摘要: 介紹斷路器電氣跳躍閉鎖回路的接線、跳躍閉鎖繼電器的技術(shù)性能要求和跳躍閉鎖繼電器電流啟動(dòng)回路的構(gòu)成方式,分析各種構(gòu)成方式的優(yōu)缺點(diǎn),指出傳統(tǒng)的改變電流線圈方式仍然是主要的應(yīng)用方式,而并聯(lián)支路的方式有待于進(jìn)一步積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),逐步完善,再推廣使用。隨著并聯(lián)支路器件可靠性的提高和電路的不斷完善,并聯(lián)支路接線形式的斷路器跳躍閉鎖回路將逐步代替更換繼電器電流線圈形式的斷路器跳躍閉鎖。
1 跳躍閉鎖回路的電路分析
電氣跳躍閉鎖回路通常是由跳躍閉鎖繼電器實(shí)現(xiàn)的。圖1 是適用于具有一個(gè)跳閘線圈的斷路器的跳躍閉鎖回路接線圖。跳躍閉鎖繼電器TBJ具有一個(gè)電流啟動(dòng)線圈TBJ/I、一個(gè)電壓保持線圈TBJ/U,2對(duì)動(dòng)合觸點(diǎn)TBJ1,TBJ 4和2對(duì)動(dòng)斷觸點(diǎn)TBJ 2 ,TBJ3 ,TBJ/I接于斷路器的跳閘線圈回路,TBJ/U接于斷路器的合閘回路,TBJ1作電流自保持用,TBJ2 ,TBJ3并聯(lián)后串入合閘回路。
當(dāng)跳閘繼電器TJ 動(dòng)作啟動(dòng)跳閘時(shí),TBJ/I 勵(lì)磁,TBJ 動(dòng)作,TBJ1閉合將跳閘命令保持,直到斷路器斷開,同時(shí)TBJ2 ,TBJ3斷開合閘回路,TBJ4閉合,準(zhǔn)備好TBJ的電壓自保持回路。若在斷路器未斷開之前,即TBJ 未返回之前手合繼電器觸點(diǎn)SHJ 或自動(dòng)重合閘觸點(diǎn)ZHJ 閉合,則TBJ 經(jīng)已經(jīng)閉合的TBJ 4 和SHJ 或ZHJ 自保持,即TBJ2 , TBJ 3 繼續(xù)處于斷開狀態(tài),保證斷路器不會(huì)合閘,達(dá)到跳躍閉鎖的目的。
2 跳躍閉鎖繼電器的技術(shù)要求
2. 1 電流啟動(dòng)值
根據(jù)電力工業(yè)部1984 年反事故措施和電力系統(tǒng)二次回路設(shè)計(jì)規(guī)程的規(guī)定,跳躍閉鎖繼電器的電流啟動(dòng)值應(yīng)與斷路器的跳閘電流配合,其電流啟動(dòng)值不得大于斷路器跳閘電流的50 % ,即跳閘時(shí)跳閘回路的電流應(yīng)大于TBJ 啟動(dòng)電流的2 倍,保證TBJ電流的可靠系數(shù)大于2。
2. 2 電流線圈的電壓降
根據(jù)上述規(guī)定,跳躍閉鎖繼電器的電流線圈的電壓降應(yīng)小于操作回路額定電壓的5 %。
2. 3 電壓動(dòng)作值
按照規(guī)程的規(guī)定,跳躍閉鎖繼電器的電壓動(dòng)作值應(yīng)不大于操作回路額定直流電壓的70 % ,保證操作直流電源電壓在規(guī)定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),TBJ 可靠動(dòng)作;同時(shí)TBJ 電壓動(dòng)作值應(yīng)不小于操作回路額定直流電壓的50 % ,以保證操作直流電源回路接地時(shí),TBJ 不誤動(dòng)作。
2. 4 觸點(diǎn)性能
TBJ 的觸點(diǎn)性能應(yīng)與繼電保護(hù)裝置中出口中間繼電器的觸點(diǎn)性能相同,電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[1 ] ,繼電保護(hù)裝置中出口中間繼電器的觸點(diǎn)性能應(yīng)符合下列要求:返回特性,返回值≥額定值的10 %(對(duì)于干簧繼電器,要求返回值≥額定值的70 %) ;閉合容量,直流回路220 V ,5 A;機(jī)械壽命,不帶負(fù)載時(shí),動(dòng)作105次;接觸電阻,用毫歐計(jì)測(cè)量時(shí)≤0. 1 Ω; 用數(shù)字萬用表測(cè)量時(shí)≤0. 5Ω;用電流電壓法測(cè)量時(shí)≤0. 1Ω。
2. 5 絕緣性能
a. 同一組觸點(diǎn)斷開時(shí),能承受工頻1 000 V 電壓,時(shí)間1 min ;
b. 無電氣聯(lián)系的各導(dǎo)電部分之間,能承受工頻2000 V 電壓,時(shí)間1 min ;
c. 所有導(dǎo)電部分對(duì)安裝架之間,能承受工頻2000 V 電壓,時(shí)間1 min。
3 跳躍閉鎖繼電器啟動(dòng)回路的構(gòu)成
3. 1 改變繼電器電流線圈的參數(shù)
