断路器、隔离开关的控制及操作回路设计
三、断路器、隔离开关的控制及操作回路设计
目前断路器、隔离开关与二次系统的控制操作命令的实现主要通过操作箱或操作继电器屏实现，国内比较普遍采用操作箱实现跳闸回路自保持、发出断路器、隔离开关跳合闸命令、完成对断路器、隔离开关电气防跳功能，及手动操作断路器、隔离开关的控制功能。
3.1 断路器、隔离开关的配置原则与规范
3.1.1 断路器控制回路的设计原则
在变电站内，断路器的控制类型按控制方式对断路器控制可分为一对一控制盒一对N控制的选线方式。一对一般使用于重要且操作机会少的设备，如调相机。变压器等。一对N的选线控制是利用一个控制开关，通过控制多台断路器，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。按其操作电源的不同，断路器的控制又可分为强电控制和弱电控制。强电控制电压为110V或220V，弱电控制电压为48V及以下。对于强电控制，按其控制地点可分为远方控制和就地控制。就地控制一般适用于不重要设备。远方控制是在几十米至几百米的主控制室的主控制屏（台）上，装设能发出跳、合闸命令的控制开关或按钮，一般适用于重要设备。
根据DL/T5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》，断路器在控制回路时应满足一下要求：
（1) 应有对控制电源的监视回路；
（2) 应经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性；
（3) 应有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置；
（4) 跳闸、合闸命令应保持足够长的时间，并且当跳闸或合闸完成后，命令脉冲应能自动解除；
（5) 对断路器的合闸、跳闸状态，应有明显的位置信号，故障自动跳闸、自动合闸时，应有明显的动作信号；
（6) 断路器的操作动力消失或不足时，应闭锁断路器的动作并发信号。
3.1.2 隔离开关控制回路的设计原则
隔离开关的控制分就地控制和远方控制两种。110KV及以下的隔离开关一般采用就地控制；220KV及以上的隔离开关既可以采用就地控制，也可采用远方控制。
根据DL/T5136-2011 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》隔离开关控制回路应满足一下要求：
（1）由于隔离开关没有灭弧机构，不允许用来切断和接通负载电流，因此控制回路必须受相应断路器的闭锁，以保证断路器在合闸状态下，不能操作隔离
开关，闭锁装置应实现“五防”功能。
（2）为防止带接地合闸，控制回路必须受接地刀闸的闭锁，以保证接地刀闸在合闸状态下，不能操作隔离开关。
（3）操作脉冲应是短时的，完成操作后，应能自动解除。
（4）隔离开关应有所处状态的位置信号。
3.2 断路器、隔离开关的控制及操作回路设计
3.2.1 智能操作箱的选择
智能控制技术的发展将意味着变电站二次系统全数字化实现的可能，整个变电站信息的应用实现“可控、在控”；并具备实现过程层和间隔层总线集成应用的可能。利用在操作箱或操作继电器屏上实现的功能完全可以分解到不同的应用环节中，可以有效的简化二次回路，实现断路器操作、隔离开关操作的就地化。
PCS-222C智能操作箱是用于110kV 及以下电压等级数字化变电站开关或者主变间隔的智能终端。它支持实时GOOSE通信，通过与保护和测控等装置相配合能够实现对断路器、刀闸的分合操作，同时能够就地采集断路器、刀闸等一次设备的开关量信号，满足GOOS点对点直跳的需求。在此设计中操作回路的设计选用南瑞PCS-222C智能操作智能保护测控装置。如图3.1装置硬件框图所示。
3.2.2 PCS-222C-I智能操作箱功能及特点
接收保护和测控装置通过GOOSE 网下发的断路器或刀闸的分、合及闭锁命令，然后转换成相应的继电器硬接点输出。对于断路器操作，需要将其分、合闸输出接点再接入装置本身的操作回路插件，由该插件来实现断路器跳合闸电流自保持、防跳以及压力闭锁等功能。装置同时能够就地采集断路器、刀闸以及变压器本体等一次设备的开关量状态，并通过GOOSE网络上送给保护和测控装置。主要功能如下：
1）断路器跳合闸
装置具有一组TJQ跳闸出口、TJR跳闸出口以及重合闸出口，其中TJQ为不闭锁的跳闸出口，TJR为闭锁重合闸的跳闸出口。
2）遥控输入
装置具有33路开出，除断路器跳、合闸及闭锁出口外，还具有4把隔刀、4
把地刀的遥控分。合及闭锁24付出口接点。装置能接收测控发来的各种GOOSE命令，然后驱动相应的出口继电器动作，将其GOOSE命令转换成硬接点输出。GOOSE 命令包括断路器分合闸、隔刀和地刀的分合闸及闭锁控制命令。
3）遥信输入
遥信输入电压为110V/220V，采用无源接点输入，经光耦隔离。该装置具有54路开入，能够就地采集断路器位置、刀闸位置、断路器机构和主变本体信号等开关量，并通过GOOSE网上送给相应的保护和测控装置。
4）其他接口
装置具有2个独立的光纤GOOSE通讯接口，支持基于新一代变电站通讯标准IEC61850的实时GOOSE通信，还具有一个用调试的RS-232接口。
装置具有1个光纤IRIG-B时间输入对时接口，采用常有光工作方式，多模ST 型接头。
3.2.3 PCS-222C装置的硬件构成
PCS-222C只能能操作箱采用4U标准机箱，由电源插件、DSP插件？智能开入插件、智能开出插件和操作回路插件组成。
DSP插件负责GOOSE通信和装置运行的管理；智能开入插件能够采集断路器、刀闸等一次设备的开关量信息，然后通过DSP插件发送给保护和测控装置；智能开出插件能根据保护和测控装置通过GOOSE网送来的分、合闸命令驱动相应的出口继电器动作，并且出口继电器经DSP启动控制，保证其动作的可靠性；智能开出插件的跳、合闸出口接点连接至操作回路插件，由操作回路插件完成跳、合闸电流自保持功能，从而作于断路器和隔离开关。
1）DSP插件
DSP插件即装置的GOOSE插件，由高性能嵌入式DSP处理器、现场可编程门列阵（FPGA）、以太网控制器及其他外设组成。主要实现装置管理、跳合闸逻辑、GOOSE通讯、事件记录等功能。DSP插件通过CAN总线与装置内其他插件实现数据交换，通过RS-232总线实现显示和调试数据通信。
该插件具有两组光纤以太网接口，可以实现双网的实时GOOSE通信，负责与保护和测控装置进行数据交换，，一方面接收保护和测控装置的动作命令进行解析处理，另一方面可以讲开入插件采集到的一次设备状态量信号通过GOOSE报文传送给保护测控装置。
插件上方6个LED指示灯用于显示GOOSE通信状态；下面是两组光纤GOOSE网络接口，RX是接收端，TX是发送端，在此采用ST型接头；GOOSE网口下方有一个开口，开口内侧有一个温湿度传感器，能够测量环境温度和湿度。最下方是一个光纤 IRIG-B 对时接口，采用常有光工作方式，ST型接头。
2）智能开入插件
