保护合闸接点闭合时，操作电源正、继电器HBJ线圈、继电器常闭接点TBJV2、CDJ2、断路器辅助常闭接点FK2、与断路器的合闸线圈HQ形成的合闸回路导通，断路器合闸；其中，断路器辅助常闭接点FK2在断路器为分位的情况下处于闭合状态，通过HBJ继电器自身接点HBJ1或HBJ2实现合闸回路自保持，直至断路器机构合闸成功后FK2常闭接点分开，此时合闸回路断开，HBJ1或HBJ2接点返回；
当STJ接点或保护跳闸接点闭合时，操作电源正、继电器TBJ线圈、继电器QDJ线圈、断路器辅助常开接点FK3与断路器的跳闸线圈TQ形成的跳闸回路导通，断路器跳闸；其中，断路器辅助常开接点FK3在断路器为合位的情况下处于闭合状态，通过TBJ继电器自身接点TBJ1或TBJ2实现跳闸回路自保持，直至断路器机构跳闸成功后FK3常开接点分开，此时跳闸回路断开，TBJ1和TBJ2接点返回；
当发生故障，SHJ接点或保护合闸接点长期闭合，且由于保护装置检测到故障后保护跳闸节点也闭合，QDJ继电器所在回路导通，QDJ继电器动作，由于合闸脉冲存在，QDJ继电器动作后QDJ1接点启动继电器CDJ，并通过其自身节点CDJ1实现自保持，同时串联在合闸线圈HQ前的CDJ继电器另一付常闭接点CDJ2处于打开状态。
作为优选方案，还包括：在断路器合闸过程中断路器常开辅助接点FK1瞬时闭合，由于合闸输入长期闭合，合闸回路的继电器TBJV动作，并通过自身的常开接点TBJV1保持，同时串联在断路器的合闸线圈HQ前的TBJV继电器另一付常闭接点TBJV2处于打开状态。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明通过在断路器机构合闸线圈前串联电压型防跳继电器常闭接点、重动继电器常闭接点来实现机构防跳功能冗余。
（2）电压型防跳控制回路接入断路器常开辅助接点，当断路器合闸回路动作时，断路器常开辅助接点闭合，启动电压型防跳继电器并通过自身继电器接点保持。
（3）电流型防跳控制回路由断路器跳闸回路上串联的电流型启动继电器和断路器合闸回路上并联的防跳回路构成，当断路器跳闸回路动作时，与断路器跳闸回路串联的电流型启动继电器动作，通过该电流型继电器来启动断路器合闸回路上并联的防跳回路。
（4）本发明结构简单，功能稳定，可提高现有高压断路器机构箱内的防跳回路的可靠性，确保电网整体的供电可靠性。
附图说明
图1为本发明防跳回路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
如图1所示，一种防跳回路，包括断路器合闸控制回路、断路器分闸控制回路、电压型防跳控制回路、电流型防跳控制回路，所述断路器合闸控制回路包括并联合闸控制继电器接点、合闸保持继电器HBJ，所述并联合闸控制继电器接点包括SHJ继电器接点和保护合闸接点，所述SHJ继电器接点由就地手合或远方遥合操作输入经SHJ1和SHJ2两个继电器重动后，接至三相合闸回路，所述保护合闸接点为保护装置输出的合闸空接点，空接点一端接至操作电源正电，另一端接至合闸回路。所述合闸保持继电器HBJ的一端与并联的合闸保持继电器接点HBJ1、HBJ2、并联合闸控制继电器接点连接，合闸保持继电器HBJ的另一端与串联防跳继电器接点连接，所述串联防跳继电器接点包括电压型防跳继电器TBJV常闭接点TBJV2、断路器常闭辅助接点FK2、重动继电器CDJ的接点CDJ2，串联防跳继电器接点一端与合闸保持继电器HBJ连接，另一端与断路器机构的合圈HQ连接。
所述断路器分闸控制回路包括并联分闸控制继电器接点、分闸保持继电器TBJ，所述并联分闸控制继电器接点包括STJ继电器接点和保护分闸接点，一端与操作电源正连接，所述STJ继电器接点由就地手跳或远方遥跳操作输入经STJ1和STJ2两个继电器重动后，接至三相跳闸回路，所述保护跳闸接点为保护装置输出的跳闸空接点，空接点一端接至操作电源正电，另一端接至跳闸回路，所述分闸保持继电器TBJ的一端与并联的分闸保持继电器接点TBJ1、TBJ2、并联分闸控制继电器接点连接，分闸保持继电器TBJ的另一端与断路器机构的跳圈TQ连接。
