断路器的传统控制方式
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。
61．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)、空气操动机构(CQ)等。
不同操动机构的动力来源不同，其中电磁操动机构的合闸线圈需要电流很大，不能通过控制开关和继电器触点直接接通合闸线圈回路，需要中间合闸接触器；弹簧储能操动机构、液压操动机构和空气操动机构的合闸线圈需要电流不大，可以通过控制开关和继电器触点直接接通合闸线圈回路。
高压断路器的控制回路
对于强电控制，按其控制特点，又可分为远方控制和就地控制。
断路器的控制方式
5.1 概述
QF的操作机构是QF本身附带的合、跳闸传动装置，它用来使QF合闸或维持闭合状态，或使QF跳闸。
在操作机构中均设有合闸机构、维持机构和跳闸机构。
2 断路器的操作机构
弹簧操作机构是靠预先储存在弹簧内的位能来进行合闸的机构。
202X
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发电厂及变电站 二次回路 5
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第5章 高压断路器的控制回路
汇报日期
汇报人姓名
发电厂和变电站内，按控制方式对QF的控制可分为一对一控制和一对N的选线控制。
按其操作电源的不同，又可分为强电控制和弱电控制。强电控制电压一般为110ｖ和220ｖ，弱电控制电压为48ｖ及以下。
液压操作机构是靠压缩气体（氮气）作为能源，以液压油作为传递媒介来进行合闸的机构。
气动操作机构是以压缩空气储能和传递能量的机构。
电磁操作机构是靠电磁力进行合闸的机构。
2 断路器的操作机构
操作机构的合闸线圈和跳闸线圈都是按短时通过电流设计的，在手动（或自动）跳、合闸操作完成后，应立即自动解除命令脉冲，断开跳、合闸回路，避免线圈长时间带电而烧毁。
3 对断路器控制回路的基本要求
断路器基本跳合闸控制回路
断路器控制回路（灯光监视）
防跳跃的断路器控制回路
小结： QF控制电路 如何满足基本要求？
实现跳合闸线圈短时通电要求—— 依靠QF的辅助触点： 常开——动合 常闭——动断
防跳——依靠机械、电气防跳装置。
手动操作——SA或按钮 自动操作——措施。
QF可以用控制开关进行手动跳闸与合闸，也可以由继电保护装置和自动装置进行自动跳闸与合闸。
ABB开关(断路器)控制原理
ABB开关(断路器)简介
简要介绍ABB开关(断路器)的基本概 念、分类和功能。
强调ABB开关(断路器)在电力系统中的 重要性和作用，以及其与其他开关设 备的区别和优势。
02 ABB开关(断路器)控制原 理概述
控制系统的组成
输入设备
用于接收操作人员的指令和各种 反馈信号，如按钮、开关、传感
器等。
控制单元具备逻辑处理、信号转 换、故障诊断等多项功能，确保 断路器按照预设的逻辑和参数进 行工作。
控制单元的工作流程
信号处理
逻辑判断
控制单元首先对输入单元传来的信号进行 接收和处理，识别出相应的操作指令。
控制单元根据预设的逻辑关系，对接收到 的指令进行判断，确定断路器的动作类型 （如合闸、分闸等）。
03
降低电力系统故障率
通过ABB开关（断路器）控制原理的应用，可以及时发现和隔离电力系
统中的故障，降低电力系统故障率，减少停电等事故的发生。
未来展望和研究方向
智能化控制
随着人工智能和物联网技术的发展，ABB开关（断路器）控制原理 将进一步向智能化方向发展，实现更加精准、高效的控制。
新能源领域应用
随着新能源的快速发展，ABB开关（断路器）控制原理将在新能源 领域发挥更大的作用，如太阳能逆变器和风力发电系统的控制等。
指令。
动作指令通过控制线传输到执行 机构中，执行机构会根据指令驱
动断路器进行相应的操作。
在操作过程中，执行机构还需要 与断路器进行位置反馈和状态监 测，以确保断路器的操作准确无
误。
05 ABB开关(断路器)的应用
应用领域
电力系统
用于控制和保护电力系统中 的高、低压开关设备和控制 设备，保障电力系统的安全 稳定运行。
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。
断路器的各种操作机构的区别
我们在现场碰到的开关一般分为多油（比较老的型号，现在几乎见不到了）、少油（一些用户站还有）、SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。
这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，密切相关的是开关的操作机构。
机构类型可分为电磁操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；最近ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比如VM1真空断路器）。
6.2 电磁操作机构电磁操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。
所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培。
