二次回路识图之断路器控制剖析优秀PPT.ppt

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1、二次回路识图之断路器限制回路断路器操动机构断路器操动机构断路器的操作机构是断路器自身附断路器的操作机构是断路器自身附带的跳、合的跳、合闸传动力装置。分力装置。分为以下几种。以下几种。（1）电磁操作机构（磁操作机构（CD）：直流螺管式）：直流螺管式电磁磁铁合合闸，已，已储能的能的弹簧分簧分闸。由于是利用由于是利用电磁力干脆合磁力干脆合闸，合，合闸电流很大，可达流很大，可达几十安至数百安，所以合几十安至数百安，所以合闸回路不能干脆利用限制回路不能干脆利用限制开关触点接通，必需接受中开关触点接通，必需接受中间接触器（即合接触器（即合闸接触接触器）。多适用于器）。多适用于35kV及以下少油断路器。及以

2、下少油断路器。（2）弹簧操作机构（簧操作机构（CT）：已）：已储能的合能的合闸弹簧簧合合闸，已，已储能的分能的分闸弹簧分簧分闸。多适用于真空断路。多适用于真空断路器。器。（3）液压操作机构（）液压操作机构（CY）：以压缩气体作为能）：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。广泛源，以液压油作为传递媒介来进行分、合闸。广泛适用适用110kV及以上的少油及及以上的少油及SF6断路器。断路器。（4）气动操作机构（）气动操作机构（CQ）：是以压缩空气为能）：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，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

3、。所以，只应用于空气断路器上。（5）手动操作机构（）手动操作机构（CS）要求：有足够的操作能量；动作快速；高牢靠要求：有足够的操作能量；动作快速；高牢靠性，不拒动，不误动。性，不拒动，不误动。对断路器限制装置的基本要求对断路器限制装置的基本要求（1 1）应能能监视限制限制电源及跳、合源及跳、合闸回路的完好性回路的完好性 断路器的限制断路器的限制电源最源最为重要，一旦失去重要，一旦失去电源断源断路器便无法操作。因此，无路器便无法操作。因此，无论何种何种缘由，当断路器由，当断路器限制限制电源消逝源消逝时，应发出声、光信号，提示出声、光信号，提示值班人班人员刚好好处理。理。对于无人于无人值班班变电站

4、，断路器限制站，断路器限制电源的消逝，源的消逝，应发出遥信。出遥信。（2 2）具有防止多次合、跳）具有防止多次合、跳闸的的“跳跳动”闭锁装置。装置。断路器的断路器的“跳跳动”现象一般是在跳象一般是在跳闸、合、合闸回路同回路同时接通接通时才才发生。生。发生生“跳跳动”对断路器是特殊断路器是特殊紧急的，急的，简洁引起机构引起机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必，甚至引起断路器的爆炸，故必需需实行行闭锁措施措施 对断路器限制装置的基本要求对断路器限制装置的基本要求（3 3）能指示断路器的合）能指示断路器的合闸、跳、跳闸位置状位置状态，应有明有明显的的位置信号，故障自位置信号，故障自动跳跳闸、自、自动

5、合合闸时，应有明有明显的的动作作信号。信号。（4 4）合）合闸或跳或跳闸完成后，完成后，应使叮嘱脉冲自使叮嘱脉冲自动解除解除 跳、合跳、合闸叮嘱叮嘱应保持足保持足够长的的时间，并且当跳，并且当跳闸或或合合闸完成后，叮嘱脉冲完成后，叮嘱脉冲应能自能自动解除。因断路器的机构解除。因断路器的机构动作作须要有确定的要有确定的时间，跳、合，跳、合闸时主触主触头到达到达规定位置也定位置也要有确定的行程，要有确定的行程，这些加起来就是断路器的固有些加起来就是断路器的固有动作作时间及及灭弧弧时间。叮嘱保持足。叮嘱保持足够长的的时间就是保障断路器能牢就是保障断路器能牢靠地跳、合靠地跳、合闸。为了加快断路器了加快

