二次回路识图之断路器控制
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。
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0.5~1A)。
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”位置 当SA的手柄顺时针方向旋转90º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。
二次回路识图
之 断路器控制回路断路器操机构 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。
(六)“跳闸”位置
将SA手柄反时针方向转45º至“跳闸”位置,SA67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。
(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15~25s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
(三)“合闸”位置
当SA的手柄再顺时针方向旋转45º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。
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 15~25s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。
“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、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。
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(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。
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
3
DL
TQ
I 4
跳闸回路
+1HM 7RD HC HC HC 8RD
—1HM
合闸线圈
SYM 2R KK 1 3 KK 19 17
—XM
报警信号
DL
具有灯光监视的断路器控制回路 图五
“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(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。
(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(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。
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所示。
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