二次回路识图之断路器控制课件.ppt

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1、二次回路识图,之断路器控制回路,断路器操动机构,断路器的操作机构是断路器自身附带的跳、合闸传动力装置。分为以下几种。（1）电磁操作机构（CD）：直流螺管式电磁铁合闸，已储能的弹簧分闸。由于是利用电磁力直接合闸，合闸电流很大，可达几十安至数百安，所以合闸回路不能直接利用控制开关触点接通，必须采用中间接触器（即合闸接触器）。多适用于35kV及以下少油断路器。（2）弹簧操作机构（CT）：已储能的合闸弹簧合闸，已储能的分闸弹簧分闸。多适用于真空断路器。,（3）液压操作机构（CY）：以压缩气体作为能源，以液压油作为传递媒介来进行分、合闸。广泛适用110kV及以上的少油及SF6断路器。（4）气动操作机构（

2、CQ）：是以压缩空气为能源推动活塞实现分、合闸。需配备空气压缩设备，所以，只应用于空气断路器上。（5）手动操作机构（CS）要求：有足够的操作能量；动作迅速；高可靠性，不拒动，不误动。,对断路器控制装置的基本要求,（1）应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性 断路器的控制电源最为重要，一旦失去电源断路器便无法操作。因此，无论何种原因，当断路器控制电源消失时，应发出声、光信号，提示值班人员及时处理。对于无人值班变电站，断路器控制电源的消失，应发出遥信。（2）具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生。发生“跳跃”对断路器是非常危险的，容易引起

3、机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必须采取闭锁措施,对断路器控制装置的基本要求,（3）能指示断路器的合闸、跳闸位置状态，应有明显的位置信号，故障自动跳闸、自动合闸时，应有明显的动作信号。（4）合闸或跳闸完成后，应使命令脉冲自动解除 跳、合闸命令应保持足够长的时间，并且当跳闸或合闸完成后，命令脉冲应能自动解除。因断路器的机构动作需要有一定的时间，跳、合闸时主触头到达规定位置也要有一定的行程，这些加起来就是断路器的固有动作时间及灭弧时间。命令保持足够长的时间就是保障断路器能可靠地跳、合闸。为了加快断路器,对断路器控制装置的基本要求,的动作，增加跳、合闸线圈中电流的增长速度，要尽可能减小跳、合闸线圈

4、的电感量。为此跳、合闸线圈都是按短时带电设计的。因此跳、合闸操作完成 后，必须自动断开跳、合闸回路。否则会烧坏跳闸或合闸线圈。通常由断路器的辅助触点自动断开跳合闸回路。（5）断路器的操作动力消失或不足时，例如弹簧机构的弹簧未拉紧，液压或气压机构的压力降低等，应闭锁断路器的动作，并发出信号。SR6气体绝缘的断路器，当 SR6 气体压力降低而断路器不能可靠运行时，也应闭锁断路器的动作并发出信号,对断路器控制装置的基本要求,（6）当具有单相操作机构的断路器按三相操作时，其合闸及跳闸的三相线圈一般采用串联联接，断路器合闸回路的辅助接点应串联联接；跳闸回路的辅助接点应并联联接。此时，断路器应有三相不一致

5、信号（7）接线应简单、可靠，使用电缆芯数应尽量少。,断路器的控制方式,(1)按自动化程度分：手动控制和自动控制(2)按控制距离分：就地控制和远方控制(3)按控制方式分：分散控制和集中控制(4)按操作电源性质分：直流操作和交流操作(5)按操作电源电压和电流的大小分：强电控制和弱电控制 强电控制采用较高电压(直流 110V或220V)和较大电流(交流5A)，弱电控制采用较低电压(直流60v以下，交流50v以下)和较小电流(交流0.51A)。,具有灯光监视的断路器控制回路,就地、手动控制元件万能转换开关作用：发出命令脉冲，使断路器合、跳闸。,一、无“防跳”“闪光回路”，具有灯光监视的当地控制、电磁机

6、构的断路器控制回路,图中：+WC、-WC 控制母线；FU1、FU2熔断器，SA 控制开关，HG 绿灯；HR 红灯；KMC接触器；QF断路器辅助开关；WCL合闸小母线；YT断路器跳闸线圈；YC断路器合闸线圈，FU3、FU4熔断器；（一）“跳闸后”位置当SA的手柄在“跳闸后”位置，断路器在跳闸位置时，其常闭触点闭合，+WC经FU1、SA10-11、HG及附加电阻、QF（常闭）、KMC线圈、FU2、-WC。此时，绿色信号灯回路接通，绿灯亮，它表示断路器正处于跳闸后位置，同时表示电源、熔断器、辅助触点及合闸回路完好，可以进行合闸操作。但KMC不会动作，因电压主要降在HG及附加电阻上。（二）“预备合闸”

