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1、第三章 断路器的控制和信号电路,本章内容,概述,三相操作断路器的控制和信号电路,液压分相操作断路器的控制和信号电路,空气断路器的控制和信号电路,第一节 概 述,一、断路器的控制类型,按控制方式,一对一控制,一对N选线控制,按操作电源,强电控制,弱电控制,按控制地点,远方控制,就地控制,靠电磁力进行合闸的机构。合闸电流很大，可达几十安至数百安。,靠压缩气体（氮气）作为能源，以液压油作为传递媒介来进行合闸的机构。合闸电流小，而且压力高，传动快，动作准确，出力均匀。,靠预先储存在弹簧内的位能来进行合闸的机构。弹簧储能时耗用功率小，合闸电流小。,广泛应用于3500kV断路器,二、断路器的操作机构,作用
2、,使断路器合闸或维持闭合状态，或使断路器跳闸。,分类,电磁操作机构,弹簧操作机构,液压操作机构,气动操作机构,以压缩空气储能和传递能量的机构。功率大，速度快，但结构复杂，需配备空气压缩设备，只应用于空气断路器上。合闸电流也较小。,操作机构,断路器本身附带的合、跳闸传动装置。,手动操作机构,第二节 三相操作断路器的控制和信号电路,一、断路器控制回路的基本要求,（1）断路器操作机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的。在合、跳闸完成后应自动解除命令脉冲，切断合、跳闸回路。（2）电磁操作机构，合闸线圈电流很大（35250A左右），须通过合闸接触器接通合闸线圈。（3）应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施
3、。（4）断路器既可利用控制开关进行手动跳闸与合闸，又可由继电保护和自动装置自动跳闸与合闸。,一、断路器控制回路的基本要求,（5）应能监视控制电源及合、跳回路的完好性；应对二次回路短路或负荷进行保护。（6）应有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同的显示信号。（7）对于采用气压、液压和弹簧操作机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。（8）对于分相操作的断路器，应有监视三相位置是否一致的措施。（9）接线应简单可靠，使用电缆芯数应尽量少。,二、控制开关,控制开关:是控制回路中的控制元件。由运行人员直接操作，发出合、跳闸命令脉冲，使断路器合、跳闸。,操作手柄,触点盒
4、,接线端子,面板,操作手柄,LW2型控制开关的结构,二次回路图中用 SA 表示,控制开关触点图表:,用于表明控制开关的操作手柄在不同位置时触点盒内各触点通断情况的图表。,注：“”表示接通，“”表示断开,控制开关的6种位置表示：,图中：PC预备合闸C 合闸CD合闸后PT预备跳闸T 跳闸TD跳闸后,触点对,操作手柄位置,“”表示在该操作位置触点接通,否则表示断开。,SA,1、基本电路一：基本跳、合闸电路,电源,熔断器,合闸回路,跳闸回路,合闸线圈回路,跳闸线圈,继电保护触点,合闸接触器,控制开关,（一）断路器控制信号电路的构成（5）部分,合闸线圈,QF断路器的辅助触点。作用:（1）防止SA的触点在
5、通断电路时被烧坏；（2）保护跳、合闸线圈。（因跳合闸线圈是按短时通电设计的，操作完后应将跳、合闸线圈回路切断）,位置信号回路：（1）双灯制:用于灯光监视的断路器控制信号回路中（2）单灯制:用于音响监视的断路器控制信号回路中,2、基本电路二：位置信号电路,2、基本电路二：位置信号电路,双灯制,合闸后,跳闸,合闸,预合合闸,预备跳闸,跳闸后,跳闸后,KCC:合闸位置继电器触点,KCT:跳闸位置继电器触点,闪光电源M100（+）的作用：,双灯制,单灯制,闪光电源M100（+）的作用：1）监视断路器与控制开关不对应的情况，2）监视SA操作是否有误。,双灯制 中:预备合闸位置时,绿灯闪光。预备跳闸位置时