6、断路器 对断路器限制装置的基本要求对断路器限制装置的基本要求 的的动动作，增加跳、合作，增加跳、合闸线闸线圈中圈中电电流的增流的增长长速度，要尽可能减速度，要尽可能减小跳、合小跳、合闸线闸线圈的圈的电电感量。感量。为为此跳、合此跳、合闸线闸线圈都是按短圈都是按短时带时带电设计电设计的。因此跳、合的。因此跳、合闸闸操作完成操作完成 后，必需自后，必需自动动断开跳、合断开跳、合闸闸回路。否回路。否则则会会烧烧坏跳坏跳闸闸或合或合闸线闸线圈。通常由断路器的帮助触点自圈。通常由断路器的帮助触点自动动断开跳合断开跳合闸闸回路。回路。（5 5）断路器的操作）断路器的操作动动力消逝或不足力消逝或不足时时，例

7、如，例如弹弹簧机构的簧机构的弹弹簧未簧未拉拉紧紧，液，液压压或气或气压压机构的机构的压压力降低等，力降低等，应闭锁应闭锁断路器的断路器的动动作，作，并并发发出信号。出信号。SR6 SR6气体气体绝缘绝缘的断路器，当的断路器，当 SR6 SR6 气体气体压压力降低而断路器力降低而断路器不能牢靠运行不能牢靠运行时时，也，也应闭锁应闭锁断路器的断路器的动动作并作并发发出信号出信号 对断路器限制装置的基本要求对断路器限制装置的基本要求（6 6）当具有）当具有单相操作机构的断路器按三相相操作机构的断路器按三相操作操作时，其合，其合闸及跳及跳闸的三相的三相线圈一般接圈一般接受串受串联联接，断路器合接，断路

8、器合闸回路的帮助接点回路的帮助接点应串串联联接；跳接；跳闸回路的帮助接点回路的帮助接点应并并联联接。此接。此时，断路器，断路器应有三相不一有三相不一样信号信号（7 7）接）接线应简洁、牢靠，运用、牢靠，运用电缆芯数芯数应尽量少。尽量少。断路器的限制方式断路器的限制方式(1)(1)按自按自动动化程度分：手化程度分：手动动限制和自限制和自动动限制限制(2)(2)按限制距离分：就地限制和按限制距离分：就地限制和远远方限制方限制(3)(3)按限制方式分：分散限制和集中限制按限制方式分：分散限制和集中限制(4)(4)按操作按操作电电源性源性质质分：直流操作和沟通操作分：直流操作和沟通操作(5)(5)按操

9、作按操作电电源源电压电压和和电电流的大小分：流的大小分：强强电电限制和限制和弱弱电电限制限制 强强电电限制接受限制接受较较高高电压电压(直流直流 110V 110V或或220V)220V)和和较较大大电电流流(沟通沟通5A)5A)，弱，弱电电限制接受限制接受较较低低电压电压(直流直流60v60v以下，沟通以下，沟通50v50v以下以下)和和较较小小电电流流(沟通沟通0.51A)0.51A)。具有灯光具有灯光监视的断路器限制回路的断路器限制回路就地、手动限制元件万能转换开关作用：发出叮嘱脉冲，使断路器合、跳闸。一、无一、无“防跳防跳”“”“闪光回路光回路”，具有，具有灯光灯光监视的当地限制、的当

10、地限制、电磁机构磁机构的断路器限制回路的断路器限制回路图中：中：+WC+WC、-WC -WC 限制母限制母线；FU1 FU1、FU2FU2熔断器，熔断器，SA SA 限制开关，限制开关，HG HG 绿灯；灯；HR HR 红灯；灯；KMCKMC接触器；接触器；QFQF断路器帮助开关；断路器帮助开关；WCLWCL合合闸小母小母线；YTYT断路器跳断路器跳闸线圈；圈；YCYC断路器合断路器合闸线圈，圈，FU3FU3、FU4FU4熔断器；熔断器；（一）（一）“跳跳闸后后”位置位置当当SASA的手柄在的手柄在“跳跳闸后后”位置，断路器在跳位置，断路器在跳闸位置位置时，其常，其常闭触点触点闭合，合，+WC