7、位置当SA的手柄顺时针方向旋转90至“预备合闸”位置，SA10-11接通，但KMC仍不会启动，因回路中串有HG和R。,（三）“合闸”位置当SA的手柄再顺时针方向旋转45至“合闸”位置时，SA5-8触点接通，接触器KMC回路由+WC经FU1、SA5-8、QF（常闭）、KMC线圈、FU2、-WC导通而启动，闭合其在合闸线圈回路中的触点，使断路器合闸。断路器合闸后，QF常闭触点打开、常开触点闭合。（四）“合闸后”位置松手后，SA的手柄自动反时针方向转动45，复归至垂直（即“合闸后”）位置，SA10-9触点接通。此时，红灯HR回路由FU1、SA10-9、HR、QF（常开）、YT线圈、FU2、-WC导通

8、，红灯亮，指示断路器处于合闸位置，同时表示跳闸回路完好，可以进行跳闸。（五）“预备跳闸”位置,（六）“跳闸”位置将SA手柄反时针方向转45至“跳闸”位置，SA6-7导通，HR及R被短接，经+WC经FU1、SA6-7 QF常开触点、FU2、-WC，使YT励磁，断路器跳闸。断路器跳闸后，其常开触点断开，常闭触点闭合，绿灯亮，指示断路器已跳闸完毕，放开手柄后，SA复位至“跳闸后”位置。,二、具有“防跳”“闪光回路”、灯光监视的当地控制、电磁机构的断路器控制回路,“跳跃”现象与防“跳”,“跳跃”现象：当断路器手动或自动重合在故障线路上时，保护装置将动作跳闸，此时如果运行人员仍将控制开关放在“合闸”位置

9、（SA5-8触点接通），或自动装置触点KM1未复归，断路器SA5-8将再合闸。因为线路有故障，保护又动作跳闸，从而出现多次“跳合”现象。此种现象称为“跳跃”。断路器若发生“跳跃”不仅会引起断路器毁坏，而且还将扩大事故所谓“防跳”措施，就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳”闭锁装置或控制回路中所具有的电气“防跳”接线，来防止断路器发生“防跳”的措施。,图中所示控制回路采取了电气“防跳”接线。其KL为跳跃闭锁继电器，它有两个线圈，一个电流启动线圈，串于跳闸回路中；另一个电压保护线圈，经过自身常开触点KL1与合闸接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2，其工作原理如下：当利用控制开关（

10、SA）或自动装置（KM1）进行合闸时，若合在故障线上，保护将动作，KOM触点闭合，使断路器跳闸。跳闸回路接通的同时，KL电流线圈带电，KL动作，其常闭触点KL2断开合闸回路，常开触点KL1接通KL的电压自保持线圈。此时，若合闸脉冲未解除（如SA未复归或KM1卡住等），则KL电压自保持线圈通过触点SA5-8或KM1的触点实现自保持，使KL2长期打开，可靠地断开合闸回路，使断路器不能再次合闸。只有当合闸脉冲解除（即KM1断开或SA5-8切断），KL的电压自保持线圈断电后，回路才能恢复至正常状态。,“不对应”与闪光装置,当断路器位置与控制开关位置不一致时，称为“不对应”，位置指示灯闪光,图中，由KM

11、、R、C组成闪光继电器。按下按钮SE时，它相当于一个不对应回路，闪光母线与负电源接通，闪光继电器KTW的线圈回路接通，电容器C经附加电阻R和“不对应”回路中的信号灯充电，于是加在KM两端的电压不断升高，当达到其动作电压时，KM动作，其常开触点KM.2闭合，闪光母线（+）WTW与正电源直接接通，信号灯全亮。同时其常闭触点KM.1断开它的线圈回路，电容C 便放电，放电后，电容C 的端电压逐渐降低，待降至KM的返回电压时，KM复归，KM.2断开，KM.1闭合，闪光母线经KM、KM.1与正电源接通，信号灯呈半亮。重复上述过程，便发出连续闪光。,另一种闪光装置,“预备合闸”位置当SA的手柄顺时针方向旋转

