继电保护讲解之控制回路
电力开关控制回路
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保护屏操作插件断路器跳合闸线圈远动屏母差、低周减载、备自投、主变等控制屏就地操作通信设备通道由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况：1．保护或测控屏上KK把手手跳手合主控制室远方操作：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．机构箱上就地合闸，跳闸按钮。
就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。
3．主站和后台遥控分合遥控操作：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．开关保护跳合闸开关本身保护设备、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. 其他保护跳合闸母差、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保护屏操作插件断路器跳合闸线圈母差、低周减载、备自投、主变保护等就地操作通信屏后台机测控屏远动通信屏屏通信设备远动通信屏屏通信设备通道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。
继电保护--控制回路断线原理及查找方法
继电保护--控制回路断线原理及查找方法一、控制回路断线信号原理断路器控制回路，即是控制断路器分合的回路，电源为直流，一般为±110V 多见，本文均以此电源为例。
控制回路断线信号一般是有断路器分合闸回路合闸位置继电器和分闸位置继电器常闭接点串联组成，如图1所示：4XD5控制回路断线0453TWJB 3TWJA 11HWJA 11HWJB 4XD10443TWJC11HWJC图1 控制回路信号回路路断线；若断路器在分位，表明合闸回路断线。
二、控制回路断线查找方法1、控制回路断线常见原因分析：（1）控制回路电源失电（电源空开跳闸或电源接线松动）；（2）保护屏、端子箱或断路器机构内有关接线松动；（3）断路器内辅助接点松动或损坏；（4）断路器内SF6闭锁或分合闸低油压闭锁；（5）断路器未储能或储能接点存在问题；（6）断路器分合闸线圈烧损等。
以上（3）（4）（5）（6）为断路器内控制回路，会在专门文章里介绍。
2、控制回路断线查找步骤方法（1）当控制回路断线时，首先确认断路器控制电源是否正常；查看操作箱及机构箱是否有明显烧损痕迹或焦糊味（2）若电源正常及无其他明显异常，再确认断路器在什么位置，当断路器在合位时，肯定是分闸回路断线；若在分位，肯定是合闸回路断线；（3）分段查找，确认是保护屏内问题还是机构箱内问题，使用万用表直流档测量合闸回路4CD12或分闸回路4CD2电位。
断路器分位时，若测量图2中4CD12为无电位或为+110V（部分设计回路4CD11、4CD12是短接的，因分位监视回路设计串有存在分压电阻，若回路正常时，4CD12一般都是-110V），则表明合闸回路自点4CD12后存在问题，致使负电位未过来，即表明机构内控制回路存在问题（确认排除后面接线无松动）；断路器合位时，若测量图3中4CD2为+110V（因分位监视回路设计时存在分压电阻，若回路正常，4CD2一般都是-110V），则表明分闸回路自点4CD2后存在问题，致使负电位未过来，即表明机构内控制回路存在问题（确认排除后面接线无松动）；综上反之是保护屏内操作箱有问题（确认屏内接线无松动）。
继电保护操作回路要点讲解
继电保护操作回路是二次回路的基本回路，各类装置的跳合闸命令均需要通过操作回路来实现断路器的分合闸行为，熟悉操作回路是现场调试人员的基本要求。
110kV变电站操作回路构成该回路的基本结构，220kV变电站操作回路与此类似。
现以110kV变电站的操作回路（图1）为例，对操作回路进行简单介绍。
LD绿灯，表示分闸状态HD红灯，表示合闸状态TWJ跳闸位置继电器HWJ合闸位置继电器HBJI合闸保持继电器，电流线圈启动TBJI跳闸保持继电器，电流线圈启动TBJV跳闸保持继电器，电压线圈保持KK手动跳合闸把手开关DL1断路器辅助常开接点DL2断路器辅助常闭接点1）当开关运行时，DL1断开，DL2闭合。
HD，HWJ，TBJI线圈，TQ构成回路，HD亮，HWJ动作，但是由于各个线圈有较大阻值，使得TQ上分的电压不至于让其动作，保护调闸出口时，TJ，TYJ，TBJI线圈，TQ直接勾通，TQ上分到较大电压而动作，同时TBJI接点动作自保持TBJI线圈一直将断路器断开才返回（即DL2断开）。
2）合闸回路原理与跳闸回路相同。
3）在合闸线圈上并联了TBJV线圈回路，这个回路是为了防止在跳闸过程中有合闸命令而损坏机构。
例如合闸后合闸接点HJ或者KK的5，8粘连，开关在跳闸过程中TBJI闭合，HJ，TBJV线圈，TBJI勾通，TBJV动作时TBJV线圈自保持，相当于将合圈短接了（同时TBJV闭接点断开，合闸线圈被隔离）。
这个回路叫防跳回路，意思是防止开关跳跃，简称防跳。
