二、具有灯光监视的断路器控制回路实验.doc

二、具有灯光监视的断路器控制回路实验
一、 实验目的
1、掌握具有灯光监视的断路器控制回路的工作原理，电路的功能特点。
2、理解为使断路器控制回路能安全可靠地工作，所必须满足对合闸及分闸监视的基本要求及其重要性。
3、结合ZB02挂箱(实验设备中的一个小的集成部分，具体内容及功能在实验课中会得到讲授)控制开关的触点图表, 学会开关的使用、控制回路的接线和动作试验方法。
二、原理说明
具有灯光监视的断路器控制回路接线如图2—1。其控制开关为封闭式万能转换开关LW2—W—2/F6。断路器及控制回路工作情况的监视及操作控制过程如下：
当断路器处于跳闸状态时，其常闭辅助触点QF1-2闭合，控制开关KK手柄处于自然（固定）位置，其触点1—3、2—4都断开。于是，通过220V(+)-1Fu-TWJ线圈- QF1-2 -HC线圈-2Fu-220V(-)，组成一个完整的电路，使得TWJ线圈带电，因此，TWJ线圈的常开触点就要闭合，通过电路220V(+)-1Fu-TWJ辅助常开触点(此时处于闭合状态)- LD绿灯-电阻1R - -2Fu-220V(-)，形成闭合回路，绿灯LD就发光，它一方面表示明断路器处于跳闸状态，另一方面表明HC线圈回路完好。
当需要进行合闸操作时，可将KK手柄顺时针转动45 °，这时KK触点2—4接通，短接了TWJ的线圈阻抗，HC线圈得电动作，HQ线圈回路接通，断路器合闸，其常闭触点QF1-2断开HC线圈回路，常开触点QF3-4的闭合，使得220V(+)-1Fu-HWJ线圈 – 断路器常开触点QF3-4(此时为闭合状态)-TQ跳闸线圈- 2Fu-220V(-)回路闭合，HWJ的线圈带电(问为何TQ线圈不带电？)，使得HWJ线圈的辅助常开触点闭合，使得220V(+)-1Fu-HWJ辅助常开触点(此时处于闭合状态)- HD红灯-电阻2R -2Fu-220V(-)回路接通，红灯HD发光，一方面指示断路器处于合闸状态，另一方面表明跳闸回路完好。当手松开后，KK手柄自动弹回固定位置，触点2—4断开，合闸过程结束。当需要进行跳闸操作时，可把KK手柄逆时针转动45 °，此时KK触点1—3接通，短接了HWJ线圈的阻抗，使得TQ线圈得电启动，断路器跳闸，由前面的分析可知，此时电路的绿灯发光。随后KK手柄自动弹回原位，触点1-3断开。
若线路或设备发生故障，断路器属事故跳闸，由继电保护出口中间继电器的辅助触点BCJ闭合起动跳闸回路，本可利用实验台上的按钮SB代替BCJ的常开触点使用，同样起到跳闸的作用模拟效果。
三、实验步骤
1、根据直流接触器、跳闸线圈、合闸线圈、信号指示灯的额定参数选择操作电源的电压，本实验装置设计使用直流220伏。
2、按图2-1灯光监视的断路器控制回路进行安装接线。
3、检查上述接线确定无误后，请指导教师检查实验电路准确后，方能接入电源进行控制回路动作试验，通过操作与观察，深入理解灯光监视的断路器控制回路中各个元件及接点的作用。

由中间继电器实现

4
3
1R
2R
1
2

图2-1 具有灯光监视的断路器控制回路
四、实验设备
序号
设备名称
使 用 仪 器 名 称
数量
1
ZB01
断路器触点及控制回路模拟箱
1只
2
ZB02
信号指示和万能开关
1只
3
DZB01
直流操作电源
1只
4
DZB01-1
按钮SB
1只

