断路器的控制和信号电路课件.ppt

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1、关于断路器的控制和信号电路第1页，此课件共42页哦2 概概 述述一、断路器及其作用一、断路器及其作用 断路器是一种高压开关，断路器是一种高压开关，它有专门的灭弧装置，不它有专门的灭弧装置，不仅能开合负荷电流，而且仅能开合负荷电流，而且能切断短路电流。因此能切断短路电流。因此断断路器在高压电网中起两方路器在高压电网中起两方面的面的作用：一是控制作用，作用：一是控制作用，二是保护作用。二是保护作用。SN10-10SN10-10型少油断路器型少油断路器第2页，此课件共42页哦3 概概 述述一、断路器及其作用一、断路器及其作用断路器的辅助常开触点随断路器的辅助常开触点随主触头合而合，开而开；主触头合而

2、合，开而开；断路器的辅助常闭触点随断路器的辅助常闭触点随主触头合而开，开而合。主触头合而开，开而合。QS1QS2QF辅辅助助常常开开辅辅助助常常闭闭第3页，此课件共42页哦4 概概 述述二、二、断路器的控制类型断路器的控制类型按操作电源按操作电源强电控制：强电控制：110V或或220V弱电控制：弱电控制：48V及以下及以下按控制地点按控制地点就地控制：就地控制：控制设备安装在断路器附近，适控制设备安装在断路器附近，适用于不重要的设备用于不重要的设备远方控制：远方控制：在主控制室的主控制屏上对断路在主控制室的主控制屏上对断路器进行操作。适用于发电厂和变电站内较重要器进行操作。适用于发电厂和变电站

3、内较重要的设备的设备按控制方式按控制方式一对一控制：一对一控制：适用于重要且操作机会少的适用于重要且操作机会少的设备设备(发电机、调相机、变压器等）。发电机、调相机、变压器等）。一对一对N选线控制：选线控制：一般适用于馈线较多，一般适用于馈线较多，接线和要求基本相同的高压和厂用馈线。接线和要求基本相同的高压和厂用馈线。第4页，此课件共42页哦5第5页，此课件共42页哦6第6页，此课件共42页哦7第7页，此课件共42页哦8作用作用是断路器本身附带的合、跳闸传动装置，用来使断路器是断路器本身附带的合、跳闸传动装置，用来使断路器合闸或维持闭合状态，或使断路器跳闸合闸或维持闭合状态，或使断路器跳闸分类

4、分类电磁操作机电磁操作机CD弹簧操作机构弹簧操作机构CT液压操作机构液压操作机构CY气动操作机构气动操作机构CQ是靠预先储存在弹簧内的位能来是靠预先储存在弹簧内的位能来进行合闸的机构进行合闸的机构。弹簧储能时耗弹簧储能时耗用功率小，合闸电流小用功率小，合闸电流小，合闸回合闸回路可直接用控制开关触点接通。路可直接用控制开关触点接通。是靠压缩气体（氮气）作为能是靠压缩气体（氮气）作为能源，以液压油作为传递媒介来源，以液压油作为传递媒介来进行合闸的机构。合闸电流小，进行合闸的机构。合闸电流小，而且压力高，传动快，动作准而且压力高，传动快，动作准确，出力均匀。确，出力均匀。110kV的少油的少油及及

5、SF6断路器断路器是以压缩空气储能和传递能量的是以压缩空气储能和传递能量的机构。功率大，速度快，但结构机构。功率大，速度快，但结构复杂，需配备空气压缩设备，只复杂，需配备空气压缩设备，只应用于空气断路器上。合闸电流应用于空气断路器上。合闸电流也较小。也较小。500kV500kV的的SF6SF6断路器断路器广泛应用于广泛应用于3500kV断路器断路器 概概 述述二、二、断路器的操作机构断路器的操作机构是靠电磁力进行合闸的机构。合闸是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，电流很大，可达几十安至数百安，故合闸回路必须采用合闸接触器。故合闸回路必须采用合闸接触器。第8页，此课件共4

6、2页哦9 三相操作断路器的控制和信号电路三相操作断路器的控制和信号电路（1 1）断路器操作机构中的合、跳闸线圈是按断路器操作机构中的合、跳闸线圈是按短时短时通电设计的，通电设计的，故在合、跳闸完成后应自动解除命令脉冲，切断合、跳闸回路，故在合、跳闸完成后应自动解除命令脉冲，切断合、跳闸回路，以防合、跳闸线圈长时间通电。以防合、跳闸线圈长时间通电。（2 2）合、跳闸电流脉冲一般应直接作用于断路器的合、跳闸线圈，合、跳闸电流脉冲一般应直接作用于断路器的合、跳闸线圈，但对电磁操作机构，合闸线圈电流很大（但对电磁操作机构，合闸线圈电流很大（3535250A250A左右），须通过左右），须通过合闸接触器