所述电压型防跳控制回路包括断路器常开辅助接点FK1、电压型防跳继电器TBJV、电压型防跳继电器TBJV常开接点TBJV1，所述断路器常开辅助接点FK1的一端与断路器合闸控制回路连接，断路器常开辅助接点FK1的另一端与电压型防跳继电器TBJV连接，所述电压型防跳继电器TBJV另一端与操作电源负连接，所述电压型防跳继电器TBJV常开接点TBJV1与断路器常开辅助接点FK1并联连接。
所述电流型防跳控制回路包括电流型启动继电器QDJ、重动继电器CDJ，所述电流型启动继电器QDJ一端与断路器分闸控制回路连接，电流型启动继电器QDJ另一端与断路器常开辅助接点FK3连接至断路器跳圈TQ，所述重动继电器CDJ一端与并联继电器接点连接，重动继电器CDJ另一端与操作电源负连接，所述并联继电器接点包括电流型启动继电器QDJ的接点QDJ1和重动继电器CDJ的接点CDJ1。
一种防跳回路的控制方法，包括如下步骤：
当就地手合SHJ接点或保护合闸接点闭合时，操作电源正、继电器HBJ线圈、防跳继电器常闭接点（TBJV2、CDJ2）、断路器辅助常闭接点FK2、与断路器的合闸线圈HQ形成的合闸回路导通，其中断路器辅助常闭接点FK2在断路器为分位的情况下处于闭合状态，HBJ为电流型继电器，HBJ继电器依靠合闸回路电流来启动，并通过HBJ继电器自身接点HBJ1和HBJ2实现合闸回路自保持，直至断路器机构合闸成功后FK2常闭接点分开，此时合闸回路断开，HBJ1和HBJ2接点返回。
当就地手跳STJ接点或保护跳闸接点闭合时，操作电源正、继电器TBJ线圈、继电器QDJ线圈、断路器辅助常开接点FK3与断路器的跳闸线圈TQ形成的跳闸回路导通，其中断路器辅助常开接点FK3在断路器为合位的情况下处于闭合状态，QDJ为电流型继电器，TBJ为电流型继电器，TBJ继电器依靠跳闸回路电流来启动，并通过TBJ继电器自身接点TBJ1和TBJ2实现跳闸回路自保持，直至断路器机构跳闸成功后FK3常开接点分开，此时跳闸回路断开，TBJ1和TBJ2接点返回。
当手合或重合到故障后开关跳闸时，即就地手合SHJ接点或保护合闸接点长期闭合，且由于保护装置检测到故障后保护跳闸节点也闭合。在没有防跳继电器常闭接点（TBJV2、CDJ2）的情况下，断路器跳闸后由于合闸接点输入长期闭合，因此断路器会重复分合，即发生断路器“跳跃”现象。断路器“跳跃”容易引起机构损伤，甚至会引起断路器爆炸，非常危险。在具有防跳继电器常闭接点（TBJV2、CDJ2）的情况下，跳闸回路导通后，QDJ继电器动作，由于合闸脉冲存在，QDJ继电器动作后QDJ1接点会启动继电器CDJ，并通过其自身节点CDJ1实现自保持，同时串联在断路器的合闸线圈HQ前的CDJ继电器另一付常闭接点CDJ2处于打开状态，因此通过QDJ继电器和CDJ继电器的配合可以在这种情况下断开合闸回路，防止断路器重复分合；另外在断路器合闸过程中断路器常开辅助接点FK1瞬时闭合，由于合闸输入长期闭合，合闸回路的电压型继电器TBJV动作，并通过自身的常开接点TBJV1保持，同时串联在断路器的合闸线圈HQ前的TBJV继电器另一付常闭接点TBJV2处于打开状态，因此通过TBJV继电器和断路器常开辅助接点FK1的配合也可以在这种情况下断开合闸回路，防止断路器重复分合。实际使用时，在断路器的合闸线圈HQ前串联常闭接点CDJ2、常闭接点TBJV2、断路器常闭辅助接点FK2来实现机构防跳功能冗余。
通过双重化防跳回路设计解决现有高压断路器机构箱内的防跳回路故障高的问题。本发明提供的一种高压断路器防跳回路的实现方法，包括断路器合闸控制回路、断路器分闸控制回路、电压型防跳控制回路、电流型防跳控制回路，其中电压型防跳控制回路、电流型防跳控制回路构成双重化冗余防跳回路。电压型防跳控制回路接入断路器常开辅助接点，当断路器合闸回路动作时，断路器常开辅助接点闭合，启动电压型防跳继电器并通过自身继电器接点保持；电流型防跳控制回路由断路器跳闸回路上串联的电流型继电器和断路器合闸回路上并联的防跳回路构成，当断路器跳闸回路动作时，与断路器跳闸回路串联的电流型继电器动作，通过该电流型继电器来启动断路器合闸回路上并联的防跳回路；两种防跳回路的常闭继电器接点和断路器常闭辅助接点接入合闸回路，两者均可以在断路器连续分合的情况下切断合闸回路。