断路器控制回路基本原理(推荐).docx

断路器控制回路基本原理 　　1、控制回路的基本规定 开始学习控制回路之前，我们先理解一下控制回路需要具有哪些基本的功能： (1）能进行手动跳合闸和由保护和自动装置的跳合闸; （2）具有避免断路器多次反复动作的防跳回路； 　 　(3)能反映断路器位置状态； 　（４)能监视下次操作时相应跳合闸回路的完好性; (５）有完善的跳、合闸闭锁回路；　 　2、典型的控制回路 根据控制回路的几点基本规定,我们以1０kV的PSL641保护装置为例，分为五个环节,一步步搭建基本的控制回路,并理解每个部分的作用　　 　(1）跳闸与合闸回路　　 　一方面,可以完毕保护装置的跳合闸是控制回路最基本的功能这个功能的实现很简朴，回路如下图所示假定断路器在合闸状态，断路器辅助接点ＤＬ常开接点闭合当保护装置发跳闸命令，ＴJ闭合时,正电源-> ＴJ-> LＰ１-> DL-> ＴQ-＞ 负电源构成回路跳闸线圈TQ得电,断路器跳闸合闸过程同理分闸到位后，ＤＬ常开接点断开跳闸回路DL常闭接点闭合，为下一次操作相应的合闸回路做好准备运用DL常开接点断开跳闸电流，一是为了避免TJ粘连导致TQ烧坏（由于ＴQ的热容量是按短时通电来设计的）；二是由于如果由ＴJ来断开合闸电流，由于TJ接点的断弧容量不够，容易导致ＴJ接点烧坏（HJ也是同样的道理),这就为下一次保护跳闸（或合闸）埋下了隐患且不易被发现。

2）跳闸／合闸保持回路为了避免TJ先于DL辅助接点断开（如开关拒动等状况）,我们增长了“跳闸自保持回路”该回路可以起到保护出口接点TJ以及可靠跳闸的作用增长的部分用红色标记，Ｒ在0.1Ω左右当分闸电流流过TBJ时，TBJ动作，TBJ1闭合自保持,直到DL断开分闸电流这时无论TJ与否先于DL断开，都不会影响断路器分闸，也不会烧坏TJ （3）防跳回路ＴBJ我们有时也叫它“防跳继电器”这是由于它有另一种非常重要的功能：防跳防跳的概念：所谓的防跳,并不是“避免跳闸”,而是“避免跳跃”当合闸于故障线路时，保护会发跳令将线路跳开如果此时ＨJ接点发生粘连，断路器就会在短时间内反复跳、合、跳、合这就是“跳跃现象”断路器跳闸时间需要3０-６0mｓ,合闸时间需要６0－９0ｍs,一种跳合周期只需要1５0ms，很容易在短时间内完毕几种周期的跳合跳的循环）跳跃现象轻则对系统导致多次冲击,严重时也许使断路器爆炸因此“防跳”回路是必不可少的下图中我们增长了防跳回路的部分，用绿色标记ＴBJ是一种双线圈继电器，由串接与跳闸回路的电流启动线圈ＴBＪ，和接于防跳回路的电压自保持线圈TBJV构成在跳闸过程中,当有分闸电流流过ＴBJ时,防跳回路中的ＴBJ2闭合，电压自保持线圈启动，ＴBJV２闭合,TBJＶ1断开。

