浅谈模拟断路器在保护定检中的应用

1、浅谈模拟断路器在保护定检中的应用摘要:本作者多年从事继电保护工作，根据继电保护检验标准规定继电保护装置全检周期为6年，部检周期为3年，因此需要经常对继电保护及断路器进行调试。调试时经常遇到一些问题，模拟断路器接线简单，使用方便，为继电保护调试人员减轻工作量、提高工作效率和质量提供了方便，也避免了由于断路器多次的分合闸造成断路器本体机械部分不良引起的被迫停电，而造成的各方面影响。关键词:继电保护、模拟断路器中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：ABSTRACT:Formanyyearsengagedintheworkofprotection,protectiondevicesinacco

2、rdancewiththeprovisionsoftherelaytestfullinspectioncycleforsixyears,theMinistryofinspectionperiodfor3years,thereforerequiringconstantprotectionandcircuitbreakersfordebugging,debuggingisoftenthecasewhentosomeproblems,thesimulationbreakerisasimple,easytouse,toreducetheworkloadfortherelaydebugging,impr

3、oveworkefficiencyandquality,moretoavoidthecauseofopeningandclosingthecircuitbreakerseveraltimescausedbythemechanicalportionofthecircuitbreakerbodybadforcedtoblackout,causedbythepartiestoaffect.KEYWORD：Protectionrelay、Analogcircuitbreaker电力系统继电保护装置检验工作中，为验证全回路工作的正确性，必须将继电保护装置与高压断路器联结起来进行“整组传动”试验。然而，在

4、实际工作中经常遇到高压断路器也在检修或其它原因无法同步配合的情况，特别是在基建工程调试时，继电保护装置已调试完毕而高压断路器还未安装完毕的情况更是经常发生。由于这些情况的出现，使继电保护调试工作受到影响。同时，过于频繁地操作高压断路器也会影响它的运行寿命，甚至会发生意外损坏。因此，开发研制模拟断路器是非常必要的，一些继电保护试验室或专业制造厂对模拟断路器的需求更是迫切的。目前，市场上模拟断路器品种繁多，但大多数都不能与微机型继电保护测试装置配合使用，能配合使用的模拟断路器价格又普遍较高，而且可靠性和抗干扰性差。随着微机保护测试装置在电网的大量应用，特别需要一种能与其配合使用的模拟断路器。为此本

5、文提出了一种以数字电路为核心的集成电路模拟断路器。此模拟断路器可与微机型继电保护测试装置配合使用以检测成套保护装置，且造价低、功耗小、计时准确、工作可靠和抗干扰性好。1概述多年从事继电保护工作，根据继电保护检验标准规定继电保护装置全检周期为6年，部检周期为3年，因此需要经常对继电保护及断路器进行调试，调试时经常遇到以下问题：1）重复整组试验，高压断路器反复调合闸动作，缩短断路器使用寿命，对断路器机械结构带来不利的影响；2）在定检预试时继电保护调试人员和高压检修人员经常发生同时争用断路器的情况，此时只有调试人员和检修人员轮流对断路器进行操作，在一般情况下都是继电保护人员等高压检修人员对断路器试验

6、合格后，才进行保护传动试验，结果延长了电力线路停电时间，降低了工作效率；3）在继电保护装置需要检修或配合检查需要停保护装置时，对保护装置的逻辑回路进行效验，需要停运断路器配合，这时由于线路运行不能对断路器进行停电。基于以上原因，迫切希望有一台可以代替断路器的便携式模拟断路器。2断路器控制回路分析常用断路器分多油断路器、少油断路器、空气断路器、SF6断路器，其操作机构分为弹簧机构和液压机构。而控制回路则基本相似。图1断路器控制回路图通过断路器控制回路原理图可以看出，断路器控制回路与继电保护操作回路联系在于回路号正电“1”、合闸“7”、跳闸“37”、负电“2”等固定的几个节点上。因此可以从控制回路