装置有三块智能开入插件用于采集断路器位置、刀闸位置以及断路器本体信号在内的一次设备的状态量信号，每块插件可提供18路开入量，然后通过内部CAN总线送给DSP插件，然后通过智能开入插件可以把间隔内所有的开关量信号进行就地集中采集，然后通过GOOSE网上送给保护和测控装置；该插件中的工作电压均为直流220V。由于采用了 A/D 采样的方式来检测开入电压，因此当开入电压＜额定工作电压的 60%时，开入保证为 0，当开入电压＞额定工作电压的70%时，开入保证为1。NR1504插件还能够给每个开入变位信号打上准确的时标，记录下变位的时刻，误差≤1ms，该时标可以随变位信号一起通过GOOSE送给测控装置。
光耦电源为装置电源，用作正常运行开关量的供电电源，其正端接外部无源开入接点的一端，同时电源正需直接接入本板401端子以便让装置监视其是否正常，电源负应与422端子直接相连。
401端子定义为光耦电源监视开入，状态为“1”，表示装置光耦电源正常，状态为“0”，表示装置光耦电源异常。
402端子是投检修输入，一般在屏上装设“投检修态”压板，在装置检修时，将该压板投上，在此期间进行试验的动作报告带有检修标志；运行时应将该压板退出。
403端子是信号复归输入，用于复归装置面板的跳、合闸 LED 指示灯，一般在屏上装设信号复归按钮。
404端子是 KKJ 输入，取自于操作回路插件输出的合后 KK 位置信号，送给保护装置。
405和406端子是跳位和合位监视输入，分别取自于操作回路插件输出的TWJ 和 HWJ信号，送给保护装置。
409和410端子是跳闸压力低和合闸压力低输入，分别取自于操作回路插件输出的TYJ和HYJ信号，送给保护装置。
411和412端子是取自断路器辅助触点的分位和合位监视输入，送给测控装置作事件记录。
413～414 端子分别是取自第1把隔离刀闸辅助触点的分位和合位监视输入，送给其保护和测控装置。
416～417 端子分别是取自第2把隔离刀闸辅助触点的分位和合位监视输入，送给其保护和测控装置。
418～419 端子分别是取自第 3 把隔离刀闸辅助触点的分位和合位监视输入，送给其保护和测控装置。
420～421 端子分别是取自第 4 把隔离刀闸辅助触点的分位和合位监视输入，送给其保护和测控装置。
在三块插件中，其中后两块插件一个提供了28路的冗余开入可用于采集断路器机构或主变本体的其他状态信号。
3）智能开出插件
智能开出插件，提供33路无源空接点开出。它们通过内部CAN总线接收DSP 插件送来的动作命令，然后驱动相应的出口继电器动作，并且出口继电器的正电源经DSP启动闭锁。
输出信号重合闸的保护跳闸端子：TJQ、TJQ’；闭锁重合闸的保护跳闸端子为：TJR、TJR’；保护重合闸的端子为：重合闸、重合闸。
上述每种类型的断路器跳、合闸出口均给出了完全相同的两付接点，它们在装置内部是由同一个信号驱动的，其中一付接点接至操作回路插件以驱动相应的跳、合闸回路，另一付接点可引至本装置的开入端，用作返校接点，即把它当作开入量采集，并通过GOOSE上送给测控装置和后台，以便运行人员检查智能操作箱的出口是否正确动作。余下的端子均为遥控输出接点，包括断路器、4把隔离刀闸、4把接地刀闸的遥分、遥合和闭锁出口接点，该插件中还提供4路冗余出口。
3）电源插件
电源插件采用直流220V电压，该插件可以提高电源的稳定性，具有优良的抗干扰性能。电源插件的端子布置如图
端子001-003为装置输出的闭锁和报警空接点，001 端子为公共端，闭锁为常闭接点，报警为常开接点。
端子004-006为另外一组闭锁和报警空接点。
端子007、008为24V 电源输出端子。
端子010、011为电源输入端子，其中010 为DC+，011 为DC-。输入电源的额定电压为220V 和110V 自适应，其它电压等级需要特别订货，投运时请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同。
电源插件提供012 端子和接地柱用于装置接地。良好接地是装置抗电磁干扰最重要的措施，因此装置投入使用前一定要确保装置良好接地。
4）操作回路插件
操作回路插件，具有跳合闸电流自保持功能，跳合位监视功能，跳合闸压力闭锁功能，以及防跳功能。
装置开入部分直接由操作回路引入合后位置KK、跳合闸位置、合闸压力HYJ 和跳闸压力TYJ。图中KKJ为磁保持继电器，合闸时该继电器动作并磁保持，仅
手跳该继电器才复归，保护动作或开关偷跳该继电器不复归，因此其输出接点为合后KK位置接点。用本装置的操作回路，就不需要从KK把手取合后KK位置。也适应了无控制屏的无人值守变电站的要求。断路器操作回路中跳合闸直流电流保持回路，可根据现场断路器跳合闸电流大小选择相应的并联电阻（R1’，R2’，跳合电流小于等于4A时可不并）。
操作回路插件原理及输出接点如图所示：
3.2.4 显示说明
LED 板为一块相对独立的板卡，由LED 指示灯和ARM 处理器组成，它通过内部总线接收DSP插件的数据完成LED指示灯的显示控制，同时提供一个RS-232 调试口，便于调试人员通过PC 机下载程序和查看装置运行状态。“运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮。
“报警”灯为黄色，当发生装置自检异常时点亮。
“A 网异常”、“B 网异常”灯为黄色，这两个灯有两种状态显示：
1）常亮——GOOSE 网断链或发生网络风暴
（1)当 GOOSE A 网的任一链接断链或发生网络风暴时“A 网异常”灯常亮。
（2)当 GOOSE B 网的任一链接断链或发生网络风暴时“B 网异常”灯常亮。由于 GOOSE 断链需要一定的时间进行确认，所以在装置刚上电后要过几秒钟才会有显示。
2）一起闪烁——检修状态
（1)在 GOOSE 配置正确，并且 A 网和 B 网链路均正常的情况下，如果投装置的“检修”压板，则“A 网异常”和“B 网异常”灯会一起闪烁。此后如果 A 网或 B 网链路异常，则异常网络的指示灯变为常亮，而正常网络的指示灯继续闪烁。
（2)“配置错误”灯为黄色，当通信双方的 GOOSE配置内容不一致时点亮。“保护跳闸”、“重合闸”灯为红色，当装置收到保护跳、合闸命令而动作时点亮并保持，在“信号复归”后熄灭。
（3)“遥控分闸”、“遥控合闸”灯为红色，当装置收到测控分、合闸命令
而动作时点亮。
（4)“断路器跳位”灯为绿色，“断路器合位”灯为红色，指示当前断路器位置。
3）“隔刀1合位”、“隔刀2合位”、“隔刀3合位”、“隔刀4合位”、“地刀 1 合位”、“地刀 2 合位”、“地刀 3 合位”灯为红色，指示当前 4 把隔刀、3 把地刀的位置。
3.3 微机保护、测控与操作箱的联系
对于一个含断路器的设备间隔，其二次设备系统均有三个独立部分组成：微机保护、微机监控、操作箱。这个系统的工作方式有三种，如下所述。
（1）在后台机上使用监控软件对断路器进行操作时，操作指令通过网络触发微机测控里的控制回路，控制回路发出的对应指令通过控制电缆到达微机保护里的操作箱，操作箱对这些指令进行处理后通过控制电缆发送到断路器机构箱内的控制回路，最终完成操作。动作流程：微机测控—操作箱—断路器。
