斷路器控制回路課程講義-secret

第第 5 5 章章 斷路器控制回路斷路器控制回路 教學(xué)目的 教學(xué)目的 掌握斷路器控制方式 斷路器控制回路的基本要求 斷路器的基本跳 合閘控 制回路 燈光監(jiān)視的斷路器控制回路 燈光監(jiān)察液壓操作機(jī)構(gòu)操作斷路器控制 回路 復(fù)習(xí)舊課復(fù)習(xí)舊課 操作電源概述 蓄電池組直流操作直流 硅整流電容儲(chǔ)能裝置直流系統(tǒng) 復(fù)式 整流裝置直流系統(tǒng) 直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察與電壓監(jiān)察裝置 重重 點(diǎn)點(diǎn) 掌握斷路器控制方式 斷路器控制回路的基本要求 斷路器的基本跳 合閘控 制回路 燈光監(jiān)視的斷路器控制回路 燈光監(jiān)察液壓操作機(jī)構(gòu)操作斷路器控制回路 難難 點(diǎn)點(diǎn) 掌握斷路器控制方式 斷路器控制回路的基本要求 斷路器的基本跳 合閘控 制回路 燈光監(jiān)視的斷路器控制回路 燈光監(jiān)察液壓操作機(jī)構(gòu)操作斷路器控制回路 引入新課 引入新課 第一節(jié) 概述 一 斷路器控制方式 斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備 在正常運(yùn)行時(shí)斷路器可以接通和切斷電氣設(shè) 備的負(fù)荷電流 在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)則能可靠地切斷短路電流 斷路器一般由動(dòng)觸頭 靜觸頭 滅弧裝置 操動(dòng)機(jī)構(gòu)及絕緣支架等構(gòu)成 為實(shí)現(xiàn)斷路 器的自動(dòng)控制 在操動(dòng)機(jī)構(gòu)中還有與斷路器的傳動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)的輔助觸頭 斷路器的控制方式 有多種 分述如下 1 按控制地點(diǎn)分 斷路器的控制方式接控制地點(diǎn)分為集中控制和就地 分散 控制兩種 1 集中控制 在主控制室的控制臺(tái)上 用控制開關(guān)或按鈕通過控制電纜去接通或 斷開斷路器的跳 合閘線圈 對(duì)斷路器進(jìn)行控制 一般對(duì)發(fā)電機(jī) 主變壓器 母線 斷路 器 廠用變壓器 35kV 以上線路等主要設(shè)備都采用集中控制 2 就地 分散 控制 在斷路器安裝地點(diǎn) 配電現(xiàn)場(chǎng) 就地對(duì)斷路器進(jìn)行跳 合 閘操作 可電動(dòng)或手動(dòng) 一般對(duì) 10kV 線路以及廠用電動(dòng)機(jī)等采用就地控制 可大大減少 主控制室的占地面積和控制電纜數(shù) 2 按控制電源電壓分 斷路器的控制方式接控制電源電壓分為強(qiáng)電控制和弱電控制兩種 1 強(qiáng)電控制 從斷路器的控制開關(guān)到其操作機(jī)構(gòu)的工作電壓均為直流 110V 或 220V 2 弱電控制 控制開關(guān)的工作電壓是弱電 直流 48V 而斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)的電 壓是 220V 目前在 500kV 變電所二次設(shè)備分散布置時(shí) 在主控室常采用弱電一對(duì)一控制 3 按控制電源的性質(zhì)分 斷路器的控制方式按控制電源的性質(zhì)可分為直流操作和交流操作 包括整流操作 兩 種 直流操作一般采用蓄電池組供電 交流操作一般是由電流互感器 電壓互感器或所用 變壓器提供電源 二 對(duì)斷路器控制回路的基本要求 斷路器的控制回路必須完整 可靠 因此應(yīng)滿足下面一些要求 1 斷路器的合 跳閘回路是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的 操作完成后 應(yīng)迅速切斷合 跳閘 回路 解除命令脈沖 以免燒壞合 跳閘線圈 為此 在合 跳閘回路中 接入斷路器的 輔助觸點(diǎn) 既可將回路切斷 又可為下一步操作做好準(zhǔn)備 2 斷路器既能在遠(yuǎn)方由控制開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)合閘和跳閘 又能在自動(dòng)裝置和繼電保護(hù) 作用下自動(dòng)合閘和跳閘 3 控制回路應(yīng)具有反映斷路器狀態(tài)的位置信號(hào)和自動(dòng)合 跳閘的不同顯示信號(hào) 4 無論斷路器是否帶有機(jī)械閉鎖 都應(yīng)具有防止多次合 跳閘的電氣防跳措施 5 對(duì)控制回路及其電源是否完好 應(yīng)能進(jìn)行監(jiān)視 