6、,红灯闪光。跳闸和跳闸后位置时,绿灯发平光。合闸和合闸后位置时,红灯发平光。单灯制中：预备合闸、预备跳闸位置时,白灯闪光。合、跳闸及合、跳闸后位置时,白灯发平光。,小 结,3、基本电路三：自动合、跳闸的灯光显示,合闸位置继电器触点,跳闸位置继电器触点,何时发 闪光？,自动合闸触点,继电保护触点,注意：SA位置与断路器位置不对应时，灯发闪光。,动作前 动作后,双灯制分析：,合闸后位置,自动合闸装置动作：继电保护动作自动跳闸：,K1,单灯制分析：KCC合闸位置继电器触点。KCT跳闸位置继电器触点。,自动合闸装置动作：继电保护动作自动跳闸：,自动合闸装置动作前：,继电保护动作前：,1、自动跳、合闸时
7、，灯光显示按照不对应原理设计。2、双灯制 中:自动跳闸后,绿灯闪光。自动重合闸装置动作后，红灯闪光。3、单灯制中：自动跳闸或自动重合闸装置动作后，白灯闪光。,小 结,4、基本电路四：事故跳闸音响信号电路,SA的两对触点串联的作用:避免在预备合闸或合闸位置瞬时发出不必要的音响信号，两对触点串联可使回路仅在“合闸后”位置接通。,5、断路器的“防跳”闭锁电路,断路器的跳跃问题,当断路器合闸后，在控制开关SA的触点58或自动装置触点K1被卡死的情况下，如遇到一次系统永久性故障，继电保护动作使断路器跳闸，则会出现多次“跳闸合闸”现象，称为“跳跃”现象。,“跳跃”现象：当断路器手动或自动合闸在有故障的线路
8、上，继电保护装置将动作于跳闸，此时若监控人员仍将控制开关放在合闸位置、或自动重合闸装置的触点（K1）未复归，断路器将不断发生跳、合现象。,p20,5、断路器的“防跳”闭锁电路,由防跳继电器构成的电气防跳电路,K1自动合闸触点K2继电保护中间继电器触点。YT跳闸线圈KCF防跳继电器,由跳闸线圈辅助触点构成的防跳电路机械防跳装置,K1自动装置触点K2继电保护触点YT跳闸线圈KM合闸接触器,？,（二）灯光监视的断路器控制信号电路,1、电磁操作机构的断路器控制信号电路,手动合闸,合闸前,预备合闸,合闸,合闸后,1、电磁操作机构的断路器控制信号电路,手动跳闸,跳闸前,预备跳闸,跳闸,跳闸后,1、电磁操作
9、机构的断路器控制信号电路,自动合闸,自动装置动作前,自动装置动作,合上闸后,1、电磁操作机构的断路器控制信号电路,自动跳闸,保护装置动作前,保护装置动作,跳开闸后,发事故音响,发闪光,1、电磁操作机构的断路器控制信号电路,防跳分析,电流启动,电压保持,一旦KCF动作，该触点将切断合闸回路,1、电磁操作机构的断路器控制信号电路,1、电磁操作机构的断路器控制信号电路,(2)R4的作用:阻值为1-4,通常为1。若K2回路有串联的信号继电器时，此电阻可防止信号继电器被防跳继电器触点KCF短接而拒发信号,R4的阻值应大于信号继电器的内阻,以保证信号继电器可靠动作.若K2回路中无串接的信号继电器时,此电阻
10、可以取消。,(1)红绿灯串电阻(R1 R2)的作用:GN RD亮时,大部分压降在灯(8W)上,当灯丝短路时,会引起跳闸线圈或合闸接触器误动,(此电阻由灯泡制造厂配置：1000或2500)。,(3)KCF常开触点的作用:KCF常开触点与K2触点并联,K2触点容量小。在跳闸时,若QF触点未断开,K2先断开,易烧坏K2,并上KCF常开触点后,K2不切断跳闸电流，因而不会烧坏.,2、灯光监视的弹簧操作机构的断路器控制信号电路,不同点的分析,（1）弹簧未拉紧时，Q1闭锁合闸回路，并启动储能电动机，发预告信号。,（2）弹簧拉紧后，解除合闸回路闭锁，允许合闸；储能电动机M停转。,（3、4）用控制开关和自动装
