二次回路识图之断路器控制

对断路器控制装置的基本要求
（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。对于无人值班变电站，断路器控制电源 的消失，应发出遥信。 （2）具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。
对断路器控制装置的基本要求
（6）当具有单相操作机构的断路器按三相 操作时，其合闸及跳闸的三相线圈一般采 用串联联接，断路器合闸回路的辅助接点 应串联联接；跳闸回路的辅助接点应并联 联接。此时，断路器应有三相不一致信号 （7）接线应简单、可靠，使用电缆芯数应 尽量少。
断路器的控制方式
(1) 按自动化程度分：手动控制和自动控制 (2) 按控制距离分：就地控制和远方控制 (3) 按控制方式分：分散控制和集中控制 (4) 按操作电源性质分：直流操作和交流操作 (5) 按操作电源电压和电流的大小分： 强电控制和 弱电控制 强电控制采用较高电压(直流 110V或220V)和较 大电流(交流5A)，弱电控制采用较低电压(直流60v 以下，交流50v以下)和较小电流(交流0.5~1A)。
具有灯光监视的断路器控制回路
就地、手动控制元件—万能转 换开关 作用：发出命令脉冲，使断路 器合、跳闸。
一、无“防跳”“闪光回路”， 具有灯光监视的当地控制、电磁 机构的断路器控制回路
图中：+WC、-WC — 控制母线； FU1、FU2—熔断器， SA — 控制开关，HG — 绿灯；HR — 红灯；KMC—接触器； QF—断路器辅助开关；WCL—合闸小母线；YT—断路器跳闸 线圈；YC—断路器合闸线圈，FU3、FU4—熔断器； （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、SA10-11、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90º至“预备合闸”位置， SA10-11接通，但KMC仍不会启动，因回路中串有HG和R。
二次回路识图
之 断路器控制回路断路器操机构 断路器的操作机构是断路器自身附带的跳、合闸传 动力装置。分为以下几种。 （1）电磁操作机构（CD）：直流螺管式电磁铁 合闸，已储能的弹簧分闸。
由于是利用电磁力直接合闸，合闸电流很大，可达 几十安至数百安，所以合闸回路不能直接利用控制 开关触点接通，必须采用中间接触器（即合闸接触 器）。多适用于35kV及以下少油断路器。
（六）“跳闸”位置
将SA手柄反时针方向转45º至“跳闸”位置，SA67导通，HR及R被短接，经+WC经FU1、 SA6-7 QF常开触点、 FU2、-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。
（1）线路正常运行，开关处于合闸状态，QF3常闭 触点断开，控制开关SA在合闸后位置，其触点21、 23接通，信号灯HL亮，电容C经充电电阻R4充电， 经15~25s时间，充电至额定的直流电压，这时KAC 处于准备动作状态。


（2）线路发生瞬间故障，保护动作使开关跳闸，其辅助常
闭触点QF3闭合，由于SA还处于“合闸”位置，其触点21、23 仍导通，所以重合闸由开关的辅助触点与SA触点不对应启动， 时间继电器KT经本身的瞬时常闭触点KT2瞬时断开，使限流电 阻R5串入KT线圈电路中，这时KT继续保持动作状态，经整定 的延时，以保证线路故障点的绝缘恢复和开关准备再次合闸， 当KT的常开触点KT1接通，构成了电容C对中间继电器KM电压 线圈的放电回路。KM动作，其常开触点闭合，使操作电源经 KM2、KM1触点、KM电流自保持线圈、信号继电器KS和压板XE1 向合闸接触器KMC发出合闸脉冲，断路器合闸。同时由KS给出 重合闸动作信号。断路器合上后，若是瞬时性故
（三）“合闸”位置
当SA的手柄再顺时针方向旋转45º至“合闸”位置时，SA5-8 触点接通，接触器KMC回路由+WC经FU1 、SA5-8、QF（常 闭）、KMC线圈、 FU2、-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。
障，重合成功。辅助触点QF2、QF3断开，继电器KS KT相继返回，其触点打开。电容C重新充电，经过 15~25s时间充好电，准备下一次动作。这说明装置 是能够自动复归的。 （3）断路器重合于永久性故障时，保护再次动作， 使断路器跳闸，KAC重新启动，KT触点闭合，电容C 来不及充电到KM动作所需要的电压，不会起动重合 闸，保证了只重合一次。 （4）手动跳闸时，控制开关SA处于“跳闸”后位 置，此时SA触点21-23断开，KAC不启动；同时， 2、4触点闭合，使电容C对R6放电，KM不能动作。 因此，手动跳闸不重合。
“不对应”与闪光装置
当断路器位 置与控制开 关位置不一 致时，称为 “不对应”， 位置指示灯 闪光
图中，由KM、R、C组成闪光继电器。按下按钮SE时， 它相当于一个不对应回路，闪光母线与负电源接通， 闪光继电器KTW的线圈回路接通 ，电容器C经附加电 阻R和“不对应”回路中的信号灯充电，于是加在KM 两端的电压不断升高，当达到其动作电压时，KM动作， 其常开触点KM.2闭合，闪光母线（+）WTW与正电 源直接接通，信号灯全亮。同时其常闭触点KM.1断 开它的线圈回路，电容C 便放电，放电后，电容C 的 端电压逐渐降低，待降至KM的返回电压时，KM复归， KM.2断开，KM.1闭合，闪光母线经KM、KM.1与 正电源接通，信号灯呈半亮。重复上述过程，便发出 连续闪光。
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。
对断路器控制装置的基本要求
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。否则会烧坏跳闸 或合闸线圈。通常由断路器的辅助触点自动断开跳合 闸回路。 （5）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。 SR6气体绝缘的断路器，当 SR6 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
3
DL
TQ
I 4
跳闸回路
+1HM 7RD HC HC HC 8RD
—1HM
合闸线圈
SYM 2R KK 1 3 KK 19 17
—XM
报警信号
DL
具有灯光监视的断路器控制回路 图五
“跳跃”现象与防“跳”
“跳跃”现象： 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。
（2）弹簧操作机构（CT）：已储能的合闸弹簧 合闸，已储能的分闸弹簧分闸。多适用于真空断路 器。
（3）液压操作机构（CY）：以压缩气体作为能 源，以液压油作为传递媒介来进行分、合闸。广泛 适用110kV及以上的少油及SF6断路器。 （4）气动操作机构（CQ）：是以压缩空气为能 源推动活塞实现分、合闸。需配备空气压缩设备， 所以，只应用于空气断路器上。 （5）手动操作机构（CS） 要求：有足够的操作能量；动作迅速；高可靠 性，不拒动，不误动。
三相一次重合闸装置

架空线路的短路故障多为瞬时性的，当保护跳闸 切除故障后，短路点的绝缘经常可恢复，便可利用 自动重合闸继电器KAC，使断路器自动再合闸，即 可恢复再送电，这种重合的成功率，多不低于70%。 110kV线路，一般均应装设三相一次重合闸装置， 三相一次重合闸装置的展开图如图所示。
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， 故必须采取闭锁措施
对断路器控制装置的基本要求
（3）能指示断路器的合闸、跳闸位置状态，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。 （4）合闸或跳闸完成后，应使命令脉冲自动解除 跳、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 地跳、合闸。为了加快断路器