6 對(duì)于采用氣壓 液壓和彈簧操作的斷路器 應(yīng)有壓力是否正常 彈簧是否拉緊到 位的監(jiān)視回路和閉鎖回路 7 接線應(yīng)簡單可靠 使用電纜芯數(shù)應(yīng)盡量少 三 控制開關(guān) 控制開關(guān)又稱萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 是由運(yùn)行人員手動(dòng)操作 發(fā)出控制命令使斷路器進(jìn)行跳 合閘的裝置 發(fā)電廠和變電所常用的控制開關(guān)為 LW 系列自動(dòng)復(fù)位的控制開關(guān) 有三種類 型 1 LW2 系列控制開關(guān) 是跳 合閘操作都分兩步進(jìn)行 手柄和觸點(diǎn)盒有兩個(gè)固定 位置和兩個(gè)操作位置的封閉式控制開關(guān) 此種開關(guān)常用于火電廠和有人值班的變電所中 2 LW1 系列控制開關(guān) 是跳 合閘操作只用一步 其手柄和觸點(diǎn)只有一個(gè)固定位 置和兩個(gè)操作位置的控制開關(guān) 此種開關(guān)常用于無人值班的變電所和水電站中 3 LWX 系列強(qiáng)電小型控制開關(guān) 其跳 合閘為一步進(jìn)行 近年來在各種集控臺(tái)的 控制和 300MW 以上機(jī)組的分控室中已被廣泛應(yīng)用 下面以 LW2 型控制開關(guān)為例說明控制 開關(guān)的結(jié)構(gòu)及作用 1 控制開關(guān)的構(gòu)成 圖 5 l 是發(fā)電廠和變電所普遍應(yīng)用的 LW2 Z 型控制開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖 左端是操作手柄 裝于屏前 與手柄固定連接的方軸上裝有 5 8 節(jié)觸點(diǎn)盒 用螺桿相連裝于屏后 如圖 5 1 a 所示 圖 5 1 b 是控制開關(guān)的左視圖 由圖可見 控制開關(guān)的手柄有兩個(gè)固 定位置和兩個(gè)操作位置 固定位置 垂直位置是預(yù)備合閘和合閘后 水平位置是預(yù)備跳閘 和跳閘后 操作位置 右上方為合閘位置 左下方為跳閘位置 控制開關(guān)的操作過程 合閘操作 如圖 5 1 b 示出手柄為預(yù)備合閘狀態(tài) 將手柄右旋 30 為合閘位置 手 放開后在自復(fù)彈簧的作用下 手柄復(fù)位于垂直位置 成為合閘后位置 跳閘操作 先將手柄左旋至水平位置 即預(yù)備合閘位置 再左旋 30 即為跳閘位置 手放開后在自復(fù)彈簧的作用下 手柄復(fù)位于水平位置 成跳閘后位置 2 控制開關(guān)的觸點(diǎn)盒位置表 圖 5 1 LW2 Z 型控制開關(guān)結(jié)構(gòu)圖 a 控制開關(guān)外形圖 b 控制開關(guān)左視圖 控制開關(guān)右端的數(shù)節(jié)觸點(diǎn)盒 其四角均勻固定著四個(gè)靜觸點(diǎn) 其觸點(diǎn)外端伸出盒外接 外電路 而內(nèi)端與固定于方軸上的動(dòng)觸點(diǎn)簧片相配合 由于動(dòng)觸點(diǎn) 簧片 的形狀及安裝 位置的不同 組成 14 種型號(hào)的觸點(diǎn)盒 代號(hào)為 1 la 2 4 5 6 6a 7 8 10 20 30 40 50 如表 5 1 所示 其中 1 1a 2 4 5 6 6a 7 8 型的動(dòng)觸點(diǎn)是固定于方軸上隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的 而后 5 種觸點(diǎn)是 有自由行程的 即進(jìn)行跳 合閘操作時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng) 而手柄自復(fù)后觸點(diǎn)不隨軸復(fù)位 其中 10 40 50 型的動(dòng)觸點(diǎn)在軸上有 45 的自由行程 20 型有 90 自由行程 30 型有 135 自由行程 LW2 型控制開關(guān)型號(hào) 型式及其符號(hào)含義 1 型號(hào)說明 LW2 1 2 3 4 5 6 7 式中 1 開關(guān)型式 共有 6 類 如表 5 1 所示 2 觸點(diǎn)型式 共 14 種 3 板面型式 共有兩種 F 為方形 O 為圓形 4 手柄型式 共有 9 種 5 定位器型式 共有兩種 45 定位用 8 表示 90 定位不表示 6 限位裝置 有者以 表示 無者不表示 表 5 1 LW2 Z 和 LW2 YZ 型觸點(diǎn)盒位置表 7 觸點(diǎn)特殊排列時(shí)用 A 表示 2 開關(guān)型式及其表示符號(hào) 表 5 2 開關(guān)型式及其型號(hào)含義表 型 號(hào)特 點(diǎn) LW2 