12、90至“预备合闸”位置，SA9-10接通，绿灯HG回路由（+）WTW、FU1、SA9-10、HG、QF（常闭）、KMC、FU2、-WC导通，绿灯闪光，“预备跳闸”位置SA手柄在“预备跳闸”位置时，SA13-14导通，经（+）WTW、FU1、HR KL QF常开触点 YT、FU2、-WC回路，红灯闪光，发出预备合闸信号。,三相一次重合闸装置,架空线路的短路故障多为瞬时性的，当保护跳闸切除故障后，短路点的绝缘经常可恢复，便可利用自动重合闸继电器KAC，使断路器自动再合闸，即可恢复再送电，这种重合的成功率，多不低于70%。110kV线路，一般均应装设三相一次重合闸装置，三相一次重合闸装置的展开图如图

13、所示。（1）线路正常运行，开关处于合闸状态，QF3常闭触点断开，控制开关SA在合闸后位置，其触点21、23接通，信号灯HL亮，电容C经充电电阻R4充电，经1525s时间，充电至额定的直流电压，这时KAC处于准备动作状态。,（2）线路发生瞬间故障，保护动作使开关跳闸，其辅助常闭触点QF3闭合，由于SA还处于“合闸”位置，其触点21、23仍导通，所以重合闸由开关的辅助触点与SA触点不对应启动，时间继电器KT经本身的瞬时常闭触点KT2瞬时断开，使限流电阻R5串入KT线圈电路中，这时KT继续保持动作状态，经整定的延时，以保证线路故障点的绝缘恢复和开关准备再次合闸，当KT的常开触点KT1接通，构成了电容

14、C对中间继电器KM电压线圈的放电回路。KM动作，其常开触点闭合，使操作电源经KM2、KM1触点、KM电流自保持线圈、信号继电器KS和压板XE1向合闸接触器KMC发出合闸脉冲，断路器合闸。同时由KS给出重合闸动作信号。断路器合上后，若是瞬时性故,障，重合成功。辅助触点QF2、QF3断开，继电器KS KT相继返回，其触点打开。电容C重新充电，经过1525s时间充好电，准备下一次动作。这说明装置是能够自动复归的。（3）断路器重合于永久性故障时，保护再次动作，使断路器跳闸，KAC重新启动，KT触点闭合，电容C来不及充电到KM动作所需要的电压，不会起动重合闸，保证了只重合一次。（4）手动跳闸时，控制开关

15、SA处于“跳闸”后位置，此时SA触点21-23断开，KAC不启动；同时，2、4触点闭合，使电容C对R6放电，KM不能动作。因此，手动跳闸不重合。,（5）手动合闸于线路故障，保护动作于跳闸，电容C来不及充电到KM动作所需要的电压，不会起动重合闸。（6）为防止KAC出口中间继电器KM触点KM2与KM1被卡住，而出现断路器多次重合于故障线路上（即“跳跃”），可采用“防跳”措施。1)采用两对常开触点KM1和KM2串联，若其中一对触点卡住，另一对能正常断开，不至发生断路器“跳跃”现象。2)断路器本身的“防跳”功能。当KM两个串联的常开触点被粘住时，KL的电压线圈经自身的常开触点KL1而带电自保持，从而使

16、其常闭触点KL2、KL3也保持断开，使合闸接触器KMC不会接通，达到了“防跳”的目的。,当线路低频减载及母线差动等保护装置动作后不需重合闸时，设重合闸闭锁回路。双侧电源重合闸装置，还应防止两侧电源的非同期合闸。对于单回联络线，可在重合闸的“不对应”启动回路中，串入同期或无压检定继电器的触点，只有当线路跳闸后线路无压，或对侧与本侧在同期情况下，才能启动重合闸装置；,三、具有“防跳”“闪光回路”、灯光监视的当地控制、弹簧机构的断路器控制回路,配弹簧操作机构的断路器控制、信号回路，在其合闸线圈中串有弹簧已贮能闭锁触点SQS1，只有弹簧贮能后，才能合闸；当设有自动重合闸，如重合于永久性故障时，弹簧来不及贮能（需9S），故不能第二次重合。为可靠起见，仍加了“防跳”回路。,四、具有“防跳”“闪光回路”、灯光监视的当地控制、液压机构的断路器控制回路,当液压低于合闸回路所需压力时，触点SP4断开，不允许合闸；当液压低于跳闸回路压力时，触点SP5断开，不允许跳闸。3SP3触点闭合，发出油压降低信号；触点SP1、SP2闭合，启动油泵打压；压力表的触点PP1、PP2启动KM3发出压力异常信号；当油压降到零时，启动油泵可能造成断路器的慢分事故。,液压机构的五个微动开关的用途油泵自动停止 油泵自动启动 压力降低合闸闭锁分闸闭锁,五、具有“防跳”“闪光回路”、灯光监视的可远方控制的断路器控制回路原理图,