开关防跳回路取舍之探讨

一、       防跳回路的原始设计及其作用
电力系统的发展是一个由低压到高压，由手动到电控的过程，也是一个对开关的控制由简单到完善的过程。开关防跳回路的设计意图，是为了防止手动电合开关时，线路有故障使保护动作沟通跳闸回路，或者跳闸出口接点卡死而造成开关的跳跃，从而损坏开关或对系统造成冲击。所以，防跳回路很早就成为控制回路的必需设计之一。下面我们就以开关的经典控制回路设计图来重温一下防跳回路的设计及其作用。
TBJ是一个双线圈继电器，一个是电流线圈，串接于跳闸回路，一个是电压线圈，并接于合闸回路。当通过远方控制把手电合开关时，⑤、⑧接点导通，沟通合闸回路，合闸接触器HC带电，接点导通合闸线圈带电，通过电磁力拉动机构完成合闸操作。在这一操作过程中，如若跳闸回路有跳闸接点沟通（可是接点卡死或是保护动作出口），在开关完成合闸的瞬间，开关辅助接点切换，跳闸回路导通，又使开关跳闸，如若继续操作着控制把手，开关又会合闸，如此产生多次跳跃，给开关和电网带来损害和冲击。防跳回路的设计，正是为了防止这种事故的发生，在开关合闸的瞬间，如若跳闸回路沟通，跳闸回路中就会有电流通过，从而启动TBJ电流线圈，使TBJ动作，接点闭合，串接于TBJ电压线圈的接点闭合，使电压线圈带电，从而使串接于合闸回路的TBJ常闭接点打开并保持，断开合闸回路，使开关一次跳开，再不合闸，直至控制把手返回且放弃合闸操作，这样就达到防止开关跳跃的设计目的。
二、       开关本体防跳设计的出现及其带来的问题
（一）开关机构设计的新发展
随着开关制造技术的发展，早期的电磁操动机构已发展为弹簧储能机构，开关本体也增加了就地电控功能。为了防止就地操作时可能出现的跳跃，开关本体机构中也增加了防跳回路。例如，延安供电局 330kv延安变、黄陵变的330kv分相开关，和新建及改造的110kv变电站的110kv开关，都具有这样的设计。下面我们以阿尔斯通（ALSTOM）公司的110KVGL312-F1机构为例，看一下这种开关内部的回路设计原理。
防跳继电器为-K11/ZK1.1，其线圈并接于合闸线圈回路，它有一副常闭接点(接点标号21、22)串接于合闸回路，当就地通过合闸按钮-S4/ZS2.1电动合闸后，由于辅助接点-ZS1.1/ZS1.1闭合沟通防跳继电器，使其动作打开该常闭接点，断开合闸回路，直到你松开合闸按钮为止，这样就起到防跳的作用。
（二）新机构带来的问题
以上就是开关本体防跳回路的设计原理，这样，在现场工作中就会出现远方操作回路及开关本体两套防跳回路共存的情况。
或许有人会想，两套防跳都用，不是更可靠吗？我们来分析一下：
1、若遥控合闸，当跳闸回路有电流通过时，装置内TBJ会动作，接点打开断开合闸回路正电源，处于本体机构的防跳回路，由于没有正电源而不会动作，但不会影响回路的正常功能。但是，若装置内TBJ由于某种原因拒动时，就地防跳回路会发挥作用而动作，起到后备的作用。
2、若就地电合，由于远方、就地开关打于就地位置，只能是就地防跳回路起作用，远方回路彻底不起作用。
从以上分析可以看出，两套防跳回路在正常情况下，都不会同时动作，不会出现都同时动作从而更可靠的情况，只是在远方电合时，就地回路会起到后备的作用。这样看来，两套回路是可以同时存在的，但是，这样的共存会对其它回路带来影响。
还是以经典控制回路设计为例，这样的设计若配以新式开关机构，我们可以发现，指示开关位置的TWJ（跳闸位置继电器）与HWJ（合闸位置继电器）分别并接于合闸回路和跳闸回路，由于机构内防跳回路会在开关合闸后导通（原理如段落（一）的分析），造成TWJ回路沟通，从而动作造成开关位置误判断，其具体影响如下：
1、         由于TWJ的长期导通，造成靠TWJ接点点亮的开关跳闸位置指示灯绿灯长期亮，在开关合位时出现红、绿灯同时亮的情况，给运行人员带来判断困难。
2、         由TWJ接点沟通的事故音响回路导通，导致事故音响在开关合位错误发出，带来恐慌。
3、         由TWJ接点启动的故障录波器误起动。
4、         需要判断位置的保护误判逻辑。
从以上分析可以看出，两套防跳回路在一般回路中同时保留是不可能的，必须对其做出取舍或者是对其它回回路进行改造，具体方案如下节所述。
三、开关防跳回路取舍方案选择
1、         保留两套防跳回路，对TWJ回路进行改造。方案有如下两种：
A：将并接于合闸回路的TWJ线圈在并接点打开，单独用一根线串接于开关常闭辅助接点，这样就能在跳闸时正确指示开关位置。这种方法的缺点是，失去了原回路设计中绿灯指示合闸回路是否导通完好的功能，无法反映合闸回路好坏，即使合闸回路损坏绿灯也继续点亮，相应控制回路断线的信号也无法发出。
B：同上将并接于合闸回路的TWJ线圈在并接点打开，单独用一根线串接于开关合闸线圈回路中开关常闭辅助接点与TBJ接点之间，这样的设计，既可以指示接入点后合闸回路的好坏，也可以保留两套防跳回路。缺点是两接点之间的点通常厂家并不引出，需要查回路并进行配线。
2、         对两套回路进行取舍，方案很简单：
A：保留装置内防跳回路，拆除开关机构内防跳回路，这样不须改动任何其它回路，唯一的缺点是就地电合时失去了防调功能。
B：去除装置内防跳回路，保留机构内回路，这样不论就地还是遥控，都具有防跳功能，但是TWJ回路要单独另接于辅助接点。缺点是TWJ回路无法指示合闸线圈回路的好坏，增加了保护人员处理故障的难度。
四、       结论
通过以上的分析我们可以看出，防跳回路的取舍有多种方案，并且各有利弊，希望这篇文章的分析可以对电气回路设计和现场施工及维护人员给以帮助，在工作中根据实际情况选择最理想的取舍方案，不要拘泥于上级部门选用哪套方案的建议，以更有利于系统电气的安全运行。

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