断路器的控制和信号电路.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,断路器的控制和信号电路,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,1,概 述,一、断路器及其作用,断路器是一种高压开关，,它有专门的灭弧装置，不仅能开合负荷电流，而且能切断短路电流。因此,断路器在高压电网中起两方面的作用：一是控制作用，二是保护作用。,SN10-10,型少油断路器,2,概 述,一、断路器及其作用,断路器的辅助常开触点随主触头合而合，开而开；,断路器的辅助常闭触点随主触头合而开，开而合。,QS1,QS2,QF,辅助常开,辅助常闭,3,概 述,二、断路器的控制类型,按操作电源,强电控制：,110V,或,220V,弱电控制：,48V,及以下,按控制地点,就地控制：,控制设备安装在断路器附近，适用于不重要的设备,远方控制：,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的设备,按控制方式,一对一控制：,适用于重要且操作机会少的设备,(,发电机、调相机、变压器等）。,一对,N,选线控制：,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。,4,5,6,7,作用,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,分类,电磁操作机,CD,弹簧操作机构,CT,液压操作机构,CY,气动操作机构,CQ,是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,，,合闸回路可直接用控制开关触点接通。,是靠压缩气体（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。,110kV,的少油及,SF6,断路器,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。,500kV,的,SF6,断路器,广泛应用于,3500kV,断路器,概 述,二、断路器的操作机构,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，故合闸回路必须采用合闸接触器。,8,三相操作断路器的控制和信号电路,（,1,）断路器操作机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，故在合、跳闸完成后应自动解除命令脉冲，切断合、跳闸回路，以防合、跳闸线圈长时间通电。,（,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，但对电磁操作机构，合闸线圈电流很大（,35,250A,左右），须通过合闸接触器接通合闸线圈。,（,3,）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。,（,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,9,三相操作断路器的控制和信号电路,（,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。,一、断路器控制回路的基本要求,10,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、跳闸命令脉冲，使断路器合、跳闸。,LW2,型控制开关的结构,操作手柄,触点盒,接线端子,面板,操作手柄,三相操作断路器的控制和信号电路,二、控制开关,11,LW2,型控制开关的触点图表,触点图表是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,二、控制开关,三相操作断路器的控制和信号电路,12,控制开关的图形符号,二、控制开关,（,C,）,合闸,（,PC,）,预备合闸,（,CD,）,合闸后,（,PT,）,预备跳闸,（,T,）,跳闸,（,TD,）,跳闸后,操作手柄位置,触点对,“”,表示该对触点在此位置是闭合的。,垂直虚线表示控制开关手柄的六个不同的操作位置，水平线即端子引线，注意操作顺序。,13,三、断路器控制信号电路的构成,1.,基本跳、合闸电路,断路器辅助触点,QF,的作用,:,自动解除合、跳闸命令脉冲；,切断电路电弧，保护,SA,。,14,（,1,）,QF,合闸位置：红灯发平光,（,2,）,QF,跳闸位置：绿灯发平光,（一）断路器控制信号电路的构成,2.,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灯表示，其形式分单灯制和双灯制两种。,单灯制：音响监视的,QF,控制信号回路,双灯制：灯光监视的,QF,控制信号回路,15,（一）断路器控制信号电路的构成,2.,位置信号电路,（,1,）,QF,合闸位置：红色回路接通电源发平光,（,2,）,QF,跳闸位置：,蓝色回路接通电源发平光,单灯制位置信号电路,用于音响监视,16,（一）断路器控制信号电路的构成,3.,自动合、跳闸的灯光显示,自动装置动作使断路器合闸或继电保护动作使断路器跳闸时，为了引起运行人员注意，普遍采用指示灯闪光的办法。其电路采用,“,不对应,”,原理设计。所谓不对应是指控制开关,SA,的位置与断路器位置不一致。,（,1,）自动跳闸时：绿灯发闪光,（,2,）自动合闸时：红灯发闪光,此图还有哪些情况红绿灯发闪光？,QF,自动跳闸，,SA,在“合闸后”,QF,自动合闸，,SA,在“跳闸后”,闪光小母线,17,（一）断路器控制信号电路的构成,4.,事故跳闸音响信号电路,断路器在继电保护作用下动作而跳闸时，还要求发出事故跳闸音响信号。它也是利用“不对应“原理实现的。,（,1,）各元件作用及改错,（,2,）启动过程,（,3,）,SA,的,1-3,、,19-17,为什么要串联使用？,音响小母线,18,断路器的跳跃问题,当断路器合闸后，在控制开关,SA,的触点,5-8,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，我们称这种现象为“跳跃”。如果断路器发生多次跳跃现象，会使其损坏，造成事故扩大。,“防跳”就是采取措施，防止这种跳跃的发生。,“防跳”措施有机械防跳和电气防跳两种。,（一）断路器控制信号电路的构成,5.,断路器的“防跳”闭锁电路,19,由防跳继电器构成的电气防跳电路,合闸：利用,5-8,或,K1,（一）断路器控制信号电路的构成,5.,断路器的“防跳”闭锁电路,合在短路故障上，,K2,闭合，断路器跳闸。,KCF,的电流线圈启动，,KCF,的常开闭合,5-8,接通或,K1,被卡死，,KCF,的电压线圈得电自保持，,KCF,的常闭断开，切断合闸回路。