7、合闸接触器接通合闸线圈。接通合闸线圈。（3 3）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。的电气防跳措施。（4 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。护和自动装置自动跳闸与合闸。一、一、断路器控制回路的基本要求断路器控制回路的基本要求第9页，此课件共42页哦10三相操作断路器的控制和信号电路三相操作断路器的控制和信号电路（5 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应能监视控制电源及合、跳回路的

8、完好性；应对二次回路短路或负荷进行保护。荷进行保护。（6 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。信号。（7 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。正常、弹簧是否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。（8 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。施。（9 9）接线应简单可靠，使用电缆芯数应尽量少。接线应简单可靠，使用电缆芯数应尽量少。一、一、

9、断路器控制回路的基本要求断路器控制回路的基本要求第10页，此课件共42页哦11又称万能开关，是控制回路中的控制又称万能开关，是控制回路中的控制元件，由运行人员直接操作，发出合、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。跳闸命令脉冲，使断路器合、跳闸。操作手柄操作手柄触点盒触点盒接线端子接线端子面板面板操作手柄操作手柄三相操作断路器的控制和信号电路三相操作断路器的控制和信号电路二、二、控制开关控制开关第11页，此课件共42页哦12触点图表触点图表是是用于表明控制用于表明控制开关的操作手开关的操作手柄在不同位置柄在不同位置时触点盒内各时触点盒内各触点通断情况触点通断情况的图

10、表。的图表。注：注：“”表示接通，表示接通，“”表示断开表示断开二、二、控制开关控制开关三相操作断路器的控制和信号电路三相操作断路器的控制和信号电路第12页，此课件共42页哦13二、二、控制开关控制开关（C C）合闸合闸（PCPC）预备合闸预备合闸（CDCD）合闸后合闸后（PTPT）预备跳闸预备跳闸（T T）跳闸跳闸（TDTD）跳闸后跳闸后操作手柄操作手柄位置位置触点对触点对“”表示该对触表示该对触点在此位置是点在此位置是闭合的。闭合的。垂直虚线垂直虚线表示表示控制开关手柄控制开关手柄的六个不同的的六个不同的操作位置，操作位置，水水平线平线即端子引即端子引线，注意操作线，注意操作顺序。顺序。第

11、13页，此课件共42页哦14三、断路器控制信号电路的构成三、断路器控制信号电路的构成1.基本跳、合闸电路基本跳、合闸电路断路器辅助触点断路器辅助触点QF的作用的作用:自动解除合、跳闸自动解除合、跳闸命令脉冲；命令脉冲；切断电路电弧，保切断电路电弧，保护护SA。第14页，此课件共42页哦15（1 1）QFQF合闸位置：红灯发平光合闸位置：红灯发平光（2 2）QFQF跳闸位置：绿灯发平光跳闸位置：绿灯发平光（一）断路器控制信号电路的构成（一）断路器控制信号电路的构成 2.位置信号电路位置信号电路双灯制位置信号电路双灯制位置信号电路 断路器的位置信号一般用信号断路器的位置信号一般用信号灯表示，其形式

12、分单灯制和双灯灯表示，其形式分单灯制和双灯制两种。制两种。单灯制：音响监视的单灯制：音响监视的QFQF控制信号控制信号回路回路双灯制：灯光监视的双灯制：灯光监视的QFQF控制信控制信号回路号回路第15页，此课件共42页哦16（一）断路器控制信号电路的构成（一）断路器控制信号电路的构成2.位置信号电路位置信号电路（1 1）QFQF合闸位置：红色回合闸位置：红色回路接通电源发平光路接通电源发平光（2 2）QFQF跳闸位置：跳闸位置：蓝色蓝色回路接通电源发平光回路接通电源发平光单灯制位置信号电路单灯制位置信号电路用于音响监视用于音响监视第16页，此课件共42页哦17（一）断路器控制信号电路的构成（一