4）KKJ是合后继电器，通过D1、D2两个二极管的单相导通性能来保证只有手动合闸才能让其动作，手动跳闸才能让其复归，KKJ是磁保持继电器，动作后不自动返回，KKJ又称手合继电器，其接点可以用于“备自投”、“重合闸”，“不对应”等。
5）HYJ与TYJ是合闸和跳闸压力继电器，接入断路器机构的气压接点，在以SF6为灭弧绝缘介质的开关中，如果SF6气体有泄露，则当气体压力降至危及灭弧时该接点J1和J2导通，将操作回路断开，禁止操作。
继电保护原理2—操作箱
第二章操作箱第一节概述1.断路器操作机构1.1断路器操作机构及控制回路操作机构是断路器本身附带的跳合闸传动装置，目前常用的机构有电磁操作机构、液压操作机构、弹簧操作机构、电动操作机构、气压操作机构等。
其中应用最为广泛的是电磁操作机构和液压操作机构。
断路器操作机构箱内电气控制回路包括：合闸和分闸操作回路，电气防跳回路，操作机构压力低闭锁回路，灭弧介质压力低闭锁回路，电机控制回路，加热回路，重合闸闭锁回路。
1.2断路器操作机构压力低的闭锁方式液压操作机构以高压油推动活塞实现合闸与分闸，其压力闭锁由高到低一般设有“重合闸闭锁”、“合闸闭锁”、“分闸闭锁”3级。
气动操作机构的分闸操作靠压缩空气来完成，而合闸操作则靠在分闸操作时储能的合闸弹簧来完成，其压力闭锁一般设有“重合闸闭锁”和“操作闭锁”2级。
弹簧操作机构设有“弹簧未储能”1级闭锁。
2.操作箱的组成2.1 操作箱内继电器组成2.1.1 监视断路器合闸回路的合闸位置继电器及监视断路器跳闸位置继电器。
2.1.2 防止断路器跳跃继电器。
2.1.3 手动合闸继电器。
2.1.4 压力监察或闭锁继电器。
2.1.5 手动跳闸继电器及保护相跳闸继电器。
2.1.6 一次重合闸脉冲回路。
2.1.7 辅助中间继电器。
2.1.8 跳闸信号继电器及备用信号继电器。
2.2 操作箱除了完成跳、合闸操作功能外，其输出触点还应完成的功能2.2.1 用于发出断路器位置不一致或非全相运行状态信号2.2.2 用于发出控制回路断线信号。
2.2.3 用于发出气(液)压力降低不允许跳闸信号。
2.2.4 用于发出气(液)压力降低到不允许重合闸信号。
2.2.5 用于发出断路器位置的远动信号。
2.2.6 由断路器位置继电器控制高频闭锁停信。
2.2.7 由断路器位置继电器控制高频相差三跳停信。
2.2.8 用于发出事故音响信号。
2.2.9 手动合闸时加速相间距离保护。
2.2.10 手动合闸时加速零序电流方向保护。
继电保护二次回路图及其讲解
直流母线电压监视装置原理图----------------------------- 1直流绝缘监视装置---------------------------------------- 1不同点接地危害图---------------------------------------- 2带有灯光监视的断路器控制回路（电磁操动机构）--------------------- 3带有灯光监视的断路器控制回路（弹簧操动机构）--------------------- 5带有灯光监视的断路器控制回路（液压操动机构）--------------------- 6闪光装置接线图（由两个中间继电器构成）------------------------------ 8闪光装置接线图（由闪光继电器构成）------------------------------------ 9中央复归能重复动作的事故信号装置原理图------------------- 9预告信号装置原理图------------------------------------- 11线路定时限过电流保护原理图----------------------------- 12线路方向过电流保护原理图------------------------------- 13线路三段式电流保护原理图------------------------------- 14线路三段式零序电流保护原理图--------------------------- 15双回线的横联差动保护原理图----------------------------- 16双回线电流平衡保护原理图------------------------------- 18变压器瓦斯保护原理图----------------------------------- 19双绕组变压器纵差保护原理图----------------------------- 20三绕组变压器差动保护原理图----------------------------- 21变压器复合电压启动的过电流保护原理图--------------------- 22单电源三绕组变压器过电流保护原理图----------------------- 23变压器过零序电流保护原理图----------------------------- 24变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------24线路三相一次重合闸装置原理图--------------------------- 26自动按频率减负荷装置（LALF）原理图-------------------- 