7、入手，把以上回路接入到模拟断路器相应节点上，可以使控制回路完整正确，方便使用模拟断路器在继电保护装置定检时代替高压断路器，从而减少断路器分合闸次数，达到减少断路器检修次数，提高供电可靠率。3模拟断路器的使用（1）模拟断路器采用全数字电路，时间为数字拨码设置，可实现模拟断路器跳合闸时间设置、三相/分相操作选择、输入信号逻辑控制等功能，从而模拟断路器的跳、合闸动作。模拟断路器跳合闸电源电压为DC220V与DC110V两档，试验前必须选择好电压与输入电压一致，所有保护装置全部提供DC220V电源，在配合上不存在电源不匹配造成的模拟断路器分合闸线圈烧毁情况。（2）模拟断路器可以模拟分相操作断路器，也可

8、模拟三相操作断路器，跳合闸阻抗可以根据不同断路器分合闸线圈电阻自由选择，以便真实模拟断路器动作情况；当模拟分相操作断路器时，其跳合闸输入端子分别为A合、A跳、B合、B跳、C合、C跳；当模拟三相操作断路器时，其跳合闸输入端子为三跳、三合。可以保证模拟断路器从10kV到110kV的三相操作和220kV及以上的分相操作，在选择上自由灵活。另外，面板上还设有手动合闸和手动跳闸按钮，并设有跳合闸信号灯，分别为A合、B合、C合三个红色信号灯和A跳、B跳、C跳三个绿色信号灯，在模拟三相操作断路器时，A、B、C三相信号灯同时明灭。（3）在模拟回路中设有继电器A、B、C各输出一组转换触点，动断触点闭合或断开触点

9、断开的触点与操作电源完全隔离，可与微机型继电保护试验设备进行配合。（4）模拟断路器可模拟跳闸和合闸时间，时间设置为拨码开关设置，精度高。时间范围可以根据现场实际情况选择。（5）以三相操作断路器为例，只需要把操作箱的1、2、37、7分别接入模拟断路器的正电、负电、跳闸线圈正端、合闸线圈正端，就可以实际模拟在保护装置调试时代替高压断路器传动试验。（6）当保护逻辑及传动试验全部结束后，恢复接入模拟断路器的回路，再用保护逻辑跳合断路器，可以进一步检查断路器控制回路接线是否正确。4模拟断路器应考虑的几个问题针对各类高压断路器的不同情况，并结合继电保护检验工作的实际需要，设计模拟断路器时必须考虑如下几项基

10、本问题：（1）能通过与实际高压断路器相同的跳、合闸电流，以检验继电保护跳、合闸装置电流保持回路的可靠性。根据实际调研统计，高压断路器的实际跳合闸电流为15A，变化级差为1A。（2）在每相跳合闸回路里，必须有能切断直流220V、5A的“辅助接点”，其动作与“主触头”动作保持同步。（3）模拟断路器既能三相操作又能分相操作，其分相动作速度应在一定范围内可调，以满足实现检验工作需要。实际上，不同类型的高压断路器动作速度不同，模拟断路器的跳、合闸时间必须含盖此范围。同时，由于超高压断路器是分相操作机构，因此在断路器的分、合操作中，同一台断路器三相动作速度也不可能完全相同，即三相不同期现象。按高压断路器检修规程规定，跳闸时三相不同期时间不允许超过10ms，合闸时不允许超过40ms，严重的不同期现象将影响继电保护装置的动作行为。（4）能输出代表高压断路器同步动作的接点，控制微机型继电保护试验装置的起动（模拟故障生成）和停止（模拟系统故障被切除），完成高压断路器“主触头”功能的模拟。（5）既能接受远方（保护、遥控）操作，又能就地进行分、合操作。（6）能直观清楚地显示模拟断路器当前的实际位置（分闸、合闸）。（7）安全问题：由于断路器每相通过电流为5A、电压为220V、功率为1.1kW的直流大功率，因此能造成装置内的元件迅速发热，而且通电回路断弧困难。一旦模拟断路器