11、置出口继电器的触点可以直接控制合闸线圈。,储能电动机,返39,2、弹簧操作机构的断路器控制信号电路 与电磁操作机构的图3-8相比有4点不同:1).当无自动重合闸装置时,合闸回路串有辅助触点Q1,只有当弹簧拉紧、Q1闭合后,才允许合闸。当弹簧未拉紧时,发“弹簧未拉紧”的信号.2).当弹簧未储足能量时,两对常闭触点Q1闭合,启动电动机M储能,当弹簧储满能量时,常闭触点Q1断开,常开触点Q1闭合,此时可进行手动合闸。,p38,3)弹簧操作时,SA的手动触点可直接接通YC,因为YC不需很大的合闸电流,由弹簧储存的能量合闸.4)当断路器装有自重合装置时,由于合闸弹簧正常运行处于储能状态,所以能完成一次重
12、合闸任务,如果是永久性故障,重合不成功,将不能进行第二次重合.,p38,3、灯光监视的液压操作机构的断路器控制信号电路 图310操作原理：利用液压储存的能量使断路器合闸、跳闸或维持在合闸状态。当液压低于某一定值时,液压泵电动机自动储能；当液压高于某一定值时,自动停泵,避免压力过高而损坏压力机。当压力过低时,应自动闭锁断路器跳、合闸回路,使断路器不能动作，以免发生断路器爆炸事故。,正常压力范围：15.8MPa17.5MPa。,3、液压操作机构的断路器控制信号电路,不同点的分析,S1S5为液压操作机构所带微动开关的触点，微动开关的闭合和断开，与操作机构中贮压器活塞杆的行程调整和液压有关。见表3-6
13、,S6、S7为压力表电触点。,图中符号：700信号小母线KM直流接触器M直流电动机KC1，KC2中间继电器,（三）音响监视的断路器控制信号电路,跳闸位置继电器,合闸位置继电器,手柄内的指示灯,与灯光监视的图38的区别:（1）KCC KCT代替了红绿灯 当控制回路断线时或FU1 FU2熔断时,KCC KCT同时断电,其常闭触点接通音响信号回路,发出控制回路断线信号,同时光字牌亮。（2）指示灯回路与控制回路分开，用一个指示灯,灯泡装在控制开关的手柄内。（3）在事故音响跳闸回路中,用KCT代替QF。目的是为了减少联系电缆芯数,由4芯减至3芯。,（三）音响监视的断路器控制信号电路,信号灯熄灭的原因：熔
14、断器熔断、控制回路断线、灯泡烧坏。,音响监视的优点:1.指示灯回路与控制回路分开2.利用音响监视,便于及时发现故障3.信号灯减少,避免控制屏拥挤4.减少联系电缆芯数,发闪光,（三）音响监视的断路器控制信号电路,手动合闸,合闸前,发平光,预备合闸,合闸,合闸后,（三）音响监视的断路器控制信号电路,手动跳闸,跳闸前,预备跳闸,跳 闸,跳闸后,发平光,发闪光,（三）音响监视的断路器控制信号电路,自动合闸,自动装置动作前,发平光,自动装置动作,合上闸后,发闪光,（三）音响监视的断路器控制信号电路,自动跳闸,保护装置动作前,发平光,保护装置动作,跳开闸后,发闪光,（三）音响监视的断路器控制信号电路,控制
15、电路及其电源监视,控制电路的电源消失？,跳闸、合闸回路断线？,控制电源正常，信号电源消失？,第三节：液压分相操作的断路器的控 制和信号电路,在220kV及以上电压等级的电力系统中，为满足综合重合闸或单相重合闸各种运行方式的要求，提高安全供电水平，应采用分相操作的断路器。,综合重合闸：可以单相跳闸、单相重合；也可以三相跳闸、三相重合的运行方式。用于220kV及以上的线路。单相重合闸：单相跳闸、单相重合。用于110kV及以下的送电线路。,分析 略。,第三章1、在断路器控制回路中，红、绿灯有哪些作用？其附加电阻有哪些作用？怎样选择？2、在断路器的控制回路中，红绿灯在哪些情况下发闪光？3、试述断路器控制回路中KCF的作用？4、在图312中，解释S1US5U、S6U、S7U的作用。5、在图311中，有几种原因可引起信号灯不亮？6、在断路器的控制信号回路中，音响监视的与单纯灯光监视的相比，具体有哪几方面的优点？,复习思考题：,