13、）断路器控制信号电路的构成3.自动合、跳闸的灯光显示自动合、跳闸的灯光显示 自动装置动作使断路器合闸或自动装置动作使断路器合闸或继电保护动作使断路器跳闸时，继电保护动作使断路器跳闸时，为了引起运行人员注意，普遍采为了引起运行人员注意，普遍采用用指示灯闪光指示灯闪光的办法。其电路采的办法。其电路采用用“不对应不对应”原理设计。所谓原理设计。所谓不不对应是指控制开关对应是指控制开关SASA的位置与断的位置与断路器位置不一致路器位置不一致。（1 1）自动跳闸时：绿灯发闪光）自动跳闸时：绿灯发闪光（2 2）自动合闸时：红灯发闪光）自动合闸时：红灯发闪光此图还有哪些情况红绿灯发此图还有哪些情况红绿灯发闪

14、光？闪光？QF自动跳闸，自动跳闸，SA在在“合闸后合闸后”QF自动合闸，自动合闸，SA在在“跳闸后跳闸后”闪光小母闪光小母线线第17页，此课件共42页哦18（一）断路器控制信号电路的构成（一）断路器控制信号电路的构成4.事故跳闸音响信号电路事故跳闸音响信号电路 断路器在继电保护作用断路器在继电保护作用下动作而跳闸时，还要求下动作而跳闸时，还要求发出事故跳闸音响信号。发出事故跳闸音响信号。它也是利用它也是利用“不对应不对应“原原理实现的。理实现的。（1 1）各元件作用及改错）各元件作用及改错（2 2）启动过程）启动过程（3 3）SASA的的1-31-3、19-1719-17为什么为什么要串联使用

15、？要串联使用？音响小音响小母线母线第18页，此课件共42页哦19 当断路器合闸后，在控制开关当断路器合闸后，在控制开关SA的触点的触点5-8或自或自动装置触点动装置触点K1被卡死的情况下，如遇到一次系统永被卡死的情况下，如遇到一次系统永久性故障，继电保护动作使断路器跳闸，则会出现久性故障，继电保护动作使断路器跳闸，则会出现多次多次“跳闸跳闸合闸合闸”现象，我们称这种现象为现象，我们称这种现象为“跳跃跳跃”。如果断路器发生多次跳跃现象，会使其损坏，造成事故扩如果断路器发生多次跳跃现象，会使其损坏，造成事故扩大。大。“防跳防跳”就是采取措施，防止这种跳跃的发生。就是采取措施，防止这种跳跃的发生。“

16、防跳防跳”措施有措施有机械防跳机械防跳和和电气防跳电气防跳两种。两种。（一）断路器控制信号电路的构成（一）断路器控制信号电路的构成 5.断路器的断路器的“防跳防跳”闭锁电路闭锁电路第19页，此课件共42页哦20由防跳继电器构成的电气防跳电路由防跳继电器构成的电气防跳电路合闸：利用合闸：利用5-85-8或或K1K1（一）断路器控制信号电路的构成（一）断路器控制信号电路的构成 5.断路器的断路器的“防跳防跳”闭锁电路闭锁电路合在短路故障上，合在短路故障上，K2K2闭合，断闭合，断路器跳闸。路器跳闸。KCF的电流线圈启动，的电流线圈启动，KCF的常开闭合的常开闭合5-85-8接通或接通或K1K1被卡

17、死，被卡死，KCFKCF的电压的电压线圈得电自保持，线圈得电自保持，KCFKCF的常闭断的常闭断开，切断合闸回路。开，切断合闸回路。电流电流启动启动电压电压保持保持电流线圈启动之电流线圈启动之后才能闭合后才能闭合第20页，此课件共42页哦21由跳闸线圈辅助触点构成的防跳电路由跳闸线圈辅助触点构成的防跳电路合闸：利用合闸：利用5-85-8或或K1K1合在短路故障上，合在短路故障上，K2K2闭合，闭合，断路器跳闸。断路器跳闸。YTYT带电，常闭打开，切断带电，常闭打开，切断合闸回路；常开闭合，使合闸回路；常开闭合，使合闸脉冲通至跳闸回路。合闸脉冲通至跳闸回路。缺点：缺点：跳闸线圈会长时间跳闸线圈会

18、长时间带电。带电。（一）断路器控制信号电路的构成（一）断路器控制信号电路的构成 5.断路器的断路器的“防跳防跳”闭锁电路闭锁电路第21页，此课件共42页哦22实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路组成组成第22页，此课件共42页哦23实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路手动手动合闸合闸合闸前（绿亮）合闸前（绿亮）预备合闸（绿闪）预备合闸（绿闪）合闸合闸合闸后（红亮）合闸后（红亮）第23页，此课件共42页哦24实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路手动手动跳闸跳闸跳闸前