11、+WC经FU1FU1、SA10-11SA10-11、HGHG及附加及附加电阻、阻、QFQF（常（常闭）、KMCKMC线圈、圈、FU2FU2、-WC-WC。此。此时，绿色信号灯回路接通，色信号灯回路接通，绿灯灯亮，它表示断路器正亮，它表示断路器正处于跳于跳闸后位置，同后位置，同时表示表示电源、熔源、熔断器、帮助触点及合断器、帮助触点及合闸回路完好，可以回路完好，可以进行合行合闸操作。但操作。但KMCKMC不会不会动作，因作，因电压主要降在主要降在HGHG及附加及附加电阻上。阻上。（二）（二）“预备合合闸”位置位置当当SASA的手柄的手柄顺时针方向旋方向旋转9090至至“预备合合闸”位置，位置，S

12、A10-SA10-1111接通，但接通，但KMCKMC仍不会启仍不会启动，因回路中串有，因回路中串有HGHG和和R R。（三）（三）“合合闸”位置位置当当SASA的手柄再的手柄再顺时针方向旋方向旋转4545至至“合合闸”位置位置时，SA5-8SA5-8触触点接通，接触器点接通，接触器KMCKMC回路由回路由+WC+WC经FU1 FU1、SA5-8SA5-8、QFQF（常（常闭）、）、KMCKMC线圈、圈、FU2FU2、-WC-WC导通而启通而启动，闭合其在合合其在合闸线圈回路中圈回路中的触点，使断路器合的触点，使断路器合闸。断路器合。断路器合闸后，后，QFQF常常闭触点打开、触点打开、常开触点

13、常开触点闭合。合。（四）（四）“合合闸后后”位置位置松手后，松手后，SASA的手柄自的手柄自动反反时针方向方向转动4545，复，复归至垂直（即至垂直（即“合合闸后后”）位置，）位置，SA10-9SA10-9触点接通。此触点接通。此时，红灯灯HRHR回路由回路由FU1FU1、SA10-9SA10-9、HRHR、QFQF（常开）、（常开）、YTYT线圈、圈、FU2FU2、-WC-WC导通，通，红灯亮，指示断路器灯亮，指示断路器处于合于合闸位置，同位置，同时表示跳表示跳闸回路完好，回路完好，可以可以进行跳行跳闸。（五）（五）“预备跳跳闸”位置位置（六）（六）“跳跳闸”位置位置将将SASA手柄反手柄反

14、时针方向方向转4545至至“跳跳闸”位置，位置，SA6-7SA6-7导通，通，HRHR及及R R被短接，被短接，经+WC+WC经FU1FU1、SA6-7 QFSA6-7 QF常开触点、常开触点、FU2FU2、-WC-WC，使，使YTYT励磁，断路器跳励磁，断路器跳闸。断路器跳断路器跳闸后，其常开触点断开，常后，其常开触点断开，常闭触点触点闭合，合，绿灯亮，指示断路器已跳灯亮，指示断路器已跳闸完完毕，放开手柄后，放开手柄后，SASA复位至复位至“跳跳闸后后”位置。位置。二、具有二、具有“防跳防跳”“”“闪光回路光回路”、灯、灯光光监视的当地限制、的当地限制、电磁机构的磁机构的断路器限制回路断路器

15、限制回路+1HM1HM7RD8RDHCHCHC19 17 1 3 DLSYMXMKKKK2R（+）SMDLDLITBJ5810 9 12 14 15 16 13 6 7 11 TBJ3KKKKKKTBJ2HCTQ1RBCJRRTBJ1UTBJ1ZJ12341RD2RD+KMKM直流小母线及熔断器合闸回路跳闸回路合闸线圈报警信号具有灯光监视的断路器控制回路具有灯光监视的断路器控制回路图五“跳跳动动”现现象与防象与防“跳跳”“跳跳动动”现现象：象：当断路器手当断路器手动动或自或自动动重合在故障重合在故障线线路上路上时时，疼惜装置将，疼惜装置将动动作跳作跳闸闸，此，此时时假如运行人假如运行人员员仍将