（2）在微机测控屏上使用操作把手对断路器进行操作时，操作把手的控制接点与微机测控里的控制回路是并联的关系，操作把手发出的操作指令通过控制电缆到达微机保护里的操作箱，操作箱对这些指令进行处理后通过控制电缆发发送到断路器机构箱内的控制回路，最终完成操作。使用操作把手操作也称强电操作，它的作用是防止监控系统发生故障时无法操作断路器。所谓强电，是指断路器操作的启动回路在直流220V电压下完成，而使用后台操作时，启动回路在后台机的弱电回路中。动作流程：操作把手—操作箱—断路器。
（3）微机保护在保护对象发生故障时，根据相应电气量计算的结果做出判断并发出相应的操作指令。操作指令通过装置内部接线到达操作箱，操作箱对这些指令进行处理后通过控制电缆发送到断路器机构箱内的控制回路，最终完成操作。动作流程：微机保护—操作箱—断路器。
微机测控与操作把手的动作都是需要人为操作的，属于手动操作；微机保护的动作时自动进行的，属于自动操作。
接触网隔离开关
接触网隔离开关及电动操动机构检修与维护手册 供电公司触网检修部 2011年 10月
概述 隔离开关是一种没有熄弧装置的开关电器，供接触网在无载情况下进行倒闸，电气隔离。隔离开关在分闸状态有明显可见断口，在合闸状态下能可靠地通过正常工作电流和短路故障电流。 轨道交通接触网现有的国产隔离开关分宝鑫和长城两种，一般与分段绝缘器合用。 宝鑫的隔离开关： 重型隔离开关：主要应用于牵引变电站出线端的触网馈电开关，馈电开关间的联络开关。 轻型隔离开关：主要应用于车辆段的库线、专用线和库线间的联络开关。 长城隔离开关： 宝鑫隔离开关及
电动机构控制箱 宝鑫隔离开关 一、结构 隔离开关为单柱各柱式结构。三根支柱绝缘子呈品字形排列，两根上端固定静触头，底部固定于底座；一根上端固定动触头，底部固定于手柄底座，手
柄底座可相对于底座做垂直面上的转动，分、合闸过程即靠此转动完成。 二、工作原理 隔离开关主要由底座、手柄底座、支柱绝缘子和导电回路组成。导电回路固定在支柱绝缘子的上端，两根支柱绝缘子固定在底座上，另一根固定在手柄底座上。通过传动机构操作手柄底座，使之相对于底座做垂直面上的转动，带动导电回路的触头作分、合闸运动。触头合闸时，使电气回路接通，以承受正常负荷电流。触头分闸时，电气回路断开，承受系统正常标准规定电压，起隔离作用。 三、检修与维护 1、到牵引站确认牵引小车位置后（冷备用状态）将隔离开关合闸并在分段两段挂设地线(注：将电动操作机构转换开关调至“当地”位置或关闭进线电源，防止电调或变电站误操作)； 2、检查开关瓷瓶是否有烧伤、拉弧痕迹；是否有碰伤及裂纹，如发现应予更换。 3、检查开关动静触头是否有烧伤、拉弧痕迹；清理动静触头接触面，合分开关，看看动静触头接触是否完好，用0.05mm*10mm的塞尺检查刀片，其塞入深度在接触表面10%以下；并在动静触头上加涂导电油脂（中性凡士林）。 4、检查静触头上的可调弹簧螺栓，使静触头保持一定的间隙。
断路器控制回路基本原理
1、控制回路的基本要求 开始学习控制回路之前，我们先了解一下控制回路需要具备哪些基本的功能： （1）能进行手动跳合闸和由保护和自动装置的跳合闸； （2）具有防止断路器多次重复动作的防跳回路； （3）能反映断路器位置状态； （4）能监视下次操作时对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要求，我们以10kV的PSL641保护装置为例，分为五个步骤，一步步搭建基本的控制回路，并了解每个部分的作用。 （1）跳闸与合闸回路 首先，能够完成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单，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，为下一次操作对应的合闸回路做好准备。 利用DL常开接点断开跳闸电流，一是为了防止TJ粘连造成TQ烧坏（因为TQ的热容量是按短时通电来设计的）；二是因为如果由TJ来断开合闸电流，由于TJ接点的断弧容量不够，容易造成TJ接点烧坏（HJ也是一样的道理），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 为了防止TJ先于DL辅助接点断开（如开关拒动等情况），我们增加了“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。增加的部分用红色标记，R 在Ω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是否先于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”。这是因为它有另一个非常重要的功能：防跳。 防跳的概念：所谓的防跳，并不是“防止跳闸”，而是“防止跳跃”。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
断路器及隔离开关控制回路
断路器及隔离开关控制回路 一、控制方式及控制设备 1.断路器控制方式 按照控制断路器数量不同，可分为一对一控制和一对N控制。前者指利用一个控制开关控制一台断路器；后者指利用一个控制开关选择控制多台断路器。 按照操作电源不同，可分为强电控制和弱点控制。前者指操作电压为220V 或llOV；后者指操作电压为48V及以下。 按照控制地点不同，可分为就地控制和远方控制。前者指控制开关或按钮安装在断路器的开关柜，操作人员就地手动操作；后者指控制开关或按钮安装在距离断路器几十米至几百米的主控室的控制屏(台)上，操作命令通过电缆送至断路器的操作机构，或者控制开关或按钮安装在远方调度室，操作命令通过远动通信设备送至断路器的操作机构。 2．隔离开关控制方式 隔离开关控制方式分为就地控制和远方控制两种。通常llOkV及以下的隔离开关采用就地控制；220kV及以上的隔离开关采用就地控制或者远方控制。 3．控制设备 断路器和隔离开关的控制设备包括控制开关、控制按钮和微机测控装置。 控制开关和控制按钮由操作人员直接手动操作，发出合闸、分闸脉冲，使断路器或隔离开关合闸、分闸。 微机测控装置接收远方合闸、分闸命令，自动启动出口继电器，对断路器发出合闸、分闸脉冲，使其合闸、分闸。 二、断路器控制回路 断路器分为油断路器、真空断路器、SF 断路器、压缩空气断路器等。 6 1．断路器操动机构 断路器操动机构指，断路器自身附带的跳、合闸传动装置，用于使断路器跳闸、合闸或维持合闸状态，因此包括跳闸机构、合闸机构、维持机构。主要类型包括电磁操动机构(CD)、弹簧储能操动机构(CT)、液压操动机构(CY)、空气操动
断路器控制回路原理
