关于优化断路器本体三相不一致回路的探讨

关于优化断路器本体三相不一致回路的探讨

吴文彬

广东顺德电力设计院有限公司，佛山 528000

摘要 本文基于统断路器本体三相不一致保护的实现方法，详细分析所存在的问题，有针对性提出三种优化方案，并重点比较探讨，得出可行性高、安全隐患小的最优方案，既避免传统方法的设计缺陷，实现运行设备的安全可靠运行，又创新性地增加断路器本体三相不一致保护动作记录功能，为事故分析提供极大便利。

关键词 断路器 三相不一致 优化方案

0 引言

电网运行经验表明，当断路器在合闸运行状态，若有工作人员在断路器汇控柜作业时误触碰本体三相不一致造成断路器跳闸的风险非常大。一些研究人员通过加装继电器防触碰盖的方法[1]，在一定程度上达到了隐患风险降低的效果，但三相不一致保护出口跳闸继电器误动作仍有发生。本文基于尽量少改动原回路接线实现整改目的的原则，将分析传统断路器本体三相不一致保护回路问题，并提出有效避免所存在问题的优化方案，以提高设备运行的可靠性。

1传统断路器三相不一致保护回路

如图1所示，当正常运行时，断路器在合闸位置时，其辅助开关的常开触点闭合，常开辅助触点断开，因此KT继电器不励磁。KM继电器因其串接的KT继电器触点(1-2)断开而不励磁。用于A、B、C三相跳闸回路的KM继电器三副触点断开，故跳闸回路断开。当断路器非全相运行时，将接通三相不一致开入回路，使KT继电器励磁，经一定延时后KM继电器励磁，从而导通三相跳闸回路跳开断路器，避免断路器非全相运行的危害。

图1 传统断路器本体三相不一致保护回路

然而，运行中不免存在KT继电器故障导致KT继电器触点(1-2)异常导通，或KM继电器故障导致KM继电器三副触点异常导通，或人为误碰因素导致开关KM继电器动作，导致运行中的断路器跳闸的风险。

2三种优化设计方案对比

2.1优化方案一

将KM继电器3副常开触点的公共接点移接至G点，如图2所示。

图2 优化方案一

当断路器正常运行时，其辅助开关状态正常情况下，三相不一致开入回路不导通，KT继电器不励磁，KT继电器常开触点(1-2)保持断开状态，故KM继电器不励磁，且KM继电器3副常开触点公共接点G处，因前端串接了不导通的三相不一致开入回路，故即使KT或KM继电器故障或人为误碰也不会导致运行中断路器跳闸。仅当断路器三相不一致时，三相不一致回路接通，KT继电器两端分别带正、负电位，三相不一致跳闸KT继电器励磁，经整定延时后动作，其常开触点(1-2)闭合，致使励磁电压降于KM继电器两端而使其励磁，KM继电器3副跳闸触点闭合，接通跳闸回路，断路器跳闸。

此方案能完美避免传统断路器本体三相不一致保护回路的缺陷，但存在较多不足之处。因KM继电器左端常带正电，若KT继电器常开触点(1-2)异常闭合，而运维人员未能及时发现，易造成KM继电器长期通电而损坏，导致不必要的设备浪费及运维成本的增加。另外，通常通过KM跳闸继电器辅助触点去启动发信回路，以起到事故记录并及时通知运维人员的作用。如因KT继电器常开触点(1-2)异常闭合，则即误发导致三相不一致保护动作信号这样故障级别的信号，增加了现场维护人员运维压力。

2.2优化方案二

针对方案一的不足，可将KM继电器及其3副常开触点的公共接点移接至三相不一致开入与KT继电器之间。如下图3所示。当断路器正常运行时，其辅助开关状态正常情况下，同样实现了即使存在KT或KM继电器故障或人为误碰出口继电器也不会导致运行中断路器跳闸的目的。与方案一不同的是，KM继电器仅当断路器三相不一致时，三相不一致回路接通， KM继电器左端才带上正电，避免了因KT继电器常开触点(1-2)异常闭合导致KM继电器长期通电而损坏。

图3 优化方案二

本方案完美避免传统断路器本体三相不一致保护回路的缺陷，亦能避免了方案二中的问题，但仍存在不足：当断路器在合闸时，若断路器的辅助开关因任一对常开或者常闭触点异常而与断路器实际位置不一致，导致三相不一致回路接通，从而致使三相不一致保护动作而开关跳闸。

2.3优化方案三

为尽量降低方案二的隐患，如图1所示，先经辅助开关常开触点再经辅助开关常闭触点，需将两者位置先调换，并将KM继电器及其3副常开触点的公共接点，移接至断路器辅助开关常闭触点之后辅助开关常开触点之前。最终形成如下图4所示回路。

图4优化方案三

当断路器正常合闸运行时，其辅助开关状态正常情况下，辅助开关常闭触点断开，因此KT继电器、KM继电器均不励磁，且KM继电器3副常开触点公共接点因前端串接了3副并接的辅助开关常闭触点，正电无法导通至公共点G处，故即使存在KT或KM继电器故障或人为误碰出口继电器也不会导致运行中断路器跳闸。仅当断路器三相不一致时，断路器三相位置不全为合闸位置，即并接的3副辅助开关常闭触点不全断开，3副并接的辅助开关常开触点不全闭合，不一致保护才能接通跳闸回路，断路器才会跳闸。

而当断路器在分闸位置时，即使正电已导通至KM继电器前端，但正电仅能导通至公共点G处，KT的前端无正电通过，故KT继电器不励磁，KM继电器后端因经KT常开触点(1-2)断开与负电源的连接，KM继电器也不励磁。纵使KM或KT继电器励磁，因断路器在分闸位置跳闸回路不通，也不会启动跳闸。即使启动跳闸，断路器也是处于分闸位置时候才存在可能导通情况，这对运行带电设备无任何影响。

本方案可避免：当断路器在合闸时，若断路器的辅助开关因任一副常开触点或常闭触点异常与实际位置不一致，导致三相不一致回路接通，造成三相不一致保护误动作。相比方案二，风险发生概率已降至极小。

另外，曾加可复归的三相不一致保护发信回路，如上图4中蓝色框内所示。当三相不一致跳闸继电器KM动作后，其辅助触点（7-8）闭合，启动发信中间继电器KX，通过中间继电器KX辅助触点(1-2)接通信号回路。其中KX为非自复归继电器，需人为按压复归按钮FA断电才能复归三相不一致保护信号，为后续事故分析有迹可循。

3 结论

本文基于尽量少改动原回路接线实现整改目的的原则，探讨并提出了能有效避免人为或外力误触碰断路器本体汇控柜内三相不一致出口跳闸继电器造成运行中断路器跳闸的优化方案，并逐步探讨完善，得出了可行性高、安全隐患最小的最优方案，从根本上解决传统方法存在的问题，又大大提高了设备的可靠性，为电网的安全稳定运行提供极大保障。

参考文献

[1]闫霞,田云龙.高压断路器本体非全相继电器存在问题及防范措施[J].中国期刊网.