YZ LW2 Y LW2 Z LW2 W LW2 LW2 H 帶定位及自動(dòng)復(fù)歸 手柄內(nèi)有信號(hào)燈 帶定位 手柄內(nèi)有信號(hào)燈 帶有自復(fù)及定位機(jī)構(gòu) 帶有自復(fù)機(jī)構(gòu) 帶有定位機(jī)構(gòu) 帶定位及可取出的手柄 3 常用的斷路器觸點(diǎn)圖表 下面以 LW2 Z la 4 6a 40 20 20 F8 型控制開關(guān)為例介紹 左列所示手柄的六種位置為屏前視圖 而其余右邊觸點(diǎn)盒的觸點(diǎn)通 斷狀況是由屏后視的 觸點(diǎn)排號(hào)為逆時(shí)針方向次序 號(hào)表示觸點(diǎn)接通 一 表示觸點(diǎn)斷開 在發(fā)電廠和變電所的工程圖中 控制開關(guān)的應(yīng)用十分普遍 按新標(biāo)準(zhǔn)將控制開關(guān) SA 的觸點(diǎn)通斷狀況用圖形符號(hào)表示如表 5 3 所示 表中 6 條垂直虛線表示控制開關(guān)手柄的 6 個(gè)不同位置 C 一合閘 PC 一預(yù)備合閘 CD 一合閘后 T 一跳閘 PT 一預(yù)備跳閘 TD 一跳閘后 水平線表示觸點(diǎn)的引出線 水平線下的黑圓點(diǎn)表示該對(duì)觸點(diǎn)在此位置是接通的 否則是斷開的 表 5 4 LW2 Z 1a 4 6a 40 20 20 F8 型控制開關(guān)觸點(diǎn)圖表 表 5 3 LW2 Z 1a 4 6a 4 0 20 F8 型開關(guān)觸點(diǎn)通 斷符號(hào)表 第二節(jié) 斷路器的基本控制回路 在發(fā)電廠和變電所中有多種成熟的基本控制回路 這些典型接線可以獨(dú)立運(yùn)行 也可 互相組合構(gòu)成更復(fù)雜的控制回路 一 斷路器的基本跳 合閘控制回路 斷路器基本跳 合閘回路如圖 5 2 所示 其工作原理簡述如下 1 合閘操作 手動(dòng)合閘是將控制開關(guān) SA 打至 合閘 位置 此時(shí)其 5 8 觸點(diǎn)瞬時(shí) 接通 而斷路器在跳閘位置時(shí)其動(dòng)斷觸點(diǎn) QF2 是接通的 所以合閘接觸器 KM 線圈通電起 動(dòng) 其動(dòng)合觸點(diǎn)接通 斷路器合閘線圈 YC 通電啟動(dòng) 斷路器合閘 當(dāng)合閘操作完成后 斷路器的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn) QF2 斷開 合閘接觸器 KM 線圈斷電 在合閘回路中的兩個(gè)動(dòng)合觸 點(diǎn)斷開 切斷斷路器合閘線圈 YC 的電路 同時(shí) 斷路器動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 接通 準(zhǔn)備好跳閘 回路 斷路器的自動(dòng)合閘是由自動(dòng)重合閘裝置的出口觸點(diǎn) K1 閉合實(shí)現(xiàn)的 2 跳閘操作 手動(dòng)跳閘是將控制開關(guān) SA 打至 跳閘 位 此時(shí)其 6 7 觸點(diǎn)接通 而斷路器在合閘位置時(shí)其動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 是接通的 所以跳閘線圈 YT 通電 斷路器進(jìn)行跳 閘 當(dāng)跳閘操作完成后 斷路器的動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 斷開 而動(dòng)斷觸點(diǎn) QF2 接通 準(zhǔn)備好合 閘回路 斷路器的自動(dòng)跳閘是由保護(hù)裝置出口繼電器 K2 觸點(diǎn)閉合來實(shí)現(xiàn)的 二 斷路器的防跳 跳躍閉鎖 控制回路 1 斷路器的 跳躍 現(xiàn)象及危害 如果手動(dòng)合閘后控制開關(guān) SA 的手柄尚未松開 5 8 觸點(diǎn)仍在接通狀態(tài) 或者自動(dòng)重 圖 5 2 斷路器基本跳 合閘回路 合閘裝置的出口觸點(diǎn) K1 燒結(jié) 若此時(shí)發(fā)生故障 則保護(hù)裝置動(dòng)作 其出口 K2 觸點(diǎn)閉合 跳閘線圈 YT 通電起動(dòng)使斷路器跳閘 則 QF2 接通 使接觸器 KM 又帶電 使斷路器再次 合閘 保護(hù)裝置又動(dòng)作使斷路器又跳閘 斷路器的這種多次 跳一合 現(xiàn)象稱為 跳躍 如果斷路器發(fā)生跳躍 勢(shì)必造成絕緣下降 油溫上升 嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起斷路器發(fā)生爆炸事故 危及設(shè)備和人身的安全 2 斷路器的 防跳 控制回路 在 35kV 及以上電壓的斷路器控制回路中 