一种基于快速转换接点的断路器防跳电路及其方法与流程

1.本发明涉及gis断路器技术领域，具体涉及一种基于快速转换接点的断路器防跳电路及其方法。


背景技术：

2.当断路器合闸后，由于某种原因导致合闸接点粘连，此时又遇到一次系统永久故障，继电保护动作，断路器跳闸，则会出现多次跳闸—合闸的“跳跃现象”。如果断路器带故障电流多次发生跳跃，容易损坏断路器，造成事故扩大。在二十五项反措防止gis、开关设备事故中明确要求，断路器安装后必须对其二次回路中的防跳继电器进行传动，并保证在模拟手合于故障条件下断路器不会发生跳跃。足见防跳电路的重要性。
3.存在的不足:
4.目前500kv gis断路器防跳电路多采用操作箱防跳电路，要靠跳闸回路的电流继电器启动，靠并联于合闸回路的防跳回路电压继电器保持，当断路器机构问题导致断路器跳闸且合闸接点粘连，由于跳闸回路无法收到跳闸脉冲，则无法启动防跳回路。
5.其它采用本体机构内的防跳接点和外置的防跳继电器组合形成防跳电路，则可能存在防跳接点动作时间加上防跳继电器动作时间，与断路器跳闸回路中常开辅助接点动作时间配合的问题，影响防跳电路的可靠性。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于快速转换接点的断路器防跳电路及其方法，能够提供可靠的防跳电路，无需跳闸脉冲启动防跳回路，当断路器机构问题导致断路器跳闸，若合闸接点粘连，也能实现防跳，防跳的适用范围更广
7.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
8.一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，防跳电路包括断路器合闸回路，断路器合闸回路内包含断路器q1，断路器q1内设有断路器合闸线圈y1、断路器常闭开关s0以及断路器快速转换接点s1，断路器快速转换接点s1为常开开关；
9.断路器合闸回路包括合闸控制开关，合闸控制开关与断路器快速转换接点s1以及防跳继电器k1线圈串联，串联两端接电源正负极；
10.断路器快速转换接点s1两端并联防跳继电器k1常开开关；
11.合闸控制开关、防跳继电器k1常闭开关、断路器常闭开关s0以及断路器合闸线圈y1串联后接电源正负极。
12.上述的合闸控制开关包括并联的远方合闸把手yh1和就地合闸把手sh1。
13.上述的在断路器合闸线圈y1和防跳继电器k1线圈的下端还连接合闸联锁回路。
14.上述的防跳电路还包括断路器分闸回路，断路器分闸回路包含分闸控制开关和断路器q1，断路器q1内设有断路器常开开关s2和断路器分闸线圈y2，分闸控制开关、断路器常开开关s2以及断路器分闸线圈y2串联后连接电源正负极。
15.上述的分闸控制开关包括并联的远方分闸把手yf1、就地分闸把手sf1和保护分闸开关tj。
16.上述的断路器分闸线圈y2下端还连接分闸联锁回路。
17.使用上述一种基于快速转换接点的断路器防跳电路的防跳方法，断路器需要满足一下条件：
18.一、断路器常闭开关s0的接点容量i
s0
大于断路器合闸线圈y1的额定电流in，其中un为断路器合闸线圈y1的额定电压，r为断路器合闸线圈y1的内阻；
19.二、断路器快速转换接点s1在断路器合闸时由断开变为闭合的时间为t1，防跳继电器k1辅助开关的动作时间为t2，断路器常开开关s2在断路器合闸时由断开变为闭合的时间为t3，有t1+t2《t3。
20.上述的断路器常闭开关s0在断路器合闸时在断路器快速转换接点s1导通前断开。
21.上述的i
s0
＞1.6in。
22.本发明提供的一种基于快速转换接点的断路器防跳电路及其方法，具有如下有益效果：
23.1、与断路器操作箱防跳电路相比，无需跳闸脉冲启动防跳回路，当断路器机构问题导致断路器跳闸，若合闸接点粘连，也能实现防跳，防跳的适用范围更广；2、与传统本体机构内防跳接点和外置防跳继电器组合的防跳电路相比，断路器机构内快速转换接点s1与防跳继电器k1组成的防跳电路，能更好与断路器机构内用于分闸回路的常开接点动作时间的匹配，确保分闸回路导通前，防跳电路已可靠工作，提高了防跳电路的可靠性。
