断路器控制回路讲义.doc

断路器控制回路在发电厂和变电站中对断路器的跳、合闸控制是通过断路器的控制回路以及操动机构来实现的。控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁,通过控制回路,可以实现二次设备对一次设备的操控。通过控制回路,实现了低压设备对高压设备的控制。一、控制信号传送过程(一)常规变电站控制信号传输过程某线路高压开关控制信号传递过程保护屏操作插件断路器跳合闸线圈远动屏母差、低周减载、备自投、主变等控制屏就地操作通信设备通道由上图可以看出,断路器的控制操作,有下列几种情况:主控制室远方操作:通过控制屏操作把手将操作命令传递到保护屏操作插件,再由保护屏操作插件传递到开关机构箱,驱动跳、合闸线圈。就地操作:通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。遥控操作:调度端发遥控命令,通过通信设备、远动设备将操作信号传递至变电站远动屏,远动屏将空接点信号传递到保护屏,实现断路器的操作。开关本身保护设备、重合闸设备动作,发跳、合闸命令至操作插件,引起开关进行跳、合闸操作。母差、低频减载等其他保护设备及自动装置动作,引起断路器跳闸。可以看出,前三项为人为操作,后两项为自动操作,因此断路器的操作据此可分为人为操作和自动操作。根据操作时相对断路器距离的远近,可分为就地操作、远方操作、遥控操作。就地通过开关机构箱本身操作按钮进行的操作为就地操作,有些开关的保护设备装在开关柜上,相应的操作回路也在就地,这样通过保护设备上操作回路进行的操作也是就地操作,保护设备在主控室,在主控室进行的操作为远方操作,通过调度端进行的操作为遥控操作。(二)综自站控制信号传输过程某线路高压开关控制信号传递过程保护屏操作插件断路器跳合闸线圈母差、低周减载、备自投、主变保护等就地操作通信屏后台机测控屏远动通信屏屏通信设备远动通信屏屏通信设备通道操作方式与常规变电站相比,仅在远方操作和遥控操作时不同。在主控室内进行远方操作,一般是通过后台机进行,操作命令传达到测控装置,启动测控装置跳、合闸继电器,跳、合闸信号传递到保护装置操作插件,启动操作插件手跳、手合继电器,手跳、手合继电器触点接通跳、合闸回路,启动断路器跳、合闸。当后台机死机或其它原因不能操作时,可以在测控屏进行操作。遥控操作由调度端(或集控站端)发送操作命令,经通讯设备至站内远动通讯屏,远动通讯屏将命令转发至站内保护通讯屏,然后保护通讯屏将命令传输至测控屏,逐级向下传输。需要指出,有些老站遥控命令是通过后台机进行传输的,如虚线图所示,但由于后台机死机时,将不能进行遥控操作,现在新上站,遥控通道不再经后台机,提高了遥控操作可靠性。二、常规断路器控制回路原理下图为最简单的断路器控制回路原理图KK—控制开关HC—合闸线圈或合闸接触器线圈(电磁机构)TQ—跳闸线圈DL—断路器辅助接点1ZJ—保护及自动装置接点BCJ—保护出口继电器接点HQ—电磁机构中的断路器合闸线圈(一)合闸回路断路器合闸回路由以下几部分组成合闸启动回路→断路器辅助接点(常闭)→合闸线圈手动合闸或自动合闸时,合闸启动回路瞬时接通,合闸线圈励磁,启动断路器操动机构,开关合上后,串于合闸回路的断路器常闭接点打开,断开合闸回路。(二)跳闸回路断路器跳闸回路由以下几部分组成跳闸启动回路→断路器辅助接点(常开)→跳闸线圈手动跳闸或自动跳闸时,跳闸启动回路瞬时接通,跳闸线圈励磁,启动断路器操动机构,开关跳开后,串于跳闸回路的断路器常开接点打开,断开跳闸回路。(三)断路器辅助接点的作用在操作回路中串入断路器辅助接点的作用:(1)跳闸线圈与合闸线圈厂家是按短时通电设计的,在跳、合闸操作完成后,通过DL触点自动地将操作回路切断,以保证跳、合闸线圈的安全;(2)跳、合闸启动回路的触点(操作把手触点、继电器触点)由于受自身断开容量限制,不能很好地切断操作回路的电流,如果由它们断开操作电流,将会在操作过程中拉弧,致使触点烧毁。断路器辅助接点断开容量大,由断路器辅助接点断开操作电流,可以很好地灭弧,保护控制开关及继电器接点不被烧毁。(四)断路器防跳回路以上只是最简单的断路器控制回路示意图,在生产过程中,有时由于控制开关原因或自动装置触点原因,在断路器合闸后,上述启动回路触点未断开,合闸命令一直存在,此时,如果继电保护动作,开关跳闸,但由于合闸脉冲一直存在,则会在开关跳闸后重新合闸,如果线路故障为永久性故障,保护将再次将开关跳开,持续存在的合闸脉冲将会使开关再次合闸,如此将会发生多次的“跳—合”现象,此种现象被称为“跳跃”。断路器的多次跳跃,会使断路器毁坏,造成事故扩大。因此,必须对操作回路进行改进,防止“跳跃”发生。防跳继电器就是专门用于防止断路器跳跃的。(有些开关机构本省设计有防跳功能)在操作回路中增加防跳回路后示意图如图所示。与上图相比,增加了中间继电器TBJ,称为跳跃闭锁继电器。它有两个线圈,一个是电流启动线圈