16、限制开关放在仍将限制开关放在“合合闸闸”位置（位置（SA5-8触点接通），或自触点接通），或自动动装置触点装置触点KM1未未复复归归，断路器，断路器SA5-8将再合将再合闸闸。因。因为线为线路有故障，疼路有故障，疼惜又惜又动动作跳作跳闸闸，从而出，从而出现现多次多次“跳跳合合”现现象。此种象。此种现现象称象称为为“跳跳动动”。断路器若断路器若发发生生“跳跳动动”不不仅仅会引起断路器会引起断路器毁毁坏，而且坏，而且还还将将扩扩大事故大事故所所谓谓“防跳防跳”措施，就是利用操作机构本身机械上具有的措施，就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳防跳”闭锁闭锁装置或限制回路中所具有的装置或限制回路中所具

17、有的电电气气“防跳防跳”接接线线，来防止断路器，来防止断路器发发生生“防跳防跳”的措施。的措施。图中所示限制回路中所示限制回路实行了行了电气气“防跳防跳”接接线。其。其KLKL为跳跳动闭锁继电器，它有两个器，它有两个线圈，一个圈，一个电流启流启动线圈，串于跳圈，串于跳闸回路回路中；另一个中；另一个电压疼惜疼惜线圈，圈，经过自身常开触点自身常开触点KL1KL1与合与合闸接接触器触器线圈并圈并联。此外在合。此外在合闸回路中回路中还串有常串有常闭触点触点KL2KL2，其，其工作原理如下：工作原理如下：当利用限制开关（当利用限制开关（SASA）或自）或自动装置（装置（KM1KM1）进行合行合闸时，若，

18、若合在故障合在故障线上，疼惜将上，疼惜将动作，作，KOMKOM触点触点闭合，使断路器跳合，使断路器跳闸。跳跳闸回路接通的同回路接通的同时，KLKL电流流线圈圈带电，KLKL动作，其常作，其常闭触触点点KL2KL2断开合断开合闸回路，常开触点回路，常开触点KL1KL1接通接通KLKL的的电压自保持自保持线圈。圈。此此时，若合，若合闸脉冲未解除（如脉冲未解除（如SASA未复未复归或或KM1KM1卡住等），卡住等），则KLKL电压自保持自保持线圈通圈通过触点触点SA5-8SA5-8或或KM1KM1的触点的触点实现自保持，自保持，使使KL2KL2长期打开，牢靠地断开合期打开，牢靠地断开合闸回路，使断路

19、器不能再次回路，使断路器不能再次合合闸。只有当合。只有当合闸脉冲解除（即脉冲解除（即KM1KM1断开或断开或SA5-8SA5-8切断），切断），KLKL的的电压自保持自保持线圈断圈断电后，回路才能复原至正常状后，回路才能复原至正常状态。“不不对应”与与闪光装置光装置当断路器位置与限制开关位置不一样时，称为“不对应”，位置指示灯闪光图中，由中，由KM、R、C组成成闪光光继电器。按下按器。按下按钮SE时，它相当于一个不它相当于一个不对应回路，回路，闪光母光母线与与负电源接通，源接通，闪光光继电器器KTW的的线圈回路接通圈回路接通，电容器容器C经附加附加电阻阻R和和“不不对应”回路中的信号灯充回路中

20、的信号灯充电，于是加在，于是加在KM两两端的端的电压不断上升，当达到其不断上升，当达到其动作作电压时，KM动作，作，其常开触点其常开触点KM.2闭合，合，闪光母光母线（+）WTW与正与正电源干脆接通，信号灯全亮。同源干脆接通，信号灯全亮。同时其常其常闭触点触点KM.1断断开它的开它的线圈回路，圈回路，电容容C 便放便放电，放，放电后，后，电容容C 的的端端电压渐渐降低，待降至降低，待降至KM的返回的返回电压时，KM复复归，KM.2断开，断开，KM.1闭合，合，闪光母光母线经KM、KM.1与与正正电源接通，信号灯呈半亮。重复上述源接通，信号灯呈半亮。重复上述过程，便程，便发出出连续闪光。光。另一