附图说明
24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
25.图1为本发明断路器合闸回路示意图；
26.图2为本发明断路器分闸回路示意图；
27.图3为断路器转轴行程开关动作示意图。
28.图中：远方合闸把手yh1、就地合闸把手sh1、断路器q1、断路器常闭开关s0、断路器快速转换接点s1、断路器合闸线圈y1、防跳继电器k1、远方分闸把手yf1、就地分闸把手sf1、保护分闸开关tj、断路器常开开关s2、断路器分闸线圈y2。
具体实施方式
29.以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
30.如图1-2中所示，一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，防跳电路包括断路器合闸回路，断路器合闸回路内包含断路器q1，断路器q1内设有断路器合闸线圈y1、断路器常闭开关s0以及断路器快速转换接点s1，断路器快速转换接点s1为常开开关；
31.断路器合闸回路包括合闸控制开关，合闸控制开关与断路器快速转换接点s1以及防跳继电器k1线圈串联，串联两端接电源正负极；
32.断路器快速转换接点s1两端并联防跳继电器k1常开开关；
33.合闸控制开关、防跳继电器k1常闭开关、断路器常闭开关s0以及断路器合闸线圈
y1串联后接电源正负极。
34.当合闸命令下达时，合闸控制开关闭合得电，使得断路器合闸线圈y1励磁驱动断路器转轴转动合闸，同时断路器转轴带动断路器常闭开关s0断开，及时切断合闸回路，避免合闸线圈长期得电烧坏；
35.同时断路器快速转换接点s1在断路器转轴的驱动下闭合，使得防跳继电器k1线圈得电，防跳继电器k1常闭开关断开，能够断路器常闭开关s0在粘连的情况下也能断开合闸回路，同时断路器常闭开关s0也能避免防跳继电器k1常闭开关容量不够不能切断断路器回路。
36.上述的合闸控制开关包括并联的远方合闸把手yh1和就地合闸把手sh1。
37.上述的在断路器合闸线圈y1和防跳继电器k1线圈的下端还连接合闸联锁回路。
38.上述的防跳电路还包括断路器分闸回路，断路器分闸回路包含分闸控制开关和断路器q1，断路器q1内设有断路器常开开关s2和断路器分闸线圈y2，分闸控制开关、断路器常开开关s2以及断路器分闸线圈y2串联后连接电源正负极。
39.上述的分闸控制开关包括并联的远方分闸把手yf1、就地分闸把手sf1和保护分闸开关tj。
40.上述的断路器分闸线圈y2下端还连接分闸联锁回路。
41.使用上述一种基于快速转换接点的断路器防跳电路的防跳方法，断路器需要满足一下条件：
42.一、断路器常闭开关s0的接点容量i
s0
大于断路器合闸线圈y1的额定电流in，其中un为断路器合闸线圈y1的额定电压，r为断路器合闸线圈y1的内阻；
43.二、断路器快速转换接点s1在断路器合闸时由断开变为闭合的时间为t1，防跳继电器k1辅助开关的动作时间为t2，断路器常开开关s2在断路器合闸时由断开变为闭合的时间为t3，有t1+t2《t3。
44.上述的断路器常闭开关s0在断路器合闸时在断路器快速转换接点s1导通前断开。
45.断路器常闭开关s0在断路器合闸时在断路器快速转换接点s1导通前断开，及时切断合闸回路，避免合闸线圈长期得电烧坏，同时避免防跳继电器k1常闭接点容量不够去切断合闸回路而烧坏。
46.上述的i
s0
＞1.6in。
47.实施例：
48.一种基于快速转换接点的断路器防跳电路及其方法，电路图如图1，主要由远方合闸把手yh1、就地合闸把手sh1、防跳继电器常闭接点k1：1-2、防跳继电器常开接点k1：3-4、防跳继电器k1、断路器机构内常闭接点s0：1-2，断路器机构内快速转换接点s1：1-2，合闸线圈y1、连锁回路组成。
49.远方合闸把手yh1：远方合闸把手yh1打到合闸位置时，远方合闸把手yh1：1-2接点导通。
50.就地合闸把手sh1：就地合闸把手sh1打到合闸位置时，就地合闸把手sh1：1-2接点导通。