通常加裝 防跳中間繼電器 KCF 如圖 5 3 所示 KCF 常采用 DZB 型中間繼電器 它有兩個(gè)線圈 電流起動(dòng)線圈 KCF1 串 接于跳閘回路中 電壓 自保持 線圈 KCF2 與自身的 動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián) 再并接于合閘接觸器 KM 的回路中 當(dāng)手動(dòng)合閘時(shí) SA 的 5 8 觸點(diǎn)尚未斷開或自動(dòng)裝置 K1 觸點(diǎn)燒結(jié) 此時(shí)發(fā)生故障 則繼電保護(hù)裝置動(dòng)作 K2 觸點(diǎn)閉合 經(jīng) KCF1 的電流線圈 斷路器動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 跳閘線圈通電起動(dòng) 使斷路器跳閘 同時(shí) KCF1 電流線 圈起動(dòng) 其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合 使其經(jīng)電壓線圈 KCF2 自保持 而 KCF 的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開 可靠地切斷 KM 線圈回路 即使 SA 的 5 8 觸點(diǎn)接通 KM 也不 會(huì)通電 防止了斷路器跳躍現(xiàn)象的發(fā)生 只有合閘命令解除 SA 的 5 8 觸點(diǎn)斷開或 K1 斷開 KCF2 電壓線圈斷電 才能恢復(fù)至正常狀態(tài) 對(duì)于 3 10kV 電壓等級(jí)的斷路器 如果采用室內(nèi)開關(guān)柜 沒裝自動(dòng)重合閘 由于開關(guān) 柜具有機(jī)械防跳裝置 為了簡化接線 此時(shí)斷路器可不設(shè)電氣 防跳 裝置 三 斷路器的位置指示 斷路器的跳閘 合閘狀態(tài)在主控制室應(yīng)有明確的指示信號(hào) 一般有雙燈制 紅 綠燈 和單燈制 白燈 兩種接線方式 圖 5 3 由防跳繼電器構(gòu)成 的斷路器控制回路 1 雙燈制控制接線 斷路器的雙燈制位置指示接線如圖 5 4 所示 當(dāng)斷路器在跳 閘位置時(shí) 其動(dòng)斷觸點(diǎn) QF2 接通 綠燈 HG 亮 當(dāng)斷路器在合閘位置時(shí) 其動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 接通 紅燈 HR 亮 即紅燈 HR 亮表示斷路器在合閘狀態(tài) 綠燈 HG 亮表示 斷路器在跳閘狀態(tài) 2 單燈制控制接線 單燈制用燈光和控制開關(guān)手柄位置來表示斷路器手動(dòng)跳 合 閘位置 有中控臺(tái)的 一般也設(shè)置跳 合閘位置繼電器 利用其相關(guān)的觸點(diǎn)接通中央音響信號(hào) 及模擬燈信號(hào)回路 四 斷路器自動(dòng)跳 合閘的信號(hào)回路 斷路器由自動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行跳 合閘時(shí) 信號(hào)燈是閃光的 與手動(dòng)跳 合閘時(shí)信號(hào)燈 是平光的有所區(qū)別 現(xiàn)以雙燈制斷路器的跳 合閘信號(hào)回路為例 具體分析如下 圖 5 5 是斷路器跳 合閘雙燈制信號(hào)回路接線圖 其動(dòng)作原理簡析如下 1 斷路器跳閘信號(hào) 1 手動(dòng)合閘 SA 置 跳閘后 位置時(shí) 其觸點(diǎn) 10 11 通 綠燈 HG 經(jīng) QF 動(dòng)斷觸點(diǎn) 發(fā)平光 表示斷路器手動(dòng)跳閘 2 自動(dòng)跳閘 SA 在 合閘后 位置時(shí) 其 9 10 觸點(diǎn)通 此時(shí)若發(fā)生故障 自動(dòng)裝 置動(dòng)作使斷路器自動(dòng)跳閘 QF2 動(dòng)斷觸點(diǎn)自動(dòng)接通 綠燈 HG 經(jīng) SA 的 9 10 觸點(diǎn)接至閃 光小母線 M100 十 則綠燈閃光 表示斷路器自動(dòng)跳閘 3 綠燈閃光解除 值班人員將 SA 打至 跳閘后 位置 其觸點(diǎn) 10 11 接通 9 10 斷開 綠燈接至 十 電源小母線 所以綠燈又發(fā)平光 閃光解除 2 斷路器合閘信號(hào) 圖 5 4 斷路器的位置 指示接線圖 1 手動(dòng)合閘 SA 置 合閘后 位置時(shí) 其觸點(diǎn) 13 16接通 紅燈 HR 經(jīng)動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 發(fā)平光 表示斷路器手動(dòng)合閘 2 自動(dòng)合閘 斷路器在 跳閘后 