21、种闪光装置“预备合闸”位置当SA的手柄顺时针方向旋转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、HRKLQF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l 架空架空线线路的短路故障多路的短路故障多为为瞬瞬时时性的，当疼惜跳性的，当疼惜跳闸闸切除故障后，短路点切除故障后，短路点的的绝缘绝缘常常可复原，便可利用自常常可复原，便可利用自动动重合重合闸继电闸继电器器KACK

22、AC，使断路器自，使断路器自动动再再合合闸闸，即可复原再送，即可复原再送电电，这这种重合的成功率，多不低于种重合的成功率，多不低于70%70%。110kV110kV线线路，路，一般均一般均应应装装设设三相一次重合三相一次重合闸闸装置，三相一次重合装置，三相一次重合闸闸装置的装置的绽绽开开图图如如图图所示。所示。l（1 1）线线路正常运行，开关路正常运行，开关处处于合于合闸闸状状态态，QF3QF3常常闭闭触点断开，限制开关触点断开，限制开关SASA在合在合闸闸后位置，其触点后位置，其触点2121、2323接通，信号灯接通，信号灯HLHL亮，亮，电电容容C C经经充充电电电电阻阻R4R4充充电电，

23、经经1525s1525s时间时间，充，充电电至至额额定的直流定的直流电压电压，这时这时KACKAC处处于准于准备动备动作状作状态态。l l （2 2）线线路路发发生瞬生瞬间间故障，疼惜故障，疼惜动动作使开关跳作使开关跳闸闸，其帮助常，其帮助常闭闭触点触点QF3QF3闭闭合，由于合，由于SASA还处还处于于“合合闸闸”位置，其触点位置，其触点2121、2323仍仍导导通，所以重合通，所以重合闸闸由开关的帮助触点与由开关的帮助触点与SASA触点不触点不对应对应启启动动，时间继电时间继电器器KTKT经经本身的瞬本身的瞬时时常常闭闭触点触点KT2KT2瞬瞬时时断开，使限流断开，使限流电电阻阻R5R5串

24、入串入KTKT线线圈圈电电路中，路中，这时这时KTKT接着保持接着保持动动作状作状态态，经经整定的延整定的延时时，以保，以保证线证线路故障点的路故障点的绝缘绝缘复原和开关准复原和开关准备备再再次合次合闸闸，当，当KTKT的常开触点的常开触点KT1KT1接通，构成了接通，构成了电电容容C C对对中中间继电间继电器器KMKM电压线电压线圈的放圈的放电电回路。回路。KMKM动动作，其常开触点作，其常开触点闭闭合，使操作合，使操作电电源源经经KM2KM2、KM1KM1触点、触点、KMKM电电流自保持流自保持线线圈、信号圈、信号继电继电器器KSKS和和压压板板XE1XE1向合向合闸闸接触器接触器KMCK

25、MC发发出合出合闸闸脉冲，断路器合脉冲，断路器合闸闸。同。同时时由由KSKS给给出重合出重合闸动闸动作信号。断路器合上后，若作信号。断路器合上后，若是瞬是瞬时时性故性故 障，重合成功。帮助触点障，重合成功。帮助触点QF2QF2、QF3QF3断开，断开，继电继电器器KSKS KT KT相相继继返回，其触点打开。返回，其触点打开。电电容容C C重新充重新充电电，经过经过1525s1525s时间时间充好充好电电，准，准备备下一次下一次动动作。作。这说这说明装置是明装置是能能够够自自动动复复归归的。的。（3 3）断路器重合于永久性故障）断路器重合于永久性故障时时，疼惜再次，疼惜再次动动作，使作，使断路