五、实验报告
思考题
1、为什么控制回路能监视回路本身的完整性和操作电源的情况？上述电路中如何实现断路器在合闸位置时能监视跳闸回路的完整性；断路器在跳闸位置时也能监视合闸回路的完整性？
答：本次实验的电路是具有灯光监视的断路器控制回路，因此在断路器断开或者闭合时都应该有灯光指示.因此，当断路器在断开或者闭合时，如果有灯光，那么表示此回路本身是完整和操作电源的正常；如果没有灯光则表示监视回路和操作电源不完整。例如在本次实验电路中当断路器处于跳闸状态时，其常闭辅助触点QF1-2闭合，控制开关KK手柄处于自然（固定）位置，其触点1—3、2—4都断开，220V(+)-1Fu-TWJ线圈- QF1-2 HC线圈-2Fu-220V(-)，组成一个完整的电路，TWJ线圈带电，TWJ线圈的常开触点就要闭合，当此时LD灯亮，则表示这一部分监视回路完整和操作电源正常，如果灯不亮，那么监视回路或操作电源有问题，可以用万用表进行检测。同理，每条支路可以用相同的方法进行表示。
上面以经分析了本次实验电路中如何实现断路器在跳闸位置时也能监视合闸回路的完整性，这里分析如何实现断路器在合闸位置时能监视跳闸回路的完整性：当断路器在闭合位置时，常闭辅助触点QF1-2断开，QF1—3闭合，20V(+)-1Fu-HWJ线圈 – 断路器常开触点QF3-4(此时为闭合状态)-TQ跳闸线圈- 2Fu-220V(-)回路闭合HWJ的线圈带电，使得HWJ线圈的辅助常开触点闭合，红灯支路通电。当此时HD灯亮，则表示这一部分监视回路完整和操作电源正常，如果灯不亮，那么监视回路或操作电源有问题，可以用万用表进行检测。
2、断路器的分、合闸时间都很短（分闸时间不大于0.1S；合闸时间不大于0.6S）,由于断路器操作的能量比较大，要求的电流也比较大，所以操作机构的分、合闸线圈都按短时通电设计，若通电时间过长，就可能烧毁开关电器的触头及设备。请分析在本实验的控制电路中，在分、合闸动作时是如何实现短时接通的，当动作完成后，分、合闸线圈回路是如何自动断开的？
答：当在进行合闸操作时，开关KK2-4闭合，短接了TWJ的线圈阻抗，HC线圈得电动作，HQ线圈回路接通，断路器合闸，其常闭触点QF1-2因断路器在非常态而瞬时断开HC线圈回路，这样就短时接通了断路器并且也自动断开了合闸线圈回路。
当进行分闸操作时，可把KK手柄逆时针转动45 °，此时KK触点1—3接通，短接了HWJ线圈的阻抗，使得TQ线圈得电启动，断路器跳闸，其常开触点QF3-4因断路器在常态而瞬时闭合TQ线圈回路，随后KK手柄自动弹回原位，触点1-3断开，分闸线圈回路是自动断开。
3、本实验的控制电路中红灯、绿灯分别表示断路器在什么状态？
答：当红灯亮时，表示断路器处于合闸状态；当绿灯亮时，表示断路器处于断开状态。
4、本实验的控制电路中哪一个接点(或触点)是由继电保护引入实现自动分闸的？如要由自动装置实现自动合闸，控制接点应引入电路的哪个回路？
答：在控制电路中触点BCJ是由继电保护引入实现自动分闸的。
此触点是由继电器实现自动分闸的，因此它是并联在电路的分闸回路的
表2-1实验结果记录表
序号
名　　称
控制开关
KK②－④接通
控制开关
KK①－③接通
1
合闸接触器HC
动作
不动作
2
跳闸线圈TQ
不动作
动作
3
断路器QF
合闸
跳闸
4
跳闸位置信号LD
不亮
亮
5
合闸位置信号HD
亮
不亮
六、实验小结：
通过本次实验，对具有灯光监视的断路器控制回路有了一定的认识，首次真正的认识到断路器的控制回路的大概工作原理，知道了怎么进行简单的手动合闸与手跳闸。及当断路器处于跳合闸状态时，灯光具体有什么反应及通过控制面板上的灯光信息来判断断路器的状态。