29储能电容器组接线图-------------------------------------- 29小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图--------------------- 29变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图------30变电站事故照明原理接线图------------------------------- 31开关事故跳闸音响回路原理接线图------------------------- 31二次回路展开图说明（10KV线路保护原理图）------------------------- 32直流回路展开图说明------------------------------------- 331、图E-103为直流母线电压监视装置电路图，请说明其作用。
继电保护操作回路的几个基本概念
操作回路的几个基本概念（南瑞培训资料）上传者：高级电工从某种意义上讲，电力系统是一门较“传统”的技术。
发展到现在，其原理本身并没有象通讯领域那样不断有“天翻地覆”的变化和发展。
变电站保护和监控等二次领域也不例外，只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展，实现的方法和方式发生了变化。
比如保护从最早的电磁式到分立元件到集成电路直到现在的微机保护；变电站监控也从原先的仪表光字牌信号到集中式RTU直到现在的综合自动化。
原理都基本上没有大的改变。
我们在综自调试工程现场碰到的很多信号（比如事故总，控制回路断线等）的概念都是从原先传统电磁式的变电站二次控制系统/中央信号系统延伸过来的，同时在现场调试碰到的很多问题都跟开关等二次控制回路有关。
操作回路看似简单，似乎没有多少技术含量。
但是我们只有了解了有关基本概念的由来，同时熟练掌握我们产品操作回路的特点和应用，才能在调试工作中灵活处理有关问题。
1、KKJ（合后继电器）1.1 KKJ的由来包括RCS和LFP系列在内几乎所有类型的操作回路都会有KKJ继电器。
它是从电力系统KK 操作把手的合后位置接点延伸出来的，所以叫KKJ。
传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种俗称KK开关的操作把手。
该把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。
其中“分、合”是瞬动的两个位置，其余4个位置都是可固定住的。
当用户合闸操作时，先把把手从“分后”打到“预合”，这时一副预合接点会接通闪光小母线，提醒用户注意确认开关是否正确。
从“预合”打到头即“合”。
开关合上后，在复位弹簧作用下，KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。
分闸操作同此过程类似，只是分闸后，KK把手进入“分后” 位置。
KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。
当KK把手处于“合后” 位置时，其“合后位置”接点闭合。
KK把手的“合后位置” “分后位置”接点的含义就是用来判断该开关是人为操作合上或分开的。
“合后位置”接点闭合代表开关是人为合上的；同样的“分后位置” 接点闭合代表开关是人为分开的。
断路器控制回路知识讲解
合闸接触器
跳闸线圈
2019/2/23
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三、基本跳、合闸回路 跳合闸回路举例
手合 自合 HBJ 手跳 自跳 HBJ HC
TBJ
TBJ
TQ
目前使用的跳合闸线路没有合闸接触器和控制开关
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三、基本跳、合闸回路 断路器控制方式切换
怎么样实现断路器控制方式切换呢？
KRC L SA1 Y T SA2 C KC QF YC KRC：自动重合闸 SA1：远方就地选择 SA2：就地控制开关 KC：合闸自保持 TC
13 2019/2/23 TD T PT 1
SA
3
PC
C CD
TD
T
PT 19
SA
17
PC C CD
QF3
事故跳闸音响信 号启动回路
33
六、控制回路举例
实例图二：储能回路
2019/2/23
34
课 程 结 束 谢 谢！
35
断路器控制回路知识讲解
2018年01月
1
目录
01 断路器控制回路的基本要求
02 控制开关 03 基本跳合闸回路 04 防跳闭锁控制回路 05 位置信号回路 06 控制回路举例
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2
一、断路器控制回路的基本要求
断路器的控制回路概念 断路器的控制方式，可分为远方控制和就地控制。
控制机构
中间传送机构
操动机构 操动断路器执行 操作命令；
发出分、合闸命令， 传送命令到执行机 实现对断路器的控 构，如继电器、接 制，如控制开关或 触器的触点等。 控制按钮等；