如果在保护跳闸期间，ＨJ发生粘连,ＨＪ－>ＬP2－>TBJＶ２->TＢJＶ这条回路接通，TBJＶ电压自保持,使得TBJＶ1始终断开,合闸回路始终处在断开状态这也就是防跳的目的:将断路器保持在跳闸状态如果跳闸期间没有跳令存在,则在断路器完毕分闸后,跳闸回路被ＤL常开接点断开,TBJ电流线圈失电,此时由于HＪ是断开的，不能形成TBJV电压自保持,复归ＴBＪV1重新闭合，合闸回路完好，不影响下次的跳合闸需要注意，接于跳闸回路的TBJ电流线圈，规定其在分闸时导致的压降要小规程规定不能不小于控制电源额定电压的５%TBJ电流线圈的额定动作电流不能不小于分闸电流的50%，保证TBJ在跳闸过程中可靠动作在有些断路器中也设立了防跳回路,它一般是由电压型继电器完毕防跳功能的但操作箱中的防跳回路与断路器中的防跳回路一般不能同步使用，以免产生寄生回路一般断路器自身有防跳回路的用其自身的防跳回路,没有的用操作箱的防跳回路 　 （4）断路器位置监视回路前面提到，控制回路应当可以反映断路器的位置状态以及跳合闸回路的完整性因此我们在回路中增长了ＴWＪ、ＨWJ来监视跳闸回路、合闸回路的完整性图中用蓝色表达TWＪ和HWＪ的常闭接点串联来发出“控制回路断线”的信号。

回路完好时,TWＪ和HWJ必然有一种启动当控制回路异常时,TＷJ和ＨWJ均失电，报“控制回路断线”同步用TWJ的常开接点起动绿灯,ＨＷJ的常开接点起动红灯绿灯亮，表达断路器在分闸状态，合闸回路完好;红灯亮，表达断路器在合闸状态,跳闸回路完好 （5)手分/手合回路除了保护装置跳合闸外，控制回路还需要具有遥分、遥合,就地分合的功能其基本的原理是类似的,就不赘述了增长的部分图中用橙色表达图中的ＫKＪ是一只双位置继电器它一种线圈得电后虽然该动作电压小时,继电器还是保持在本来状态，直到此外一种线圈得电才干使继电器转换到此外一种状态例如手分／遥分，使KKJ＝0，只有手合/遥合后才干使KＫJ=1KKJ的作用是用来判断是正常的分合闸操作,还是故障时保护装置的跳合闸动作当正常的分合闸操作时,ＫKJ应变位,当保护动作跳合闸时,ＫKJ应不变位KＫJ的常开接点提供应“事故总”信号以及重叠闸装置使用 （6)控制回路的闭锁为保证断路器工作的安全,控制回路往往采用多种闭锁措施，当条件不满足时,严禁断路器的操作常用的闭锁回路一般有三种: 　Ａ、断路器的操作系统异常时对分、合闸回路进行闭锁当液压/气压操作机构压力过高或过低，弹簧操作机构弹簧未储能,SF6断路器的SF６压力低等,这些都将串接在跳、合闸回路中的常闭接点断开，不容许断路器分合。

　 　 B、存在不通电源需要并列的场合,断路器控制回路要增长同期闭锁回路 C、为了避免误操作的防误闭锁回路,在不具有操作条件时将控制回路断开以上所讨论的是三相操作的断路器控制回路在220kV及以上系统中,一般采用分相操作的控制回路分相操作控制回路看似复杂,其实原理是相似的,就不再赘述了但分相操作控制回路有双组跳圈，第一组与合圈公用一组电源,第二组跳圈单独使用一组电源两组直流电压互相独立此外，每组跳闸回路均有一套三相不一致保护 　 3、断路器常用异常解决 　 (１）位置批示不对的断路器位置批示不对的会使运营人员不能对的判断断路器的分、合闸位置,在倒闸操作和事故解决中导致误判断如果位置批示不对的是由于控制回路故障引起的，会导致断路器不能正常操作分闸回路故障会使断路器在故障时不能自动跳闸，扩大事故范畴;合闸回路故障会使断路器在瞬时故障跳闸后不能自动重叠，延长停电时间断路器位置批示不对的的现象和因素重要有:1）断路器位置批示灯不亮（监控系统断路器显示为红、绿色以外的其她颜色），因素有:A、批示灯灯泡烧毁B、如有“控制回路断线”信号，则是控制回路无电源或断线，红灯不亮是跳闸回路故障，绿灯不亮是合闸回路故障。