位置時(shí) SA 的 14 15 觸點(diǎn)通 此時(shí)若自動(dòng)裝置動(dòng) 作使斷路器自動(dòng)合閘 則 QF 的動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 自動(dòng)接通 紅燈 HR 經(jīng) SA 的 14 15 觸點(diǎn)接 至閃光小母線 M100 則紅燈 HR 閃光 表示斷路器自動(dòng)合閘 3 紅燈閃光解除 值班人員將 SA 打至 合閘后 位置 其觸點(diǎn) 16 13 接通 14 15 斷開 紅燈接至 十 電源小母線 所以紅燈又發(fā)平光 閃光解除 3 事故音響信號(hào)起動(dòng)回路 斷路器自動(dòng)跳 合閘后 不僅指示燈要發(fā)出閃光 而且還要求發(fā)出事故音響信號(hào) 蜂 鳴器 HA 事故音響信號(hào)是利用不對(duì)應(yīng)原則實(shí)現(xiàn)的 全廠共用一套音響裝置 1 事故音響信號(hào)何時(shí)發(fā)出 在電力系統(tǒng)發(fā)生的故障中 暫時(shí)性故障占 70 以上 所以規(guī)定斷路器因系統(tǒng)故障而自動(dòng)跳閘后 應(yīng)自動(dòng) 或手動(dòng) 重合閘一次 以判斷故障的 性質(zhì) 如為暫時(shí)性故障 風(fēng)吹樹枝 竹桿碰線 鳥害等 故障很快消除 則重合閘會(huì)成功 如為永久性故障 如線路斷線 桿塔倒地等 故障不會(huì)自動(dòng)消除 當(dāng)重合于故障線路上 則斷路器在保護(hù)裝置的作用下即刻跳開 應(yīng)發(fā)出音響 2 手動(dòng)重合閘的要求 在事故發(fā)生后 若需手動(dòng)重合閘 則控制開關(guān)由原 合閘后 先打至水平位 然后打至 預(yù)備合閘 合閘 合閘后 由于斷路器已跳閘 為使控制開 關(guān)在轉(zhuǎn)到 預(yù)備合閘 和 合閘 位置瞬間 不會(huì)因斷路器觸點(diǎn)與控制開關(guān)觸點(diǎn)接通誤發(fā)事故 音響信號(hào) 使值班人員難辨真假 故在接線中應(yīng)采用只有在 合閘后 位置才接通的觸點(diǎn) 圖 5 5 斷路器跳 合閘雙燈 制信號(hào)回路接線 而在表 5 4 找不到這樣的觸點(diǎn) 所以采用 1 3 與 19 17 兩對(duì)觸點(diǎn)串接的方法來實(shí)現(xiàn)只在 合閘后 才接通的要求 3 用 不對(duì)應(yīng)原則 啟動(dòng)事故音響回路 圖 5 6 為事故音響信號(hào)啟動(dòng)回路 由圖可 見 要接通 M708 至 700 回路 即 SA 的 1 3 與 19 17 觸點(diǎn)需與 QF 動(dòng)斷觸點(diǎn)同時(shí)接通 SA 的 1 3 與 19 17 觸點(diǎn)在 合閘后 通 而 QF 動(dòng)斷觸點(diǎn)在跳閘后才閉合 這樣利用控制 開關(guān)SA 的位置與斷路器 輔助觸點(diǎn) 位置不對(duì)應(yīng)接通事故音響信號(hào) 的原則 就叫不對(duì)應(yīng)原則 燈光信號(hào)也存在這樣的問題 在合閘操作 過程中 由于不對(duì)應(yīng)原則使信號(hào)燈閃光 因?yàn)?在圖 5 6 中 原 SA 在 合閘后 位置 9 10 觸點(diǎn)接通 當(dāng)斷路器自動(dòng)跳閘后 其動(dòng)斷觸 點(diǎn)閉合 綠燈 HG 經(jīng) SA 的 9 10 接至 M100 十 所以閃綠光 此 時(shí)手動(dòng) SA 置 預(yù)備跳閘 綠燈平光 預(yù)備合閘 綠燈閃光 合 閘 一綠燈仍閃光 合閘后 瞬間綠燈仍閃光 直至斷路器合閘完成 其輔助觸點(diǎn)同時(shí)切換完畢 綠燈滅 紅燈經(jīng) QF 動(dòng)合觸點(diǎn) SA 的 13 16 觸點(diǎn)發(fā)平光 表明合閘操作過程的完成 五 斷路器控制回路完好性的監(jiān)視 斷路器的控制回路包括熔斷器和其回路接線 必須對(duì)其有經(jīng)常 性的監(jiān)視 否則當(dāng)熔斷器熔斷或控制回路斷線 經(jīng)常是接觸不良 時(shí) 將不能正常進(jìn)行跳 合閘操作 目前廣泛采用的控制回路完好性監(jiān)視方式有兩種 即燈光監(jiān)視和音響監(jiān)視 在中小型 發(fā)電廠和變電所一般采用雙燈監(jiān)視方式 在大型發(fā)電廠和變電所則多采用單燈加音響監(jiān)視 方式 1 雙燈制監(jiān)視方式 如第三節(jié)圖 5 7 所示 當(dāng)斷路器在跳閘位置時(shí) 若控制回路 完好則綠燈 HG 亮 否則說明熔斷器熔斷或合閘回路斷線 同理 紅燈 HR 亮 表明斷路 器在合閘位置 同時(shí)說明跳閘回路是完好的 2 