通常選用具有電流型動(dòng)作線圈的電流型繼電器作為跳躍閉鎖繼電器TBJ ,其電流線圈電流動(dòng)作值按斷路器跳閘電流選取,以保證繼電器的動(dòng)作靈敏度。針對(duì)這種要求設(shè)計(jì)的繼電器電流動(dòng)作值規(guī)定為標(biāo)稱額定值的30 %～50 % ,只要選取繼電器電流與斷路器電流一致,就能滿足繼電器靈敏度的要求。
選用電流型繼電器作為跳躍閉鎖繼電器TBJ 的優(yōu)點(diǎn)是跳躍閉鎖回路接線簡單,可以通過合閘位置繼電器HWJ 對(duì)TBJ 的電流線圈進(jìn)行監(jiān)視,在運(yùn)行過程中,如果TBJ 斷線,則HWJ 會(huì)發(fā)出異常告警信號(hào),以便及時(shí)處理。其缺點(diǎn)是當(dāng)斷路器跳閘電流改變時(shí),必須更換相應(yīng)電流規(guī)格的繼電器,比較麻煩。
3. 2 繼電器線圈與并聯(lián)支路
為減少因斷路器參數(shù)改變而引起更換跳躍閉鎖繼電器TBJ 參數(shù)的工作量,有關(guān)技術(shù)人員和制造單位一直在尋求一種適用于各種規(guī)格斷路器的辦法,其中,采用電壓型繼電器在繼電器的電壓線圈并聯(lián)分流支路法正逐步被人們認(rèn)識(shí)。其并聯(lián)支路可分別由電阻、二極管或穩(wěn)壓管電路構(gòu)成,下面分別介紹由電壓型繼電器與電阻、二極管、穩(wěn)壓管并聯(lián)支路構(gòu)成的跳躍閉鎖繼電器電流啟動(dòng)回路(如圖2(a) (b) (c) 所示) 。
3. 2. 1 由繼電器電壓線圈與電阻并聯(lián)支路構(gòu)成
如圖2 (a) ,繼電器J / I 的電流啟動(dòng)值為0. 07～0. 12 A ,線圈電阻為10 Ω。并聯(lián)電阻一般分為4 組,可用連接片接入一只或數(shù)只電阻,調(diào)整分流大小,以改變繼電器動(dòng)作值,實(shí)現(xiàn)與斷路器跳閘電流的匹配。采用這種回路應(yīng)注意防止電阻斷線,宜選用功率為8～10 W的金屬氧化膜電阻,這種電阻可靠性高。
3.2.2 由繼電器電壓線圈與二極管并聯(lián)支路構(gòu)成
如圖2 (b) ,繼電器J / I 的電流啟動(dòng)值為0. 07～0. 12 A ,線圈電阻為10 Ω。并聯(lián)的4 只二極管兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)在繼電器線圈兩端,且將2 串的中點(diǎn)連接。這樣接線可以保證當(dāng)其中一只二極管開路時(shí),回路正常工作,提高回路可靠性。同時(shí)2 個(gè)支路可分擔(dān)較大的電流,防止因電流過大引起二極管損壞。
經(jīng)測(cè)試,按此接線,在通過電流為0. 25～10 A時(shí),兩端的電壓為1. 2～2. 3 V ,繼電器啟動(dòng)線圈中電流為0. 12～0. 23 A ,既可滿足電壓降小于額定電壓的5 %的要求,又能保證繼電器的動(dòng)作靈敏度要求。
3.2.3 由繼電器電壓線圈與穩(wěn)壓管并聯(lián)支路構(gòu)成
如圖2 (c) ,繼電器J/I 的電流啟動(dòng)值為0. 07～0. 12 A ,線圈電阻為10 Ω。穩(wěn)壓管VS1 ,VS2 額定穩(wěn)壓電壓為1. 5 V ,額定電流為5 A。2 只穩(wěn)壓管并聯(lián)可以提高回路的可靠性。測(cè)試表明該回路能夠滿足電壓降小于額定電壓的5 %的要求,又能保證繼電器的動(dòng)作靈敏度要求。
上述由繼電器線圈與并聯(lián)支路構(gòu)成的跳躍閉鎖繼電器的電流啟動(dòng)回路的不足之處是由于在繼電器線圈2 端增加了并聯(lián)支路,無法對(duì)繼電器的線圈進(jìn)行監(jiān)視,若繼電器線圈斷線將發(fā)生不正確動(dòng)作。
4 結(jié)論
電氣回路構(gòu)成的斷路器跳躍閉鎖裝置仍被普遍使用。改變繼電器電流線圈參數(shù)的方式由于接線簡單、易于監(jiān)視,是目前應(yīng)用的主要方式;而由繼電器線圈與并聯(lián)支路構(gòu)成跳躍閉鎖繼電器電流啟動(dòng)回路的方式,因?yàn)槠湟赘鼡Q參數(shù),也較受制造和運(yùn)行人員歡迎,但由于電路較為復(fù)雜,且無法實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器線圈的監(jiān)視,故仍需進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn),謹(jǐn)慎使用。