19、（红亮）跳闸前（红亮）预备跳闸（红闪）预备跳闸（红闪）跳闸跳闸跳闸后（绿亮）跳闸后（绿亮）第24页，此课件共42页哦25实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路自动自动合闸合闸自动装置动作前自动装置动作前（绿亮）（绿亮）自动装置动作自动装置动作（绿亮）（绿亮）合上闸后合上闸后（红闪）（红闪）发闪光发闪光控制开关控制开关SA在在TD当当SA 在在TD 位位置，红灯闪光，置，红灯闪光，表明断路器已自表明断路器已自动合闸。动合闸。第25页，此课件共42页哦26实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路自动自动跳闸跳闸保护装

20、置动保护装置动作前（红亮）作前（红亮）保护装置动作保护装置动作（红亮）（红亮）跳开闸后跳开闸后（绿闪）（绿闪）发发事事故故音音响响发闪光发闪光控制开关控制开关SA在在CD当当SA 在在CD 位位置，绿灯闪光，置，绿灯闪光，并伴有事故音并伴有事故音响信号，表明响信号，表明断路器已自动断路器已自动跳闸。跳闸。第26页，此课件共42页哦27实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路防跳防跳分析分析电流启动电流启动电压保持电压保持一旦一旦KCF动动作，该触点作，该触点将切断合闸将切断合闸回路回路KCF常开常开触点的作触点的作用？用？第27页，此课件共42页哦28实

21、用电路二：弹簧操作机构的断路器控制信号电路实用电路二：弹簧操作机构的断路器控制信号电路不同点不同点的分析的分析（1）弹簧未拉紧时，）弹簧未拉紧时，Q1闭锁闭锁合闸回路，并启动储能电动合闸回路，并启动储能电动机，发预告信号。机，发预告信号。（2）弹簧拉紧后，解除合闸）弹簧拉紧后，解除合闸回路闭锁，允许合闸；储能回路闭锁，允许合闸；储能电动机电动机M停转。停转。（3）只能完成一次自动重合闸。）只能完成一次自动重合闸。第28页，此课件共42页哦29实用电路二：弹簧操作机构的断路器控制信号电路实用电路二：弹簧操作机构的断路器控制信号电路不同点不同点的分析的分析（1）弹簧未拉紧时，）弹簧未拉紧时，Q1闭

22、锁合闭锁合闸回路，并启动储能电动机，闸回路，并启动储能电动机，发预告信号。发预告信号。（2）弹簧拉紧后，解除合闸回）弹簧拉紧后，解除合闸回路闭锁，允许合闸；储能电动路闭锁，允许合闸；储能电动机机M停转。停转。（3）只能完成一次自动重合）只能完成一次自动重合闸。闸。第29页，此课件共42页哦30实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路 S1 S1S5S5为液压操作为液压操作机构所带微动开关的触机构所带微动开关的触点，微动开关的闭合和点，微动开关的闭合和断开，与操作机构中储断开，与操作机构中储压器活塞杆的行程调整压器活塞杆的行程调整和液压有关；和液压

23、有关；S6S6、S7S7为为压力表电触点。压力表电触点。KMKM为直为直流接触器，流接触器，M M为直流电为直流电动机，动机，KC1KC1、KC2KC2为中间为中间继电器。继电器。第30页，此课件共42页哦31实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路（1 1）为保证断路器可靠工）为保证断路器可靠工作，油的正常压力应在作，油的正常压力应在15.815.817.5MPa17.5MPa的允许范围之的允许范围之内。内。运行中，油压小于运行中，油压小于15.8MPa15.8MPa时，时，S1S1、S2S2闭合。闭合。KMKM线圈带电，触点闭合，电动线圈带电

24、，触点闭合，电动机机M M，使油压升高；另一对，使油压升高；另一对形成形成KMKM的自保持回路。当的自保持回路。当油压上升至油压上升至15.8MPa15.8MPa以上时，以上时，S2S2断开，但断开，但KMKM并不返回，一并不返回，一直等到油压上升至直等到油压上升至17.5MPa17.5MPa，S1S1断开，断开，KMKM线圈失电，油线圈失电，油泵电动机泵电动机M M停止运转。维持停止运转。维持液压在要求的范围之内。液压在要求的范围之内。第31页，此课件共42页哦32实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路（2 2）液压出现异常情）液压出现异常情