單燈制監(jiān)視方式 如第四節(jié)圖 5 8 所示 將跳閘位置繼電器 KCT 的動(dòng)斷觸點(diǎn)和 合閘位置繼電器 KCC 的動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)接于控制回路斷線小母線 M7131 與 十 電源之間 當(dāng)控制回路熔斷器熔斷時(shí) KCT 和 KCC 同時(shí)失電 其動(dòng)斷觸點(diǎn)同時(shí)閉合 接通信號(hào)繼電 器 KS 發(fā)出控制回路斷線的音響和光字牌信號(hào) 并進(jìn)一步由控制開關(guān) SA 手柄內(nèi)信號(hào)燈的 熄滅與否 找出故障回路 圖 5 6 事故 音響信號(hào)起 動(dòng)回路 第三節(jié) 燈光監(jiān)視的斷路器控制回路 在發(fā)電廠和變電所中 常見的斷路器控制回路可分為兩種 即燈光監(jiān)視的控制回路和 音響監(jiān)視的控制回路 圖 5 7 是燈光監(jiān)視的斷路器控制回路接線圖 由圖可見 圖 5 7 是由基本控制回路圖 5 2 圖 5 3 圖 5 5 和圖 5 6 組合而成 該接線圖 折動(dòng)作原理分析如下 1 手動(dòng)合閘或自動(dòng)裝置合閘 手動(dòng)合閘 SA 的 5 8 觸點(diǎn)瞬間接通 或自動(dòng)裝置動(dòng) 作 其出口繼電器動(dòng)合觸點(diǎn) K1 閉合 此時(shí)斷路器動(dòng)斷觸點(diǎn) QF2 和防跳繼電器 KCF 動(dòng)斷 觸點(diǎn)是接通的 所以控制電源電壓加到合閘接觸器 KM 的線圈上 其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合 啟動(dòng) 合閘回路中的斷路器合閘線圈 YC 斷路器合閘 手動(dòng)合閘的燈光信號(hào) 手動(dòng)合閘后 SA 的 16 13 觸點(diǎn)接通 斷路器合閘后其動(dòng)合觸 點(diǎn) QF1 閉合 所以紅燈 HR 經(jīng) SA16 13 R2 KCF1 QF1 YT 通電發(fā)平光 但因回路中 串有 KCF1 R2及 HR 等電阻元件 所以 YT 和 KCF1 兩線圈上壓降達(dá)不到其啟動(dòng)值 所以 斷路器不會(huì)跳閘 自動(dòng)合閘時(shí)的燈光信號(hào) 自動(dòng)裝置動(dòng)作 K1 閉合 KM 啟動(dòng) 斷路器自動(dòng)合閘 此時(shí) SA 是處在 跳閘后 位置 SA 的 14 15 觸點(diǎn)接通 所以紅燈 HR 經(jīng) SA 的 14 15 觸點(diǎn) R2 KCF1 QF1 YT 接至閃光小母線 M100 十 上 紅燈 HR 閃光 2 手動(dòng)跳閘或保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘 手動(dòng)跳閘 SA 的 6 7 觸點(diǎn)接通 或保護(hù)裝置動(dòng) 作 其出口繼電器動(dòng)合觸點(diǎn) K2 閉合 此時(shí)斷路器動(dòng)合觸點(diǎn) QF1 是閉合的 所以控制電源 圖 5 7 燈光監(jiān)視的斷路器控制回路接線圖 電壓加到斷路器跳閘線圈 YT 和防跳繼電器 KCF1 線圈上 YT 阻抗大于 KCF1 的阻抗 但 KCF1 電流線圈靈敏度高于 YT 所以兩線圈同時(shí)啟動(dòng) YT 啟動(dòng)斷路器跳閘 而防跳繼電器 KCF 啟動(dòng) 其觸點(diǎn)進(jìn)行切換 手動(dòng)跳閘的燈光信號(hào) 手動(dòng)跳閘后 SA 的 10 11 觸點(diǎn)接通 而斷路器動(dòng)斷觸點(diǎn) QF2 閉合 所以綠燈 HG 經(jīng) SA 的 10 11 R2 QF2 KM 線圈通電發(fā)平光 但因回路中串有 HG和 Rl電阻元件 KM 線圈上壓降達(dá)不到其啟動(dòng)值 所以斷路器不會(huì)合閘 自動(dòng)跳閘時(shí)的燈光信號(hào) 自動(dòng)裝置動(dòng)作 K2 閉合 斷路器跳閘 此時(shí) SA 在 合閘后 位置 其 9 10 觸點(diǎn)接通 斷路器跳閘后 QF3 閉合 所以綠燈 HG 經(jīng) SA 的 9 10 觸點(diǎn) R1 QF2 KM 線圈接到閃光小母線 M100 十 上 綠燈 HG 閃光 2 跳 合閘回路完整性監(jiān)視 在跳 合閘回路中接入紅 綠信號(hào)燈 跳閘回路 紅燈亮表示斷路器在合閘狀態(tài) QF1 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合 且跳閘回路是完好的 YT 回路暢通 合閘回路 綠燈 HG 亮 表示斷路器在跳閘狀態(tài) QF2 