26、器跳断路器跳闸闸，KACKAC重新启重新启动动，KTKT触点触点闭闭合，合，电电容容C C来不来不及充及充电电到到KMKM动动作所作所须须要的要的电压电压，不会起，不会起动动重合重合闸闸，保，保证证了只重合一次。了只重合一次。（4 4）手）手动动跳跳闸时闸时，限制开关，限制开关SASA处处于于“跳跳闸闸”后位置，后位置，此此时时SASA触点触点21-2321-23断开，断开，KACKAC不启不启动动；同；同时时，2 2、4 4触点触点闭闭合，使合，使电电容容C C对对R6R6放放电电，KMKM不能不能动动作。因此，手作。因此，手动动跳跳闸闸不重合。不重合。l（5 5）手）手动合合闸于于线路故障

27、，疼惜路故障，疼惜动作于跳作于跳闸，电容容C C来不及充来不及充电到到KMKM动作所作所须要的要的电压，不会起，不会起动重合重合闸。l（6 6）为防止防止KACKAC出口中出口中间继电器器KMKM触点触点KM2KM2与与KM1KM1被被卡住，而出卡住，而出现断路器多次重合于故障断路器多次重合于故障线路上（即路上（即“跳跳动”），可接受），可接受“防跳防跳”措施。措施。l1)1)接受两接受两对常开触点常开触点KM1KM1和和KM2KM2串串联，若其中一，若其中一对触触点卡住，另一点卡住，另一对能正常断开，不至能正常断开，不至发生断路器生断路器“跳跳动”现象。象。l2)2)断路器本身的断路器本身的

28、“防跳防跳”功能。当功能。当KMKM两个串两个串联的常开的常开触点被粘住触点被粘住时，KLKL的的电压线圈圈经自身的常开触点自身的常开触点KL1KL1而而带电自保持，从而使其常自保持，从而使其常闭触点触点KL2KL2、KL3KL3也也保持断开，使合保持断开，使合闸接触器接触器KMCKMC不会接通，达到了不会接通，达到了“防防跳跳”的目的。的目的。l当当线路低路低频减减载及母及母线差差动等疼惜装置等疼惜装置动作后不需重合作后不需重合闸时，设重合重合闸闭锁回路。回路。l双双侧电源重合源重合闸装置，装置，还应防止两防止两侧电源源的非同期合的非同期合闸。对于于单回回联络线，可在重，可在重合合闸的的“不

29、不对应”启启动回路中，串入同期或回路中，串入同期或无无压检定定继电器的触点，只有当器的触点，只有当线路跳路跳闸后后线路无路无压，或，或对侧与本与本侧在同期状况下，在同期状况下，才能启才能启动重合重合闸装置；装置；三、具有三、具有“防跳防跳”“”“闪光回路光回路”、灯、灯光光监视的当地限制、的当地限制、弹簧机构的簧机构的断路器限制回路断路器限制回路l配弹簧操作机构的断路器限制、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），故不能其次次重合。为牢靠起见，仍加了“防跳”回路。四、具有四、具有“防跳防

30、跳”“”“闪光回路光回路”、灯、灯光光监视的当地限制、液的当地限制、液压机构的机构的断路器限制回路断路器限制回路当液当液压低于合低于合闸回路所需回路所需压力力时，触点，触点SP4SP4断开，不允断开，不允许合合闸；当液；当液压低于跳低于跳闸回路回路压力力时，触点，触点SP5SP5断开，不允断开，不允许跳跳闸。3SP33SP3触点触点闭合，合，发出油出油压降低信号；降低信号；触点触点SP1SP1、SP2SP2闭合，启合，启动油油泵打打压；压力表的触点力表的触点PP1PP1、PP2PP2启启动KM3KM3发出出压力异力异样信号；信号；当油当油压降到零降到零时，启，启动油油泵可能造成断路器的慢分事故。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、具有五、具有“防跳防跳”“”“闪光回路光回路”、灯、灯光光监视的可的可远方限制的断路器限方限制的断路器限制回路原理制回路原理图