第5章断路器控制回路 教学目的：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路复习旧课：操作电源概述、蓄电池组直流操作直流、硅整流电容储能装置直流系统、复式整流装置直流系统、直流系统的绝缘监察与电压监察装置； 重点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 难点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 引入新课： 第一节概述 一、断路器控制方式 断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。 断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。断路器的控制方式有多种，分述如下。 1．按控制地点分 断路器的控制方式接控制地点分为集中控制和就地（分散）控制两种。 （1）集中控制。在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器35kV以上线路等主要设备都采用集中控制。 （2）就地（分散）控制。在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。一般对10kV线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。 2．按控制电源电压分 断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。 （1）强电控制。从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流110V或220V。 （2）弱电控制。控制开关的工作电压是弱电（直流48V），而断路器的操动机构的电压是220V。目前在500kV变电所二次设备分散布置时，在主控室常采用弱电一对一控制。 3．按控制电源的性质分 断路器的控制方式按控制电源的性质可分为直流操作和交流操作（包括整流操作）两种。 直流操作一般采用蓄电池组供电；交流操作一般是由电流互感器、电压互感器或所用变压器提供电源。
断路器的控制原理
断路器的控制原理 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 由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况： 1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。 2就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。 3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。 4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。 5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 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
断路器的控制原理图
四动力车间一月份车间培训讲义 授课人：高成波 授课时间：12月29日 一、断路器的规范及铭牌数据代表的意义 我车间110KV断路器为SF6气体断路器，灭弧介质为SF6气体；型号为LW35-126/3150-40;其中126代表断路器的额定电压（KV），3150为断路器的额定电流（A），40为断路器的额定短路断开电流（KA） 额定电压：是指断路器在运行中所承受的正常工作电压。 额定电流：是指断路器长时间通过的最大工作电流。 额定开断电流：是指断路器在额定电压下允许开断的最大电流。 二、高压断路器的用途 高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，它在电网中起两方面作用。在正常运行时，根据电网的需要，接通或断开电路的空载电流和负载电流，这时起控制作用。而当电网发生故障时，高压断路器和保护装置及自动装置相配合，迅速、自动地切断故障电流，将故障部分从电网中断开，保证电网无故障部分的安全运行，以减少停电范围，防止事故扩大，这时起保护作用。 三、高压断路器的分类及组成部分 1、按灭弧介质分可分为： 1）油断路器 2）磁吹断路器 3）真空断路器 4）六氟化硫断路器 5）空气断路器 6）自产气断路器 2、高压断路器的组成部分 大体可分为：1）导电部分 2）灭弧部分 3）绝缘部分 4）机构及传动部分 5）附件 四、SF6断路器的种类及性能特点 SF6断路器的种类按构造分有敞开式和封闭式；按灭弧方式分有单压式各双压式；按总体分有落地箱式和支撑绝缘式。 SF6断路器的性能特点是： 1）灭弧能力强，介质绝缘强度高，单元额定电压较高。 2）在开断大电流时，产生的电弧电压不高，触头寿命长。 3）切断小电流电容电流时，过电压值较小，不需并联电阻。 4）本体寿命高，检修周期长，维护方便。 5）体积小，重量轻，结构简单，噪音小 五、断路器的简单灭弧原理 断路器的简单灭弧原理是利用热游离和去游离的矛盾，加速去游离的进行，减弱热游
断路器控制回路基本原理精编
断路器控制回路基本原理 1、控制回路的基本要求 开始学习控制回路之前，我们先了解一下控制回路需要具备哪些基本的功能： （1）能进行手动跳合闸和由保护和自动装置的跳合闸； （2）具有防止断路器多次重复动作的防跳回路； （3）能反映断路器位置状态； （4）能监视下次操作时对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要求，我们以10kV的PSL641保护装置为例，分为五个步骤，一步步搭建基本的控制回路，并了解每个部分的作用。 （1）跳闸与合闸回路 首先，能够完成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单，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，为下一次操作对应的合闸回路做好准备。 利用DL常开接点断开跳闸电流，一是为了防止TJ粘连造成TQ烧坏（因为TQ的热容量是按短时通电来设计的）；二是因为如果由TJ来断开合闸电流，由于TJ接点的断弧容量不够，容易造成TJ接点烧坏（HJ也是一样的道理），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 为了防止TJ先于DL辅助接点断开（如开关拒动等情况），我们增加了“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。增加的部分用红色标记，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是否先于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”。这是因为它有另一个非常重要的功能：防跳。 防跳的概念：所谓的防跳，并不是“防止跳闸”，而是“防止跳跃”。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，一个跳合周期只需要150ms，很容易在短时间内完成几个周期的跳合跳的循环）跳跃现象轻
10kV开关电气控制回路图
检修部员工培训模块 TDJXGYAQ 5.4.1.11 设备检修工艺、方法—电气 10kV开关电气控制回路图 2017-09-30发布 2017-12-01实施大唐国际托克托发电有限责任公司检修部