動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合 且合閘回路 是完好的 KM 線圈回路暢通 3 熔斷器完好性監(jiān)視 紅燈 HR 或綠燈 HG 有一個(gè)亮 則表明熔斷器 FU 是完好的 4 KCF 動(dòng)合觸點(diǎn)串一電阻 R4與 K2 動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián) 防止當(dāng) K2 先于 QF1 跳開時(shí)燒 壞 K2 觸點(diǎn) 而加入 KCF 動(dòng)合觸點(diǎn)與 R4串聯(lián) 即使 K2 先跳開 因有與之并聯(lián)的 KCF 及 R4 所以 K2 不會(huì)燒壞 5 燈光監(jiān)視的控制回路的優(yōu)缺點(diǎn) 該回路結(jié)構(gòu)簡單 紅 綠信號(hào)燈指示斷路器的位 置十分明顯 但在大型發(fā)電廠和變電所中 因控制屏多 所以必須加入音響信號(hào) 以便及 時(shí)引起值班人員的注意 第四節(jié) 音響監(jiān)視的斷路器控制回路 音響監(jiān)視的斷路器控制 信號(hào)電路如圖 5 8 所示 操作機(jī)構(gòu)為電磁操作 圖中 M709 M710 為預(yù)告信號(hào)小母線 M7131 為控制回路斷線預(yù)告小母線 SA 為 LW2 YZ 1a 4 6a 40 20 20 F1 型控制開關(guān) KCC KCT 為合閘 跳閘位置繼電 器 KS 為信號(hào)繼電器 H 為光字牌 電路的動(dòng)作過程如下 1 斷路器的手動(dòng)控制 斷路器手動(dòng)合閘前 跳閘位置繼電器 KCT 線圈帶電 其常開觸點(diǎn) KCT 閉合 由十 700 經(jīng) SA14 15 觸點(diǎn) KCT 常開觸點(diǎn) SA1 3 觸點(diǎn) R1 至一 700 形成通路 信號(hào)燈發(fā)平 光 手動(dòng)合閘操作時(shí) 將控制開關(guān) SA 置于 預(yù)備合閘 位置 此時(shí) M100 十 經(jīng) SA13 一 14 KCT SA1 3 R1 至一 700 形成通路 信號(hào)燈閃光 接著將 SA 置于 合閘 位置 SA9 12 觸點(diǎn)接通 接觸器 KM 帶電 其常開觸點(diǎn)閉合 合閘線圈 YC 帶電 使斷路器合 閘 斷路器合閘后 SA 自動(dòng)復(fù)歸至 合閘后 位置 此時(shí)由于斷路器合閘 合閘位置繼電器 KCC 線圈帶電 其常開觸點(diǎn)閉合后 700 經(jīng) SA17 20 觸點(diǎn) KCC SA2 4 R1 至 700 形成通路 信號(hào)燈發(fā)平光 手動(dòng)跳閘操作時(shí) 先將 SA 置于 預(yù)備跳閘 位置 此時(shí) M100 十 經(jīng) SA17 18 KCC SA1 3 R1 至 700 形成通路 信號(hào)燈閃光 再將 SA 置于 跳閘 位置 SA10 11 觸點(diǎn)接通 跳閘線圈 YT 帶電 使斷路器跳閘 斷路器跳閘后 SA 自動(dòng)復(fù)歸至 跳閘后 位置 KCT 帶電 常開觸點(diǎn)閉合 此時(shí) SA14 15 觸點(diǎn)通 信號(hào)燈發(fā)平光 2 斷路器的自動(dòng)控制 當(dāng)自動(dòng)裝置動(dòng)作后 K1 觸點(diǎn)閉合 短接 SA9 12 觸點(diǎn) 合閘回路接通 斷路器合閘 此時(shí) SA 位于 跳閘后 位置 M100 十 經(jīng) SA18 19 KCC 觸點(diǎn) SA1 3 R1 至 700 形成通路 信號(hào)燈閃光 操作 SA 至 合閘后 位置使信號(hào)燈發(fā)平光 當(dāng)繼電保護(hù)動(dòng)作 保護(hù) 出口繼電器 KCO 觸點(diǎn)閉合接通跳閘回路 使跳閘線圈 YT 帶電 斷路器跳閘 此時(shí) M100 十 經(jīng) SA13 14 KCT SA2 4 R1 至 700 形成通路 信號(hào)燈閃光 同時(shí) SA5 7 SA23 21 和 KCT 的常開觸點(diǎn)均閉合 接通事故跳閘音響信號(hào)回路 發(fā)事故音響 信號(hào) 3 控制電路電源監(jiān)視 當(dāng)控制電路的電源消失 如熔斷器 FU1 FU2 熔斷或接觸不良 時(shí) KCC 和 KCT 同 時(shí)失電 其常開觸點(diǎn)斷開 信號(hào)燈熄滅 其常閉觸點(diǎn)閉合 起動(dòng)信號(hào)繼電器 KS KS 的常 開觸點(diǎn)閉合接通光字牌 H 顯示 電源消失 同時(shí)發(fā)出音響信號(hào) 當(dāng)斷路器 SA 均在合閘 或跳閘 位置 跳閘 