51.k1：1-2、k1：3-4分别为防跳继电器k1的常闭接点和常开接点。
52.断路器机构内常闭接点s0：1-2，来自于断路器转轴行程开关，当断路器在分闸位置，常闭接点s0：1-2导通。
53.带有转轴行程开关的断路器为市售的产品，例如abb公司的hec-8a型断路器，可以通过调节行程开关位置改变动作时间，
54.断路器机构内常闭接点s0在快速转换接点s1导通前断开，及时切断合闸回路，避免合闸线圈长期得电烧坏，同时避免防跳继电器常闭接点k1容量不够去切断合闸回路而烧坏。
55.断路器机构内常闭接点s0接点容量i
s0
的选择要与合闸线圈额定电流in配合，并考虑一定的裕度，例如结合工程实际，可取i
s0
＞1.6in。
56.断路器机构内快速转换接点s1：1-2，来自于断路器转轴行程开关，当断路器开始合闸时，一旦断路器机构开始转动，断路器机构内快速转换接点s1：1-2随着断路器机构动作而动作，并且先于断路器机构内用于分闸回路s2的常开接点导通，断路器分闸回路示意图见图2。
57.断路器转轴行程开关动作示意图，见图3；断路器机构内快速转换接点s1、断路器机构内常开接点s2、断路器机构内的常闭接点s0之间的关系说明：
①
断路器辅助接点s0、s1、s2均来自断路器转轴行程开关，当断路器合闸或分闸时，转轴转动，实现行程开关的动作，从而实现机构内速转换接点s1、常开接点s2、常闭接点s0动作；
②
断路器机构内快速转换接点s1、断路器机构内常开接点s2、断路器机构内的常闭接点s0可以通过转轴行程开关实现微调，从而根据转轴不同的动作角度实现接点的转换；
③
当断路器开始合闸时，如图3所示，转轴开始旋转10
°
，断路器机构内常闭接点s0最先断开。随后当转轴开始旋转约20
°
时，断路器机构内快速转换接点s1闭合导通；最后当转轴旋转约105
°
左右，断路器机构内常开接点s2才闭合导通。由转轴动作的角度不同，实现了接点之间动作时间的长短配合。
58.当转轴开始旋转约20
°
时，断路器机构内快速转换接点s1闭合导通。当转轴旋转约105
°
左右，断路器机构内常开接点s2才闭合导通。通过转轴角度的不同，驱动不同的行程开关，从而实现快速转换接点s1动作时间小于断路器机构内常开接点s2动作时间。
59.断路器机构内快速转换接点s1动作时间t1+防跳继电器k1常开接点k1：3-4动作时间t2要小于断路器机构内用于分闸回路的常开接点s2动作时间t3，即t1+t2《t3；t1、t3可以通过断路器分合闸试验而实测得到，防跳继电器k1常开接点k1：3-4动作时间t2可以通过继电器校验试验得到。
60.t1+t2《t3的物理含义是：当断路器一旦开始合闸，断路器机构内快速转换接点s1立即导通，防跳继电器k1得电，常开接点k1：3-4闭合、常闭接点k1：1-2断开，此时断路器机构内用于分闸回路的常开接点s2还未导通；即在分闸回路导通前，合闸回路已经被切断，实现防跳。
61.合闸线圈y1：合闸线圈y1得电后，断路器机构开始动作合闸。合闸线圈的额定电压为un，内阻r，额定电流为in，额定电压un和内阻r为合闸线圈已知的铭牌参数，额定电流可计算得到；有：
62.连锁回路：当合闸连锁条件满足时，连锁回路导通。
63.①
远方合闸把手yh1：1端子、就地合闸把手sh1：1端子连接与x：1端子，x：1端子与
正电公共端：+km连接。
64.②
远方合闸把手yh1：2端子、就地合闸把手sh1：2端子连接与x：2端子。
65.③
防跳继电器常闭接点k1：1端子连接于x：2端子，防跳继电器常闭接点k1：2端子连接于断路器结构内常闭接点s0：1端子。
66.④
断路器结构内常闭接点s0：2端子连接至合闸线圈：a1端子，合闸线圈：a2端子连接与x：5端子。
67.⑤
联锁回路：l1端子与x：5端子相连，联锁回路：l2端子连接至负电公共端：-km。
68.⑥
x：3端子短接至x：2端子。
69.⑦
断路器机构内快速转换接点s1：1端子连接至x：3端子，断路器机构内快速转换接点s1：2端子连接至x：4端子。
70.⑧
防跳继电器常开接点k1：3端子连接至x：3端子，防跳继电器常开接点k1：4端子连接至x：4端子。