,电流启动,电压保持,电流线圈启动之后才能闭合,20,由跳闸线圈辅助触点构成的防跳电路,合闸：利用,5-8,或,K1,合在短路故障上，,K2,闭合，断路器跳闸。,YT,带电，常闭打开，切断合闸回路；常开闭合，使合闸脉冲通至跳闸回路。,缺点：跳闸线圈会长时间带电。,21,（一）断路器控制信号电路的构成,5.,断路器的“防跳”闭锁电路,实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路,组成,22,实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路,手动合闸,合闸前（绿亮）,预备合闸（绿闪）,合闸,合闸后（红亮）,23,实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路,手动跳闸,跳闸前（红亮）,预备跳闸（红闪）,跳闸,跳闸后（绿亮）,24,实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路,自动合闸,自动装置动作前（绿亮）,自动装置动作（绿亮）,合上闸后（红闪）,发闪光,控制开关,SA,在,TD,当,SA,在,TD,位置，红灯闪光，表明断路器已自动合闸。,25,实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路,自动跳闸,保护装置动作前（红亮）,保护装置动作（红亮）,跳开闸后（绿闪）,发事故音响,发闪光,控制开关,SA,在,CD,当,SA,在,CD,位置，绿灯闪光，并伴有事故音响信号，表明断路器已自动跳闸。,26,实用电路一：灯光监视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,KCF,常开触点的作用？,27,实用电路二：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,）只能完成一次自动重合闸。,28,实用电路二：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,）只能完成一次自动重合闸。,29,实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路,30,S1,S5,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，与操作机构中储压器活塞杆的行程调整和液压有关；,S6,、,S7,为压力表电触点。,KM,为直流接触器，,M,为直流电动机，,KC1,、,KC2,为中间继电器。,实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路,31,（,1,）为保证断路器可靠工作，油的正常压力应在,15.8,17.5MPa,的允许范围之内。运行中，油压小于,15.8MPa,时，,S1,、,S2,闭合。,KM,线圈带电，触点闭合，电动机,M,，使油压升高；另一对形成,KM,的自保持回路。当油压上升至,15.8MPa,以上时，,S2,断开，但,KM,并不返回，一直等到油压上升至,17.5MPa,，,S1,断开，,KM,线圈失电，油泵电动机,M,停止运转。维持液压在要求的范围之内。,实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路,32,（,2,）液压出现异常情况时，能自动发信号。当油压降低到,14.4MPa,时，,S3,闭合，发油压降低信号。当油压降低到,13.2MPa,时，,S4,断开，切断合闸回路。当油压降低到,10MPa,以下或上升到,20MPa,以上时，压力表电触点,S6,或,S7,闭合，启动中间继电器,KC2,，其触点闭合，发油压异常信号。,实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路,33,（,3,）油压严重下降，不能满足故障状态下断路器跳闸要求时，应能自动跳闸。当油压降低到,12.6MPa,时，微动开关触点,S5,闭合，启动中间继电器，其常开触点闭合，使断路器自动跳闸且不允许再合闸。,实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路,组成,跳闸位置继电器,合闸位置继电器,手柄内的指示灯,34,发闪光,实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路,手动合闸,合闸前（,KCT,带电，发平光）,发平光,预备合闸（,KCT,带电，发闪光）,合闸,合闸后（,KCC,带电，发平光）,35,实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路,手动跳闸,跳闸前（,KCC,带电，发平光）,预备跳闸（,KCC,带电，发闪光）,跳 闸,跳闸后（,KCT,带电，发平光）,发平光,发闪光,36,实用电路四：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（,KCT,带电，发平光）,发平光,自动装置动作,合上闸后（,KCC,带电，发闪光）,发闪光,控制开关,SA,在,TD,37,实用电路四：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（,KCC,带电，发平光）,发平光,保护装置动作,跳开闸后（,KCT,带电，发闪光）,发闪光,发事故音响,控制开关,SA,在,CD,38,实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路,控制电路及其电源监视,控制电路的电源消失？,在合闸（跳闸）位置，跳闸（合闸）回路断线？,控制电源正常，信号电源消失？,39,40,音响监视方式和灯光监视方式相比，存在以下优点：,（,1,）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，由于寄生回路而使保护装置误动作。,（,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。,（,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挤，而且可以防止误操作。,（,4,）减少了电缆芯数（从四芯减少到三芯）。,缺点：,（,1,）音响监视采用单灯制，增加了两个继电器（即,KCT,和,KCC,）。,（,2,）位置指示灯采用单灯不如双灯直管。,3-3,液压分相操作断路器的控制和信号电路,41,3-4,空气断路器的控制和信号电路,42,