目录 1、符号及说明 (3) 2、断路器的控制回路的基本要求 (3) 3、断路器控制回路详解 (4)
编制人：张志峰主讲人：张志峰 10kV开关电气控制回路图 1、符号及说明 1.1 如图所示为托克托发电厂五期10kV开关VBG-12P的电气原理图。 1.2 图中操作电源选用AC/DC110V。 图1手车式电气原理图 1.3 图中：HQ：合闸线圈；TQ：分闸线圈；M：储能电机；R0：电阻；S8：辅助开关（当手车在试验位置切换）； S9：辅助开关（当手车在工作位置切换）；SP5：合闸闭锁用电磁铁辅助开关；S2：微动开关；DL：辅助 开关；U：桥式整流器（直流时取消2U~4U）；K1：合闸闭锁线圈；K0：防跳继电器；Y7~Y9：过流脱扣 器；X：航空插头；L1~L10：连接线；PCB：线路板。 1.4 图中包括电机回路、合闸回路、闭锁回路、分闸回路、辅助回路。 2、断路器的控制回路的基本要求 2.1、应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性：断路器的控制电源最为重要，一旦失去电源断路器便无法操作。 因此，无论何种原因，当断路器控制电源消失时，应发出声、光信号，提示值班人员及时处理。 2.2、具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才 发生。发生“跳跃”对断路器是非常危险的，容易引起机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必须采取闭锁
断路器控制回路六大基本要求
断路器控制回路六大基本要求 对于一个符合标准的断路器来说，为了能够正确有效的控制回路，需要具备以下六大基本要求： (1)应有对控制电源的监视回路.断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源断路器便无法操作.因此,无论何种原因,当断路器控制电源消失时,应发出声、光信号,提示值班人员及时处理.对于遥控变电所,断路器控制电源的消失,应发出遥信。 (2)应有防止断路器"跳跃"的电气闭锁装置,发生"跳跃"对断路器是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸,故必须采取闭锁措施.断路器的"跳跃"现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生."防跳"回路的设计应使得断路器出现"跳跃"时,将断路器闭锁到跳闸位置。 (3)应经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性.当跳闸或合闸回路故障时,应发出断路器控制回路断线信号。 (4)对于断路器的合闸、跳闸状态,应有明显的位置信号,故障自动跳闸、自动合闸时,应有明显的动作信号。 (5)跳闸、合闸命令应保持足够长的时间,并且当跳闸或合闸完成后,命令脉冲应能自动解除.因断路器的机构动作需要有一定的时间,跳合闸时主触头到达规定位置也要有一定的行程,这些加起来就是断路器的固有动作时间,以及灭弧时间.命令保持足够长的时间就是保障断路器能可靠的跳闸、合闸.为了加快断路器的动作,增加跳、合闸线圈中电流的增长速度,要尽可能减小跳、合闸线圈的电感量.为此,跳、合闸线圈都是按短时带电设计的.因此,跳合闸操作完成后,必须自动断开跳合闸回路,否则,跳闸或合闸线圈会烧坏.通常由断路器的辅助触点自动断开跳合闸回路。 (6)断路器的操作动力消失或不足时,例如弹簧机构的弹簧未拉紧,液压或气压机构的压力降低等,应闭锁断路器的动作,并发出信号.SF6气体绝缘的断路器,当SF6气体压力降低而断路器不能可靠运行时,也应闭锁断路器的动作并发出信号。 消息来源于中国电气之家(25dq)。
隔离开关操作原则
隔离开关操作原则 1 禁止用隔离开关拉合带负荷设备或带负荷线路。 2 禁止用隔离开关拉开、合上空载主变。 3 允许使用隔离开关进行下列操作： a) 拉开、合上无故障的电压互感器及避雷器； b) 在系统无故障时，拉开、合上变压器中性点接地开关； c) 拉开、合上无阻抗的环路电流； d) 用屋外三联隔离开关可拉开、合上电压在10kV及以下，电流在9A以下的负荷电流(室内不可以)。 e) 进行倒换母线操作。 f) 拉、合无故障站用变压器。 4 单相隔离开关和跌落保险的操作顺序： a）三相水平排列者，停电时应先拉开中相，后拉开边相；送电操作顺序相反。 b）三相垂直排列者，停电时应从上到下拉开各相；送电操作顺序相反。
5 禁止用隔离开关拉开、合上故障电流。 6 禁止用隔离开关将带负荷的电抗器短接或解除短接。 7电压互感器停电操作时，先断开二次空气断路器（或取下二次熔断器），后拉开一次隔离开关。送电操作顺序相反。一次侧未并列运行的两组电压互感器，禁止二次侧并列。 8隔离开关操作前，必须投入相应断路器控制电源。 9隔离开关操作前，必须检查断路器在断开位置，操作后必须检查其开、合位置，合时检查三相接触良好，拉开时检查三相断开角度符合要求。 10用隔离开关进行等电位拉合环路时，应先检查环路中的断路器确在运行状态，并断开断路器的操作电源，然后再操作隔离开关。 1.禁止用隔离开关拉合带负荷设备或带负荷线路。 2.禁止用隔离开关拉开、合上空载主变。 3.允许使用隔离开关进行下列操作： a）拉开、合上无故障的电压互感器及避雷器； b）在系统无故障时，拉开、合上变压器中性点接地开关；
断路器控制回路讲义
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 由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况： 1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。 2就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。 3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。 4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。
5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 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。
电动操作隔离开关控制回路设计分析与应用_孙亚辉