71.⑨
防跳继电器k1：a1端子连接至x：4端子，防跳继电器k1：a2连接至x：5端子。

技术特征：
1.一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，其特征是，防跳电路包括断路器合闸回路，断路器合闸回路内包含断路器q1，断路器q1内设有断路器合闸线圈y1、断路器常闭开关s0以及断路器快速转换接点s1，断路器快速转换接点s1为常开开关；断路器合闸回路包括合闸控制开关，合闸控制开关与断路器快速转换接点s1以及防跳继电器k1线圈串联，串联两端接电源正负极；断路器快速转换接点s1两端并联防跳继电器k1常开开关；合闸控制开关、防跳继电器k1常闭开关、断路器常闭开关s0以及断路器合闸线圈y1串联后接电源正负极。2.根据权利要求1所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，其特征在于，所述的合闸控制开关包括并联的远方合闸把手yh1和就地合闸把手sh1。3.根据权利要求2所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，其特征在于，所述的在断路器合闸线圈y1和防跳继电器k1线圈的下端还连接合闸联锁回路。4.根据权利要求3所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，其特征在于，所述的防跳电路还包括断路器分闸回路，断路器分闸回路包含分闸控制开关和断路器q1，断路器q1内设有断路器常开开关s2和断路器分闸线圈y2，分闸控制开关、断路器常开开关s2以及断路器分闸线圈y2串联后连接电源正负极。5.根据权利要求4所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，其特征在于，所述的分闸控制开关包括并联的远方分闸把手yf1、就地分闸把手sf1和保护分闸开关tj。6.根据权利要求5所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳电路，其特征在于，所述的断路器分闸线圈y2下端还连接分闸联锁回路。7.使用上述权利要求6所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳电路的防跳方法，其特征在于，断路器需要满足一下条件：一、断路器常闭开关s0的接点容量i
s0
大于断路器合闸线圈y1的额定电流i
n
，其中u
n
为断路器合闸线圈y1的额定电压，r为断路器合闸线圈y1的内阻；二、断路器快速转换接点s1在断路器合闸时由断开变为闭合的时间为t1,防跳继电器k1辅助开关的动作时间为t2，断路器常开开关s2在断路器合闸时由断开变为闭合的时间为t3，有t1+t2＜t3。8.根据权利要求7所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳方法，其特征在于，所述的断路器常闭开关s0在断路器合闸时在断路器快速转换接点s1导通前断开。9.根据权利要求8所述的一种基于快速转换接点的断路器防跳方法，其特征在于，所述的i
s0
＞1.6i
n
。

技术总结
一种基于快速转换接点的断路器防跳电路及其方法，防跳电路包括断路器合闸回路，断路器合闸回路内包含断路器Q1，断路器合闸回路包括合闸控制开关，合闸控制开关与断路器快速转换接点S1以及防跳继电器K1线圈串联，串联两端接电源正负极；断路器快速转换接点S1两端并联防跳继电器K1常开开关；合闸控制开关、防跳继电器K1常闭开关、断路器常闭开关S0以及断路器合闸线圈Y1串联后接电源正负极。与断路器操作箱防跳电路相比，无需跳闸脉冲启动防跳回路，当断路器机构问题导致断路器跳闸，若合闸接点粘连，也能实现防跳，防跳的适用范围更广。防跳的适用范围更广。防跳的适用范围更广。


技术研发人员：杨维胜 侯小虎 任丽先 郭文 夏建华 肖江滔 张舸 龚林平
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/4