这也是为什么变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘故。
合母提供合闸电源，控母给控制回路供电。
合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬间提供大电流，同时合闸时电压瞬间下降的很厉害。
而控制母线是通过硅链降压和合母连在一起（一般控制在220V），合闸时不会影响到控制母线电压的稳定。
因为电磁操作机构合闸电流非常大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合闸接触器。
跳闸回路直接接通跳闸线圈。
合闸接触器线圈一般是电压型的，阻值较大（一般几K）。
保护同这种回路配合时，应注意合闸保持一般启动不了。
但这问题也不大，跳闸保持TBJ一般能启动，所以防跳功能还存在。
该类型机构合闸时间较长（120ms~200ms），分闸时间较短（60~80ms）。
6.3 弹簧操作机构该类型机构是目前最常用的机构，其合闸分闸都依靠弹簧来提供能量，跳合闸线圈只是提供能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。
弹簧储能通过储能电机压紧弹簧储能。
对弹操机构，合闸母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以合母控母区别不太大。
保护同其配合，一般没什么特别需要注意的地方。
合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点，也就是说开关未储能就不能进行合闸。
断路器的工作原理
断路器的工作原理断路器是一种用来保护电路免受过载和短路的电气设备。
它在电路中起着非常重要的作用，能够及时切断电路，保护电器和设备免受损坏。
本文将介绍断路器的工作原理，以帮助读者更好地了解这一电气设备。
一、断路器的基本原理1.1 断路器的主要组成部分包括熔断器、触发器和触发机构。
1.2 熔断器是断路器的核心部件，其作用是在电路过载或短路时熔断，切断电路。
1.3 触发器是用来控制断路器动作的装置，可以手动或自动触发。
二、断路器的工作原理2.1 当电路中出现过载或短路时，电流会急剧增加，超过了熔断器的额定电流。
2.2 过载或短路时，熔断器内部的熔丝会熔断，导致电路断开，停止电流流动。
2.3 触发器感应到电路异常后，会立即触发，使断路器快速动作，切断电路，保护电器和设备。
三、断路器的保护作用3.1 断路器可以有效地保护电器和设备免受过载和短路的损害。
3.2 断路器的动作速度很快，可以在电路异常时立即切断电流，减少损失。
3.3 断路器可以手动或自动复位，恢复电路供电，提高电路的可靠性和安全性。
四、断路器的分类和应用4.1 按照额定电流分为低压断路器和高压断路器，用于不同电压等级的电路。
4.2 按照动作方式分为熔断断路器和磁断路器，适用于不同的电路保护需求。
4.3 断路器广泛应用于家庭、工业、商业等各种场所的电路保护中，是电气设备中不可或缺的一部分。
五、断路器的发展趋势5.1 随着科技的发展，断路器的智能化和数字化程度不断提高，能够实现远程监控和故障诊断。
5.2 断路器的节能性能不断改进，能够减少能源消耗，提高电路的效率。
5.3 断路器的安全性能不断提升，能够更好地保护电器和设备，确保电路运行的安全稳定。
总结：断路器作为电路保护的重要设备，其工作原理是基于熔断器和触发器的协同作用，能够及时切断电路，保护电器和设备免受损坏。
随着科技的不断进步，断路器的功能和性能将不断提升，为电路保护提供更加可靠和高效的保障。
断路器控制回路知识讲解
合闸接触器
跳闸线圈
2019/2/23
20
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
2019/2/23 21
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
2019/2/23
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
断路器控制回路
三、基本断路器控制回路（9）
接于分闸回路的TBJ电流线圈，要求其在分闸时造成的 压降要小，规程规定不能大于控制电源额定电压的5％， TBJ继电器的动作电流则不能大于分闸电流的50％，保 证TBJ在分闸过程中可靠动作。在有些断路器中已经考 虑了防跳回路，它一般是有电压型继电器来完成防跳 功能的，但操作箱中的防跳回路与断路器中的防跳回 路一般不能同时使用，如果同时使用，断路器中的防 跳继电器可能会造成因“寄生”回路而自保持，无法返回。 至于是拆除操作箱中的防跳回路，还是拆除断路器器 中的防跳回路要视操作箱与断路器中的具体接线。
与三相操作机构相比，分相操作机构每相都有一个分、 合闸回路，图15－4还有双组跳圈，第一组为Y2LA、 Y2LB、Y2LC，与合闸线圈共用一组电源，第二组为 Y3LA、Y3LB、Y3LC，单独用另一组电源。除此以外， 每各跳闸回路都有一套三相不一致保护，如第一组电 源中由一组常开及一组常闭辅助接点S1LA、S1LB、 S1LC，继电器K16、K61及复归按钮S4组成，第二组电 源中由一组常开及一组常闭辅助接点S1LA、S1LB、 S1LC及继电器K64、K63、复归按钮S4组成。另外该操 作回路还有完善的压力闭锁、报警回路，当操作机构 的压力及SF6压力出现异常时，能可靠闭锁断路器的分 合闸回路。