本发明可提高现有高压断路器机构箱内的防跳回路的可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防跳回路，包括：合圈HQ、跳圈TQ，其特征在于：合闸保持继电器接点HBJ1、SHJ继电器接点相并联，合闸保持继电器接点HBJ1、SHJ继电器接点的一端与操作电源正电相连接，另一端与合闸保持继电器HBJ、断路器常闭辅助接点FK2、继电器CDJ的常闭接点CDJ2、合圈HQ相串联后接入操作电源负电；继电器QDJ的接点QDJ1与继电器CDJ的接点CDJ1相并联，继电器QDJ的接点QDJ1与继电器CDJ的接点CDJ1的一端与合闸保持继电器HBJ另一端相连接，另一端与继电器CDJ相串联后接入操作电源负电；分闸保持继电器接点TBJ1、STJ继电器接点相并联，分闸保持继电器接点TBJ1、STJ继电器接点的一端与操作电源正电相连接，另一端与分闸保持继电器TBJ、继电器QDJ、断路器常开辅助接点FK3、跳圈TQ相串联后接入操作电源负电。
2.根据权利要求1所述的防跳回路，其特征在于：还包括：断路器常开辅助接点FK1、继电器TBJV，断路器常开辅助接点FK1、继电器TBJV相串联，断路器常开辅助接点FK1、继电器TBJV相串联的一端与合闸保持继电器HBJ另一端相连接，另一端接入操作电源负电；继电器TBJV常开接点TBJV1与断路器常开辅助接点FK1相并联，继电器TBJV常闭接点TBJV2与断路器常闭辅助接点FK2、继电器CDJ的常闭接点CDJ2、合圈HQ相串联。
3.根据权利要求1或2所述的防跳回路，其特征在于：还包括保护合闸接点，所述保护合闸接点与SHJ继电器接点相并联。
4.根据权利要求3所述的防跳回路，其特征在于：还包括保护跳闸接点，所述保护跳闸接点与STJ继电器接点相并联。
5.根据权利要求4所述的防跳回路，其特征在于：还包括合闸保持继电器接点HBJ2，所述合闸保持继电器接点HBJ1与合闸保持继电器接点HBJ2相并联。
6.根据权利要求5所述的防跳回路，其特征在于：还包括分闸保持继电器接点TBJ2，所述分闸保持继电器接点TBJ1与分闸保持继电器接点TBJ2相并联。
7.根据权利要求2所述的防跳回路，其特征在于：所述继电器TBJV采用电压型继电器。
8.根据权利要求1所述的防跳回路，其特征在于：所述继电器CDJ采用重动继电器，继电器QDJ采用电流型继电器，合闸保持继电器HBJ、分闸保持继电器TBJ均采用电流型继电器。
9.根据权利要求6所述的防跳回路的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
当SHJ接点或保护合闸接点闭合时，操作电源正、继电器HBJ线圈、继电器常闭接点TBJV2、CDJ2、断路器辅助常闭接点FK2、与断路器的合闸线圈HQ形成的合闸回路导通，断路器合闸；其中，断路器辅助常闭接点FK2在断路器为分位的情况下处于闭合状态，通过HBJ继电器自身接点HBJ1或HBJ2实现合闸回路自保持，直至断路器机构合闸成功后FK2常闭接点分开，此时合闸回路断开，HBJ1或HBJ2接点返回；
当STJ接点或保护跳闸接点闭合时，操作电源正、继电器TBJ线圈、继电器QDJ线圈、断路器辅助常开接点FK3与断路器的跳闸线圈TQ形成的跳闸回路导通，断路器跳闸；其中，断路器辅助常开接点FK3在断路器为合位的情况下处于闭合状态，通过TBJ继电器自身接点TBJ1或TBJ2实现跳闸回路自保持，直至断路器机构跳闸成功后FK3常开接点分开，此时跳闸回路断开，TBJ1和TBJ2接点返回；
当发生故障，SHJ接点或保护合闸接点长期闭合，且由于保护装置检测到故障后保护跳闸节点也闭合，QDJ继电器所在回路导通，QDJ继电器动作，由于合闸脉冲存在，QDJ继电器动作后QDJ1接点启动继电器CDJ，并通过其自身节点CDJ1实现自保持，同时串联在合闸线圈HQ前的CDJ继电器另一付常闭接点CDJ2处于打开状态。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：还包括：
在断路器合闸过程中断路器常开辅助接点FK1瞬时闭合，由于合闸输入长期闭合，合闸回路的继电器TBJV动作，并通过自身的常开接点TBJV1保持，同时串联在断路器的合闸线圈HQ前的TBJV继电器另一付常闭接点TBJV2处于打开状态。
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