由这几部分构成的电路，即为断路器控制回路。
一、断路器控制回路的基本要求 断路器的远控方式
老电工教你轻松看懂控制回路
⽼电⼯教你轻松看懂控制回路⼀、控制回路的基本要求1. 能进⾏⼿动跳、合闸和由继电保护与⾃动装置实现⾃动跳、合闸，并在跳、合闸动作完成后，⾃动切断跳合闸脉冲电流（因为跳、合闸线圈是按短时间带电设计的）。
2. 能够反应断路器的分、合闸位置状态。
3. 能监视下次操作时分、合闸回路的完整性。
4. 具有防⽌断路器多次重复动作的防跳回路。
5. 有完善的跳、合闸闭锁回路。
⼆、经典控制回路1、基本的跳、合闸电路：上图为简化后的跳、合闸原理图，+KM和-KM代表正、负电源，DL为断路器辅助触点，HQ、TQ分别为合、跳闸线圈。
注意：⼿合/遥合/重合闸动作接点并不是同⼀个合闸出⼝接点，⼿跳/遥跳/保护跳也不是同⼀个跳闸出⼝接点，此处简化是为了⽅便理解。
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，跳闸出⼝接点闭合，通过正电源→跳闸出⼝接点→DL→TQ→负电源构成回路，跳闸线圈TQ得电，断路器跳闸。
断路器完成跳闸动作后，DL常开接点断开跳闸回路，DL常闭接点闭合，为下次合闸做准备。
断路器合闸过程同理，此处不再赘述。
利⽤DL常开接点断开跳闸电流，⼀是为了防⽌跳闸出⼝接点粘连造成跳闸线圈TQ烧坏（因为TQ的热容量是按短时通电来设计的）；⼆是因为如果由跳闸出⼝接点来断开跳闸电流，由于接点的断弧容量不够，容易造成接点烧坏，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、监视回路：以上的回路是不能满⾜实际需要的，前⾯提到的控制回路的基本要求，控制回路应该能够反映断路器的位置状态以及跳合闸回路的完整性。
所以我们在回路中增加了TWJ、HWJ来监视跳闸回路、合闸回路的完整性。
图中⽤绿⾊表⽰。
HWJ和TWJ分别为合、分闸监视继电器。
当开关在分位时，DL常闭触点闭合，TWJ继电器所在回路导通,TWJ动作，在本图下⽅的TWJ常开触点闭合，分位指⽰灯点亮，反应断路器在分闸位置，合闸回路完好。
同理合位指⽰灯亮时，指⽰断路器在合闸位置，跳闸回路完好。
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1.断路器最低跳合闸电压应不低于 30％额定电压，不高于 65％额定
电压。
当断路器处在合闸位置时，发生如下两种异常情况，
（1）断路器不能分闸但红灯亮（2）断路器不能分闸且红灯不亮。
将检查二次连线无问题，现提供万用表一只，检查A、B、C、D、E、F电压，试综合分析判断故障原因？
答：（1）当断路器不能分闸但红灯亮时，如测B点对地电压为正压，E点对地电压为负压，则为KQ 有损坏；如测E 为正压，F 为负压，则为断路器辅助触点有问题；如测F 为正压，D为负压，则说明跳闸线圈有问题！
（2）当断路器不能分闸且红灯不亮时，这时如测得A点为正电压， C点为负压，则为灯丝断；如C点为正压，D点为负压，则为电阻断；如D 点为正电压，B点为正电压。
则可能为断路器辅助触点、跳闸线圈、KQ 中电流线圈有损坏或连接不通、接触不良等，可依次进行查找。
1、下图为某变压器的开关控制回路图，如按该图接线，传动时会发生什么问
题？请将不对的地方改正确。
（98华北比武试题）
答：不能实现手动跳闸、手动合闸。
正常运行时红、绿信号灯不对。
Kk6,7应与Kk5，8交换。
红灯应接在HWJ接点回路中
绿灯应接在TWJ接点回路中
TWJ线圈应接在TBJ3与DL接点之间。
母差保护出口接点应在防跳继电器前，并取消其自保持电流线圈。
2、对于220kV及以上的电力系统，为保证继电保护系统的可靠性，要求“所有运行设备都
必须由两套交、直流输入和输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护”。
请解释在实际系统中是如何实现的？
答：如此要求的目的在于当任意一套继电保护装置或任意一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。
在所有情况下，要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都由不同的熔断器供电。
对于220kV及以上电力系统的线路保护，一般采用近后备方式，即当故障元件的一套继电保护装置拒动时，由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障；而当断路器拒动时，起动断路器失灵保护，断开与故障元件母线相连的所有其他连接电源的断路器。
有条件时可采用远后备保护方式，即故障元件所对应的继电保护装置断路器拒绝动作时，由电源侧最临
近故障元件的上一级继电保护装置动作切除故障。
对配置两套全线速动保护的线路，在线路保护装置检修、校验或旁路开关代路等情况下，至少应保证有一套全线速动保护运行。
对于220kV及以上电力系统的母线，母差保护是主保护，线路及变压器的保护是其后备保护。
如没有母差保护，必须由对母线故障有灵敏度的线路或/及变压器的后备保护充任母线的主保护或后备保护。