或合閘 回路斷線時(shí) 都會(huì)出現(xiàn)信號(hào) 燈熄滅 光字牌點(diǎn)亮并延時(shí)發(fā)音響信號(hào) 如果控制電源正常 信號(hào)電源消失 則不發(fā)音響 信號(hào) 只是信號(hào)燈熄滅 4 音響監(jiān)視的優(yōu)點(diǎn) 1 由于跳閘和合閘位置繼電器的存在 使控制回路和信號(hào)回路分開 這樣可以防止 當(dāng)回路或熔斷器斷開時(shí) 由于寄生回路而使保護(hù)裝置誤動(dòng)作 2 利用音響監(jiān)視回路的完好性 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷線故障 3 信號(hào)燈減半 對(duì)大型發(fā)電廠和變電所不但可以避免控制屏太擁擠 而且可以防止 誤操作 圖 5 8 音響監(jiān)視的斷路器控制 信號(hào)回路接線圖 表 5 5 LW2 YZ 1a 4 6a 40 20 20 F1 型控制開關(guān)觸點(diǎn)圖表 4 減少了電纜芯數(shù) 但是 音響監(jiān)視采用單燈制 增加了兩個(gè)繼電器 KCT 和 KCC 位置指示燈采用單 燈不如雙燈直觀 目前只有大型發(fā)電廠 變電所宜采用音響監(jiān)視方式 第五節(jié) 燈光監(jiān)察彈簧操作斷路器控制回路 一 對(duì)彈簧儲(chǔ)能操作的特殊要求 斷路器采用彈簧儲(chǔ)能操作 是利用彈簧預(yù)先儲(chǔ)備的能量作為斷路器的合閘的動(dòng)力 為 了滿足斷路器控制的要求 在操作機(jī)構(gòu)中裝有合閘彈簧 采用這種控制方式 對(duì)操作電源 容量的要求不高 在 220kV 及以下系統(tǒng)中得到應(yīng)用 彈簧儲(chǔ)能操作除考慮對(duì)控制回路的基本要求外 還應(yīng)滿足以下特殊要求 1 合閘彈簧的儲(chǔ)能要自動(dòng)完成 2 合閘彈簧拉緊不到位時(shí)不允許合閘 并發(fā)出信號(hào) 二 基本電路及工作狀態(tài)分析 圖 5 9 為彈簧操作燈光監(jiān)視的斷路器控制 信號(hào)電路圖 該圖控制電壓為 220V 或 一 110V 適應(yīng)于直流電源為鎘鎳電池或免維護(hù)鉛酸蓄電池直流屏的發(fā)電廠或變電所中的 斷路器控制 信號(hào)系統(tǒng) 電路圖的工作原理與電磁操作的斷路器相比 有以下特點(diǎn) 1 當(dāng)斷路器無自動(dòng)重合閘裝置時(shí) 在其合閘回路中串有操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輔助常開觸點(diǎn) Q1 只有在彈簧拉緊到位 Q1 閉合后 才允許合閘 2 當(dāng)彈簧未拉緊時(shí) 操動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩對(duì)輔助常閉觸點(diǎn) Q1 閉合 起動(dòng)儲(chǔ)能電機(jī) M 使 合閘彈簧拉緊 彈簧拉緊后 兩對(duì)常閉觸點(diǎn) Q1 斷開 合閘回路中的輔助常開觸點(diǎn) Q1 閉合 電動(dòng)機(jī) M 停止轉(zhuǎn)動(dòng) 此時(shí) 進(jìn)行手動(dòng)合閘操作 合閘線圈 YC 帶電 使斷路器 QF 利用彈 圖 5 9 彈簧操作燈光監(jiān)視的斷路器控制 信號(hào)電路圖 簧存儲(chǔ)的能量進(jìn)行合閘 合閘彈簧在釋放能量后 又自動(dòng)儲(chǔ)能 為下次動(dòng)作做準(zhǔn)備 3 當(dāng)斷路器裝有自動(dòng)重合閘時(shí) 由于合閘彈簧正常運(yùn)行處于儲(chǔ)能狀態(tài) 所以能可靠 地完成一次重合閘的動(dòng)作 如果重合不成功又跳閘 將不能進(jìn)行第二次重合 但為了保證 可靠 防跳 電路中仍有防跳措施 4 當(dāng)彈簧未拉緊時(shí) 操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輔助常閉觸點(diǎn) Q1 閉合 發(fā) 彈簧未拉緊 信號(hào) 第六節(jié) 燈光監(jiān)察液壓操作機(jī)構(gòu)操作斷路器控制回路 一 對(duì)液壓操作機(jī)構(gòu)的特殊要求 以前我國 110kV 以上少油斷路器廣泛采用液壓操作機(jī)構(gòu) 當(dāng)斷路器跳 合閘時(shí) 利用 跳 合閘電磁鐵開啟高壓油門 靠油的壓力完成跳 合閘動(dòng)作 斷路器采用液壓操作機(jī)構(gòu) 除了要考慮對(duì)控制回路的基本要求外 還要滿足以下要求 1 要保持油的壓力在允許范圍 一般要求油壓為 15 8 17 5MPa 的范圍內(nèi) 為保 持油壓在要求的范圍內(nèi) 通常裝設(shè)電動(dòng)油泵