技 术与应用 2010年第9期 66 电动操作隔离开关控制回路设计分析与应用 孙亚辉 （福建省厦门超高压输变电局，福建 厦门 361004） 摘要 对电动操作隔离开关控制回路的典型设计方法进行了详细分析，包括单相操作方式和三相电气联动操作方式。指出，隔离开关控制回路辅助功能的设计主要是手动操作与电气操作之间的相互闭锁以及防误控制的设计，电机缺相运行控制可以不用过多考虑。遥控操作已是不可少缺的一种操作方式，控制电源不必单独设置，防误闭锁装置位置要设置恰当。对现场的应用情况进行了论述，并提出了有关改进建议。 关键词：隔离开关；控制回路；防误闭锁装置；应用 Control Circuit Analysis and Its Application of Motor Driven Isolating Switch Sun Yahui （Xiamen Extra High Voltage Power Transmission and Substation Bureau of Fujian Province, Xiamen, Fujian 361004） Abstract This paper detail analysis typical design method of motor driven isolating switch control circuit ，including single-phase and three-phase operation mode. It points auxiliary functions design is mainly interaction blocking and anti-misoperation control between manual and electrical operation. It is not necessary that details consider motor open-phase running. Remote control operation is one of must operation mode. It is also not necessary that sets separate control power. But ，location of anti-misoperation device is proper. The field application is discussed and the improving advice is put forward. Key words ：isolating switch ； control circuit ；anti-misoperation device ；application 1 引言 随着变电站综合自动化水平的提高，电动隔离开关得到了广泛的应用。在超高压变电站中，220~500kV 倒闸操作用的隔离开关中大都配置电动及手动操动机构，既能远方操作，又能在紧急情况下进行就地操作。在这种情况下，为了有效防止电气误操作事故的发生，保障电力系统的安全运行，对其控制回路进行分析研究具有重要意义。 2 典型回路设计 隔离开关控制回路大体上分为主控制回路和辅 助控制回路两个部分，并且彼此独立设计。其中， 前者为动力操作回路，后者包括位置指示、加热祛 潮等，其原理及接线简单，这里就不再赘述。 2.1 单相操作方式 如图1（除虚线框外的回路部分），三相共用一 个操作机构箱，通常装在B 相，所有的控制回路都集中在该操作机构箱内，其他两相的操作由B 相电机通过机械拉杆的带动来完成。隔离开关在分闸位置时，按合闸按钮接通合闸回路，并通过其自保持触点保持接通状态，直到行程开关将合闸回路断开，合闸接触器失磁，断开其自保持触点，合闸过程完成。分闸过程与之相同。 2.2 三相电气联动操作方式 在以往的设计中，三相操作回路分别独立设计， 即每一相都设计一个独立的操作机构箱，且在每相 操作机构箱内均设有分闸、合闸和停止操作控制回 路，这种操作方式有以下几个缺点：
隔离开关控制回路原理 图文 民熔
隔离开关 隔离开关又称刀闸，是变电站中重要的一次设备数量众多，且操作频繁结构相对简单、没有专门灭弧装置、无灭弧能力闭锁回路可以避免恶性误操作事故发生信号回路将信号传送至监控后台，及时发现缺陷_ 隔离开关的主要作用: 1、隔离电源 2、改变运行方式 3、分、合小电容电流和电感电流_ 隔离开关的牌子 推荐民熔电气 隔离开关主要组成部分:1、支持底座2、导电部分3、绝缘子4、传动机构5、操控机构隔离开关控制回路
开关的机械联锁及电气闭锁变电设备运行的“五防”中，与隔离开关相关的误操作就有三个:带负荷拉(合)刀闸、带电合地刀和带地刀合刀闸隔离开关的通用闭锁逻辑如下: 1.对于双母线类接线，只有母联断路器及其两侧隔离开关合上时才允许倒母线; 2.除倒母线外，断路器间隔内的隔离开关应在断路器分闸后才能分合闸; 3.合隔离开关时，隔离开关两侧接地开关应分开、接地线应拆除，包括经断路器、主变、接地变、站用变、电缆等连接的接地开关及接电线; 4.旁路断路器间隔的旁路隔离开关，必须旁路断路器分开，旁路母线接地开关分开的状态下才能合闸;
5.非旁路断路器间隔的旁路隔离开关，必须在旁路断路器分开，旁路母线上所有接地开关分开、所在间隔线路侧接地开关(主变各侧接地开关)在分开的状态下才能合闸。 目前使用的技术措施及装置包括: 1.变电站自动化系统五防子系统; 2.微机防误闭锁装置; 3.电气闭锁; 4.电磁闭锁; 5.机械联锁; 6.机械程序锁。 隔离开关的操作目前使用的技术措施及装置包括:1.变电站自动化系统五防子系统; 2.微机防误闭锁装置;
3.电气闭锁; 4.电磁闭锁; 5.机械联锁; 6.机械程序锁。
断路器电气控制原理
电气控制原理 电气控制原理及接线见附件2。电气原理图和接线图均为产品分闸状态、电气元件无激励状态、操作方式为远方操作时的位置、SF6密度控制器和弹簧行程开关处于无压状态。以下分别论述。 1 合闸操作和分闸操作 产品在分闸位置，合闸回路接通。接到合闸指令时，合闸线圈52C带电，使产品合闸。合闸过程中，辅助开关52a、52b发生切换，合闸回路断开，分闸回路接通。 当产品接到分闸指令时，分闸线圈52T1、52T2带电，使产品分闸分闸过程中辅助开关52a、52b再次切换，分闸回路断开，合闸回路接通，等待下次合闸指令。 2 SF6低气压操作闭锁 当SF6压力低于时，63GL1、63GL2接通，继电器63GLX1、63GLX2励磁动作，其常闭触点断开，切断分、合闸回路。 3 低油压分、合闸闭锁 当油压低于分闸闭锁压力时，低油压分闸闭锁压力开关63HL1断开，继电器63HL1X失电，其触点断开，切断分闸回路。 当油压低于合闸闭锁压力时，低油压合闸闭锁压力开关63HL2断开，继电器63HL2X失电，其触点断开，切断合闸回路。 4 电机控制 断路器合闸操作后，限位开关33hb闭合，接触器88M得电接通电机回路，对碟簧进行储能，储能到位后，控制凸轮使限位开关33hb切断电机回路。当发生故障电动机运转时间过长时，时间继电器48T的延时闭合触点闭合，辅助继电器49MX的常闭触点打开，切断电机回路，使电动机停转。当电机回路出现过载时，热继电器49M的常闭触点断开，切断电机回路。 5 加热器控制 8SH1、8SH2为自动开关，用来控制加热器SH1、SH2（如需实现自动控温、控湿功能，请在订货中说明）。 6 就地—远方转换 43LR为就地—远方转换开关，在远方位置，由主控室对产品进行操作。切换至就地位置并关合自动开关8D1、8D2后，用11-52手动控制开关进行就地分、合闸操作。 7 报警信号与工作信号 SF6低气压报警信号接点为桥式接点，当SF6气压低于报警压力时，该接点接通，发出补气报警信号。 SF6低气压闭锁接点见附图，当产品出现低气压闭锁时该接点接通，其发出相应的闭锁信号。