如控制熔断器熔断或接触不良、控制回路接点接触不良、断路器辅助接点转换不到位、继电器线圈断线等C、断路器由于SＦ6压力过低或操作机构储能局限性被闭锁此时会同步发出“操纵机构未储能”或“闭锁”信号D、监控系统断路器位置批示消失的因素有：测控装置故障或失电、测控通道故障、断路器检修时投入“置检修状态”压板等2）断路器位置批示红、绿灯全亮或闪光是由于回路中有接地点，或者分、合闸回路之间绝缘损坏(检修后一般为接线错误），或有异常连接的地方３)监控系统断路器位置批示相反即合闸是显示为绿色、分闸是显示为红色,一般是由于新投断路器或监控系统检修后将断路器分、合闸状态位置接反所致4）机械位置批示器内部脱扣或位移2)断路器控制回路断线１)断路器控制回路断线的现象有:Ａ、警铃响,故障断路器红、绿位置批示灯熄灭或批示异常（若为三相批示灯,则也许浮现某相批示灯熄灭）Ｂ、相应线路控制盘发出“控制回路断线”、“压力减少分闸闭锁”、“压力减少合闸闭锁”、“装置异常”等光字牌信号2）控制回路断线的因素有：Ａ、弹簧机构的弹簧未储能、储能未满，或液压、气动机构的压力减少至闭锁值及如下B、分、合闸回路接线端子松动、断线等Ｃ、分闸或合闸线圈断线。

D、断路器动合或动断辅助触点接触不良E、分、合闸位置继电器或防跳继电器线圈烧断Ｆ、控制熔断器熔断或松开等(控制电源空开跳闸)3）断路器回绝合闸断路器拒合的因素重要有监控系统因素、电气方面因素和机械方面因素１)监控系统显示操作闭锁未开放，则是监控系统因素，如：Ａ、监控系统闭锁未解除如选择断路器错误,“五防”回绝操作；监控系统与“五防”系统信号传播故障等因素导致闭锁不能打开B、监控系统遥控超时C、监控系统通道故障Ｄ、测控装置故障E、“远方/就地”控制把手在“就地”位置2)合闸操作前红、绿批示灯均不亮，阐明控制回路有断线现象、无控制电源或者断路器被闭锁３)当操作合闸后红灯不亮，绿灯闪光且事故喇叭响时,阐明操作手柄位置和断路器的位置不相应,断路器未合上其常用的因素有：A、合闸回路熔断器熔断或接触不良B、合闸接触器未动作C、合闸线圈故障D、合闸电压过低E、直流系统两点接地导致合闸线圈短路Ｆ、断路器机械故障，如合闸铁芯卡滞、合闸支架与滚轴故障等Ｇ、断路器采用控制把手操作时,合闸时间过短４)当操作断路器合闸后绿灯熄灭,红灯亮，但瞬间红灯又灭、绿灯闪光，事故喇叭响,阐明断路器合闸后又自动跳闸因素有：Ａ、直流系统两点接地导致跳闸回路接通。

B、操作机构能量局限性、三点过高等5）操作合闸后红、绿灯均不亮并且断路器无电流,机械批示分闸或合闸也许的因素有：控制回路断线或触头卡在中间位置等６）合闸后断路器位置批示红灯亮，但断路器无电流批示，多是由于传动轴杆或销子脱出导致断路器触头未合上,此时断路器机械批示多在合闸位置4）断路器回绝分闸断路器的拒分对系统安全运营威胁很大，一旦某一单元发生故障时,断路器拒动，将会导致上一级断路器跳闸,扩大事故停电范畴,甚至也许导致系统解列,导致大面积停电的恶性事故因此，“拒分”比“拒合”带来的危害性更大断路器回绝分闸,监控系统的因素与回绝合闸相似，下面重要分析电气和机械方面的因素1）分闸前断路器位置红、绿灯均不亮，阐明控制回路有断线现象、无控制电源或者断路器被闭锁2）分闸操作后绿灯不亮、红灯闪光,阐明断路器未断开其常用的因素有:A、分闸线圈短路Ｂ、分闸电压过低Ｃ、跳闸铁芯卡涩或脱落、动作冲击力局限性D、分闸弹簧失灵、液压机构分闸阀卡死,气动机构大量漏气等Ｅ、触头发生熔焊或机械卡涩,传动部分故障,如销子脱落、绝缘拉杆断裂等Ｆ、三连板三点过低,部件变形。