特高压交直流断路器防跳回路对比分析_电力/水利_工程科技_专业资料。特高压交直流断路器防跳回路对比分析 【摘 要】 为防止特高压交直流输电系统中发生故障时由于某种原因导致高 压断路器反复分合， 故在高压断路器分合闸控制回路中设计有防跳回路。特高压 交直流系统的运行方式
特高压交直流断路器防跳回路对比分析 【摘 要】 为防止特高压交直流输电系统中发生故障时由于某种原因导致高 压断路器反复分合， 故在高压断路器分合闸控制回路中设计有防跳回路。特高压 交直流系统的运行方式有很大差异， 故各自系统中的断路器运行特性也有很大区 别，其防跳回路的设计也截然相反。交流断路器的防跳回路设计在合闸回路中， 防止断路器再次合闸于故障； 而直流断路器的防跳回路设计在分闸回路中，防止 直流断路器再次断开。 本文就两种特高压输电系统中断路器的防跳回路做出详细 的对比分析。 【关键词】 防跳回路 高压断路器 交流断路器 直流断路器 交直流输电系 统 0 引言 高压断路器不仅可以切断、 闭合高压电路中的负荷电流，当系统发生故障时 还可以切断故障电流，具有完善的灭弧功能和断流能力[1-2]。通过控制断路器的 分合可以改变高压电网的运行方式。 高压断路器分合闸控制保护回路是设计的重要内容， 其中包含防跳回路的设 计[3-4]。 高压断路器可分为高压交流断路器和高压直流断路器， 由于特高压交直流系 统的运行方式有很大差异， 故两种系统中的断路器运行特性也有很大区别，其防 跳回路的设计也截然相反。本文针对两种断路器的防跳回路进行对比分析。 1 高压断路器防跳回路及其运行特性 1.1 高压断路器防跳回路 传统意义上的防跳回路， 是指设计在断路器合闸回路上用于防止其合闸于故 障，保护装置跳开断路器后，此时因某种原因（遥合信号持续、合闸按钮或转换 开关接点粘连） 合闸信号一直保持导致断路器重合于故障，然后再次断开的反复 分合现象。 以上概念适用于高压交流断路器的防跳功能，为了防止其重合于故障。而高 压直流断路器与之截然相反，其防跳回路是设计在分闸回路上防止其再次断开。 1.2 高压交流断路器运行特性 图 1 所示为 500kV 交流系统 3/2 接线 代表三台高压断路 器，Line1 和 Line2 为两条交流出线 发生永久性故障，保护装置 断开与 Line1 直接相连的高压断路器 Q1、Q2 将故障隔离。 以 Q2 为例，由于某种原因其合闸信号持续存在，则 Q2 会再次重合于故障 线，随后保护装置再次断开 Q2，如此循环反复重合。防跳回路的存在会 有效杜绝此现象。 1.3 高压直流断路器运行特性 以± 800kV 特高压直流输电系统为例[5-6]。如图 2 所示，本系统采用双极四 阀组接线方式。电流从整流侧流出，到逆变侧经四个换流阀组 V11～V21 之后再 流回整流侧。正常运行时，阀组旁路断路器 Q93 为断开状态。若此时 V11 出现 故障，该阀组会紧急停运，同时 Q93 立刻合上提供电流回路，保证其他三个换 流阀组的正常运行。高压直流断路器的运行特性与交流断路器截然相反。 2 高压交流断路器防跳回路 以国内某高压电气设备厂家生产的 500kV 交流断路器为例，其防跳回路设 计如图 3 所示。 图中各元件为断路器处于分闸 p 断路器合闸后，若由于某种原因 合闸命令持续存在，S0（07、08）的闭合使得防跳继电器 KF1 励磁，常开接点 KF1（13、14）会闭合实现自保持，常闭触点 KF1（21、22）断开从而切断合闸 回路，这就保证了断路器不会再次重合于故障，起到了防跳作用。若合闸命令消 失，则 KF1 不励磁，两对接点返回，为下一次防跳做好准备。 3 高压直流断路器防跳回路 以国内某± 800kV 换流站内换流阀组旁路断路器为例，其防跳回路设计如图 4 所示。K7 为防跳继电器；K10 和 K12 分别为合闸与分闸闭锁继电器，正常时 励磁；K2、K3、K5、K14 为分合闸闭锁回路辅助常闭节点；S1 为分合闸回路转 换开关，断路器每动作一次，相应辅助触点位置状态转变一次。 正常情况下，K10、K12 励磁，两个继电器对应的辅助接点闭合。若此时发 出分闸命令且持续存在，则该命令经常闭接点 S1（51、52）励磁防跳继电器 K7， 其辅助接点（1、2）导通实现自保持，同时分闸闭锁回路中辅助开关 K7 断开导 致 K12 失磁，分闸回路断开。如前所述，此时若换流阀组出现故障需将其旁路 断路器闭合为直流电流提供通路，由于 K7 的存在，合闸后即便是分闸信号持续 存在，也不会将断路器断开，从而实现了直流断路器的防跳功能。若分闸命令消 失，则 K7 不励磁，其辅助接点和辅助开关返回，为下一次防跳做好准备。 4 总结 本文介绍了高压断路器防跳回路的概念， 并对交直流系统中高压断路器的运 行特性进行分析。结合交直流系统运行方式的差异分别分析了 500kV 交流断路 器和± 800kV 直流阀组旁路断路器的分合闸回路以及防跳回路。可知，交流断路 器在故障时断开用以切除故障， 直流断路器在故障时闭合用以提供直流通路。因 此，交流断路器的防跳回路设计在合闸回路中，防止断路器再次合闸于故障；而 直流断路器的防跳回路设计在分闸回路中，防止直流断路器再次断开。 参考文献： [1]李志平.断路器操作控制设计相关问题分析[J].继电器， 2004， 32 （4） ： 64-65. [2]郭占伟， 原爱芳， 张长彦等.断路器操作回路详述[J].继电器， 2004， 32 （19） ： 67-68. [3]兀鹏越，董志成，陈琨，许恬.高压断路器防跳回路的应用[J].电力自动化 设备，2010，30（10） ：106-108. [4]赵毅，李傲.高压断路器防跳回路的应用[J].高电压技术，2006，32（2） ： 120-121. [5]张爱玲，刘涛，李少华.云广特高压工程紧急停运及旁路开关操作控制策 略研究[J].电力系统保护与控制，2011，39（13） ：121-125. [6]张志朝，王海军.云广工程阀组旁路开关控制策略研究[J].电力系统保护与 控制，2010，38（14） ：160-164.