25、况时，能自动发信号。况时，能自动发信号。当油压降低到当油压降低到14.4MPa14.4MPa时，时，S3S3闭合，发油压降低信闭合，发油压降低信号。当油压降低到号。当油压降低到13.2MPa13.2MPa时，时，S4S4断开，切断开，切断合闸回路。当油压降断合闸回路。当油压降低到低到10MPa10MPa以下或上升到以下或上升到20MPa20MPa以上时，压力表以上时，压力表电触点电触点S6S6或或S7S7闭合，启动闭合，启动中间继电器中间继电器KC2KC2，其触点闭，其触点闭合，发油压异常信号。合，发油压异常信号。第32页，此课件共42页哦33实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路实用电

26、路三：液压操作机构的断路器控制信号电路（3 3）油压严重下降，）油压严重下降，不能满足故障状态下断不能满足故障状态下断路器跳闸要求时，应能路器跳闸要求时，应能自动跳闸。自动跳闸。当油压降低到当油压降低到12.6MPa12.6MPa时，微动开关触点时，微动开关触点S5S5闭合，启动中间继电器，闭合，启动中间继电器，其常开触点闭合，使断路器其常开触点闭合，使断路器自动跳闸且不允许再合闸。自动跳闸且不允许再合闸。第33页，此课件共42页哦34实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路组成组成跳闸位置继跳闸位置继电器电器合闸位置合闸位置继电器继电器手柄内的指示灯手

27、柄内的指示灯第34页，此课件共42页哦35发闪光发闪光实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路手动手动合闸合闸合闸前（合闸前（KCT带电，带电，发平光）发平光）发平光发平光预备合闸（预备合闸（KCT带带电，发闪光）电，发闪光）合闸合闸合闸后（合闸后（KCC带电，带电，发平光）发平光）第35页，此课件共42页哦36实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路手动手动跳闸跳闸跳闸前（跳闸前（KCC带带电，发平光）电，发平光）预备跳闸（预备跳闸（KCC带带电，发闪光）电，发闪光）跳跳 闸闸跳闸后（跳闸后（KCT带电，带电，发

28、平光）发平光）发平光发平光发闪光发闪光第36页，此课件共42页哦37实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路自动自动合闸合闸自动装置动作前自动装置动作前（KCT带电，发平带电，发平光）光）发平光发平光自动装置动自动装置动作作合上闸后（合上闸后（KCC带带电，发闪光）电，发闪光）发闪光发闪光控制开控制开关关SA 在在TD第37页，此课件共42页哦38实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路自动自动跳闸跳闸保护装置动作前保护装置动作前（KCC带电，发平带电，发平光）光）发平光发平光保护装置动保护装置动作作跳开闸后（跳开

29、闸后（KCT带电，发闪光）带电，发闪光）发闪光发闪光发发事事故故音音响响控制开关控制开关SA在在CD第38页，此课件共42页哦39实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路控制电路及其控制电路及其电源监视电源监视控制电路的电源消控制电路的电源消失失？在合闸（跳闸）位置，在合闸（跳闸）位置，跳闸（合闸）回路断跳闸（合闸）回路断线？线？控制电源正常，信控制电源正常，信号电源消失号电源消失？第39页，此课件共42页哦40 音响监视方式和灯光监视方式相比，存在以下优点：音响监视方式和灯光监视方式相比，存在以下优点：（1 1）由于跳闸和合闸位置继电器的存在，使控制回

30、路和信号回）由于跳闸和合闸位置继电器的存在，使控制回路和信号回路分开，这样可以防止当回路或熔断器断开时，由于寄生回路而使路分开，这样可以防止当回路或熔断器断开时，由于寄生回路而使保护装置误动作。保护装置误动作。（2 2）利用音响监视控制回路的完好性，便于及时发现断线故障。）利用音响监视控制回路的完好性，便于及时发现断线故障。（3 3）信号灯减半，对大型发电厂和变电站不仅可以避免控制屏太拥）信号灯减半，对大型发电厂和变电站不仅可以避免控制屏太拥挤，而且可以防止误操作。挤，而且可以防止误操作。（4 4）减少了电缆芯数（从四芯减少到三芯）。）减少了电缆芯数（从四芯减少到三芯）。缺点：缺点：（1 1）音响监视采用单灯制，增加了两个继电器（即音响监视采用单灯制，增加了两个继电器（即KCTKCT和和KCCKCC）。）。（2 2）位置指示灯采用单灯不如双灯直管。）位置指示灯采用单灯不如双灯直管。第40页，此课件共42页哦413-3 液压分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第41页，此课件共42页哦感感谢谢大大家家观观看看第42页，此课件共42页哦