断路器工作原理讲解学习
断路器原理 中文名称：断路器 英文名称：circuit-breaker;circuit breaker 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。 分类 按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操作。
按结构分：有万能式和塑壳式。 按使用类别分：有选择型和非选择型。 按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式。按动作速度分：有快速型和普通型。 按极数分：有单极、二极、三极和四极等。 按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。
高压断路器(或称高压开关)是发电厂、变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等 内部附件 辅助触头 与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3A；壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。 报警触头 用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。分励脱扣器 是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电
高压断路器的操作回路原理
高压断路器的操作回路原理分析 1.高压断路器的操作回路 1.1高压断路器简介 高压断路器又称高压开关，是电力系统中最重要的控制电器设备，它可以控制线路的断开的合闸。发电机、变压器、高压输电线路、电抗器、电容器等多种电气设备的投运或停运是由相连断路器的合闸或分闸来实现的。运行中一次设备发生故障时，继电保护装置动作，跳开（分闸）离故障设备最近的断路器，使故障设备脱离运行电源。断路器是电力系统操作频繁的设备。 断路器的类型很多，就基本结构而言，是由开断元件、支撑和绝缘件、传动元件、基座、操动机构五个基本元件构成。 根据断路器所采用的灭弧介质，可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6（六氟化硫）断路器、真空断路器四种类型。 1.2操作回路简介 发电厂和变电所中的断路器，大部分不是直接在断路器操动机构上操作的，而是采取与操作回路配合使用。一般断路器的均要求远方可以操作，就是在控制室可以对远在几十米或几百米外的断路器进行操作。
操作时，必须有发出电流脉冲的机构，经过操作回路，对断路器进行控制。如果发出电流脉冲的是保护装置，则为保护跳合闸；如果是操作开关，则为手动跳合闸；如果是后台系统，则为遥控跳合闸。 在发出电流脉冲的机构与断路器的操动机构之间的部分，称为操作回路。 国内的保护装置大部分自带操作回路，其主要功能有：1）能进行远方手动合闸、分闸，能由继电保护、自动装置实现跳、合闸。 2）正常运行时，能指示断路器的分、合闸位置状态。 3）能保证跳合闸回路操作结束时，由断路器辅助接点进行断弧，以保护继电保护装置的接点输出。（保持功能）4）能监视操作电源是否正常，能监视下次操作时回路是否正常。 5）有防止断路器连续重复合、跳的“跳跃”闭锁装置。 6）对液压操作机构应有液压降低压锁功能。（一般为35KV 以上电压等级的断路器才会使用SF6液压机构。） 1.3操作回路原理图
断路器控制回路概述
断路器控制回路概述 一次设备是指直接用于生产、输送、分配电能的电器设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等，是构成电力系统的主体。二次设备是用于对电力系统及一次设备的工况进行监测、控制、调节和保护的低压电气设备，包括测量仪表、通信设备等。二次设备之间的相互连接的回路统称为二次回路，它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。 本文简单描述一下断路器控制回路的基本原理，由最基本的回路入手，逐步加入防跳回路和闭锁回路，并对电路做一些完善。当然，本文所给出的回路原理图仅仅是最最基本的、用于解释其基本原理的，实际应用中的回路要复杂得多。 一、最最基本的回路原理图： SB1：合闸开关SB2：分闸开关QF：断路器辅助触点LC：合闸线圈LT：分闸线圈 其动作原理很简单，不再赘述。 二、增加防跳回路： 上面的回路存在一个问题： 如果SB1按下，而此时电路中存在故障，继电保护设备会立即动作，使断路器跳闸，此过程几乎瞬时发生，而操作人员尚来不及松开SB1，则SB1回路中的QF由于断路器跳闸而复又闭合，此时会导致LC再次得电，断路器再次合闸。如此往复，发生了“跳跃”。
如果合闸成功，但SB1由于某种原因粘连而无法断开，那么在操作人员按下SB2进行分闸时，由于SB1粘连，同样会导致跳跃现象的发生。 跳跃现象对设备和操作人员的安全均构成很大危害，所以需要增加防跳回路。 增加了防跳回路的原理图如下： KCF(I)：电流防跳继电器，电流达到限定值时动作，此回路中，防止合闸于故障时的跳跃KCF(V)：电压防跳继电器，电压达到限定值时动作，此回路中，防止分闸于故障时的跳跃动作过程如下： 合闸：SB1按下→绿灯（GL）失电熄灭，LC得电→断路器合闸→QF改变状态→红灯（RL）亮，KCF(I)得电【由于有RL和R的限流，分闸线圈LT不足以动作】→KCF各辅助触点改变状态→KCF(V)得电 达到上述状态，则合闸动作完成，此过程几乎瞬时完成，SB1尚来不及松开。 若此时由于故障，保护装置使断路器跳闸，则由于KCF(V)的保持作用，SB1回路经KCF 辅助触点改道KCF(V)回路，不会再使LC得电，也就避免了断路器的再次合闸，从而避免了跳跃的发生。 如果回路没有故障，则合闸成功。此时松开SB1，则KCF(V)失电，但由于KCF(I)依然得电，则KCF的各个辅助触点保持。
断路器控制回路原理图解
断路器控制回路原理图解 n 一次设备是指直接用于生产、输送、分配电能的电器设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等，是构成电力系统的主体。二次设备是用于对电力系统及一次设备的工况进行监测、控制、调节和保护的低压电气设备，包括测量仪表、通信设备等。二次设备之间的相互连接的回路统称为二次回路，它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。 本文简单描述一下断路器控制回路的基本原理，由最基本的回路入手，逐步加入防跳回路和闭锁回路，并对电路做一些完善。当然，本文所给出的回路原理图仅仅是最最基本的、用于解释其基本原理的，实际应用中的回路要复杂得多。 一、最最基本的回路原理图：
SB1:合闸开关SB2:分闸开关QF:断路器辅助触点LC :合闸线圈LT : 分闸线圈 其动作原理很简单，不再赘述。 二、增加防跳回路： 上面的回路存在一个问题： 如果SB1按下，而此时电路中存在故障，继电保护设备会立即动作， 使断路器跳闸，此过程几乎瞬时发生，而操作人员尚来不及松开SB1, 则SB1回路中的QF由于断路器跳闸而复又闭合，此时会导致LC再次得电，断路器再次合闸。如此往复，发生了“跳跃”。 如果合闸成功，但SB1由于某种原因粘连而无法断开，那么在操作人员按下SB2进行分闸时，由于SB1粘连，同样会导致跳跃现象的发生。 跳跃现象对设备和操作人员的安全均构成很大危害，所以需要增加防跳回路。 增加了防跳回路的原理图如下:
KCF KCF(I):电流防跳继电器，电流达到限定值时动作，此回路中，防止 合闸于故障时的跳跃 KCF(V):电压防跳继电器，电压达到限定值时动作，此回路中，防止 分闸于故障时的跳跃 动作过程如下： 合闸：SB1按下a 绿灯(GL )失电熄灭，LC 得电a 断路器合闸a QF 改变状态a 红灯(RL )亮，KCF(I)得电【由于有RL 和R 的限流，分 闸线圈LT 不足以动作】a KCF 各辅助触点改变状态a KCF(V)得电 达到上述状态，则合闸动作完成，此过程几乎瞬时完成， SB1尚来不 及松开。 若此时由于故障，保护装置使断路器跳闸，则由于 KCF( V)的保持作 用，SB1回路经KCF 辅助触点改道KCF(V)回路，不会再使LC 得电， 也就避免了断路器的再次合闸，从而避免了跳跃的发生。 如果回路没有故障，则合闸成功。此时松开 SB1,则KCF(V)失电，但 由于QF RL KCF KC F LT
断路器控制回路讲义
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 由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况： 1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。2就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。
3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。 4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。 5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
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。
灯光监视的断路器控制回路
带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构) 图中：WC、-WC —控制母线；FU1、FU2—熔断器，R1-10/6型，250V；SA —控制开关，LW2-1a.4.6a.40.20.20/F8型；HG —绿色信号灯具，XD2型，附2500Ω电阻；HR —红色信号灯具，XD2型，附2500Ω电阻；KL —中间继电器，DZB-115/220V型；KMC—接触器；KOM —保护出口继电器；QF—断路器辅助开关；WCL—合闸小母线；WSA—事故跳闸小母线；WS—信号小母线；YT—断路器跳闸线圈；YC—断路器合闸线圈，FU1、FU2—熔断器，RM10-60/25 250V；R1—附加电阻，ZG11-25型，1Ω；R2—附加电阻，ZG11-25型，1000Ω；（）WTW—闪光小母线。 （一）“跳闸后”位置 当SA的手柄在“跳闸后”位置，断路器在跳闸位置时，其常闭触点闭合，WC经FU1→SA11-10→HG及附加电阻→QF（常闭）→KMC线圈→FU2→-WC。此时，绿色信号灯回路接通，绿灯亮，它表示断路器正处于跳闸后位置，同时表示电源、熔断器、辅助触
点及合闸回路完好，可以进行合闸操作。但KMC不会动作，因电压主要降在HG及附加电阻上。 （二）“预备合闸”位置 当SA的手柄顺时针方向旋转90度至“预备合闸”位置，SA9-10接通，绿灯HG回路由（）WTW→SA9-10→HG→QF（常闭）→KMC→FU2→-WC导通，绿灯闪光，发出预备合闸信号，但KMC仍不会启动，因回路中串有HG和R。 （三）“合闸”位置 当SA的手柄再顺时针方向旋转45度至“合闸”位置时，SA5-8触点接通，接触器KMC 回路由WC→SA5-8→KL2（常闭）→QF（常闭）→KMC线圈→-WC导通而启动，闭合其在合闸线圈回路中的触点，使断路器合闸。断路器合闸后，QF常闭触点打开、常开触点闭合。 （四）“合闸后”位置 松手后，SA的手柄自动反时针方向转动45度，复归至垂直（即“合闸后”）位置，SA16-13触点接通。此时，红灯HR回路由FU1→SA16-13→HR→KL线圈→QF（常开）→YT线圈→FU2→-WC导通，红灯亮，指示断路器处于合闸位置，同时表示跳闸回路完好，可以进行跳闸。 （五）“预备跳闸”位置 SA手柄在“预备跳闸”位置时，SA13-14导通，经（+）WTW→HR→KL→QF常开触点→YT→-WC回路，红灯闪光，发出预备合闸信号。 （六）“跳闸”位置 将SA手柄反时针方向转45度至“跳闸”位置，SA6-7导通，HR及R被短接，经WC→SA6-7→KL→QF常开触点→-WC，使YT励磁，断路器跳闸。断路器跳闸后，其常开触点断开，常闭触点闭合，绿灯亮，指示断路器已跳闸完毕，放开手柄后，SA复位至“跳闸后”位置。 当断路器手动或自动重合在故障线路上时，保护装置将动作跳闸，此时如果运行人员仍将控制开关放在“合闸”位置（SA5-8触点接通），或自动装置触点KM1未复归，断路器SA5-8将再合闸。因为线路有故障，保护又动作跳闸，从而出现多次“跳—合”现象。此种现象称为“跳跃”。断路器若发生跳跃不仅会引起断路器毁坏，而且还将扩大事故，所谓“防跳”措施，就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳”闭锁装置或控制回路中所具有的电气“防跳”接线，来防止断路器发生“防跳”的措施。 图中所示控制回路采取了电气“防跳”接线。其KL为跳跃闭锁继电器，它有两个线圈，一个电流启动线圈，串于跳闸回路中；另一个电压保护线圈，经过自身常开触点KL1与合闸接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2，其工作原理如下：当利用控制开关（SA）或自动装置（KM1）进行合闸时，若合在故障线上，保护将动作，KOM触点闭合，使断路器跳闸。跳闸回路接通的同时，KL电流线圈带电，KL动作，其常闭触点KL2断开合闸回路，常开触点KL1接通KL的电压自保持线圈。此时，若合闸脉冲未解除（如SA未复归或KM1卡住等），则KL电压自保持线圈通过触点SA5-8或KM1的触点实现自保持，使KL2长期打开，可靠地断开合闸回路，使断路器不能再次合闸。只有当合闸脉冲解除（即KM1断开或SA5-8切断），KL的电压自保持线圈断电后，回路才能恢复至正常状态。