•断路器控制回路
三、基本断路器控制回路（8）
接入防跳继电器后，当断路器手动分闸或保护 装置跳闸时，都有跳闸电流流过TBJ的电流线 圈，这时合闸回路TBJ的常闭接点分开，合闸 回路不同，如果合闸信号没有复归，将通过 TBJ的常开接点使TBJ的电压线圈得电，使其自 保持，直到合闸信号返回。这样TBJ就起到了 防止断路器反复分、合闸的作用。
•断路器控制回路
五、分相操作断路器的控制回路（1）
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红灯亮既表明断路器正处于合闸位置，也表明断 路器的跳闸回路是完好的。
四、灯光监视的断路器控制回路
+ M100(+)
KH
KH1
R5
C
HW SB R6
（2）手动跳闸
1) 跳闸前 2) 预备跳闸 3) 跳闸 4) 跳闸后
FU1 K1
TD T PT SA PC C CD 58 11 10
9 10 9 12
FU1 K1
TD T PT SA PC C CD 58 11 10
9 10 9 12
HG R3
14 15 14 13 16 13 67
R1
HR R4 KCF3 KCO
+ FU3
YC KM
KCF1
FU2 KCF
U
KCF2 QF1 KM
KCF I
QF2
YT
-
KM
FU4
M708
R2
TD T PT SA PC C CD TD T PT SA PC C CD
C
HW SB R6
FU1 K1
TD T PT SA PC C CD 58 11 10 9 10 9 12 14 15
KCF1
FU2 KCF
U
HG R3
KCF2 QF1 KM
控制开关
跳闸后TD
14 13 16 13 67
HR R4 KCF3
KCF I
QF2
YT
预备合闸PC
R1 KCO
合闸C
+ FU3
YC
KM
KM
FU4
合闸后CD M708
预备跳闸PT
R2
TD T PT SA PC C CD TD T PT SA PC C CD QF3 -700
13
19 17
编辑ppt
7
跳闸T
四、灯光监视的断路器控制回路
+ M100(+)
KH
KH1
R5
C
HW SB R6
工作过程
1) 手动合闸 2) 手动跳闸 3) 自动合闸 4) 自动跳闸 5) 防跳措施
跳闸线圈 合闸线圈
操断
动 机路
构器
手动控制元件 自动控制元件
按钮：结构简单，但触点数量少 控制开关：触点数量多，但结构复杂
继电保护装置 自动装置
LW2-Z LW2-Yቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ LW2-W
放大元件：常用直流接触器去接通合闸回路
操动机构：主要有电磁式、弹编簧辑p式pt 和液压式
5
四、灯光监视的断路器控制回路
“合闸”（不松手）：由图知，SA5-8、SA17-19和SA16-13接通，
则
正电源→SA5-8→ KCF2 →QF1→KM→负电源
KM1 ， KM２闭合→合闸线圈YC通电→断路器合闸 ，同时 正电源→SA16-13→HLR→ KCFI →QF2→跳闸线圈YT→负电源
红灯HLR亮发平光
松开手柄，SA自动回到“合闸后”的位置， SA1-3、SA17-19 和SA16-13接通，红灯继续发平光。
§8-3 断路器的传统控制方式
编辑ppt
1
一、断路器的控制方式
按操作电源分 ▪ 强电控制 ⇛ 控制(直流)电压较高：220V或110V ▪ 弱电控制 ⇛ 控制(直流)电压较低：48V、24V或12V
按操作方式分
▪ 一对一控制 ⇛ 每一个断路器都有一套独立的控制回路
▪ 一对N选线控制
⇛ N个断路器只有一套控制回路、一个控制开关
HG R3
14 15 14 13 16 13 67
R1
HR R4 KCF3 KCO
+ FU3
YC KM
KCF1
FU2 KCF
U
KCF2 QF1 KM
KCF I
QF2
YT
-
KM
FU4
M708
R2
TD T PT SA PC C CD TD T PT SA PC C CD
13
19 17
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QF3 -700
12
(2) 跳闸过程
手动跳闸：
“预备跳闸”： SA转到预备跳闸位， 触点SA13-14接通，此
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2
一、断路器的控制方式
强电控制的类型
▪ 按控制地点分：
➢ 集中控制（远方控制） ➢ 就地控制
▪ 按控制回路监视方式分：
➢ 灯光监视 ➢ 音响监视
编辑ppt
3
二、对控制回路的一般要求
通电的瞬时性
▪ 操作完成后，应迅速自动地切断合闸或跳闸回路。
手动、自动均能操作
▪ 合闸或跳闸操作既能手动进行，又能自动进行。
正电源→SA10-11→HLG→QF1→KM→负电源
绿灯HLG亮
绿灯亮既表明断路器正处于跳闸位置，也表明断
路器的合闸回路是完好的。
“预备合闸”：SA转到预备合闸位，触点SA9-10与SA13-14接 通，闪光电源→SA9-10→HLG→QF1→KM→负电源 绿灯闪光
绿灯闪光表明该断路器准备合闸，以提醒运行人员 核对操作的对象是否正确。
HR R4
KCF
QF2
YT
67
KCF3
I
R1 KCO
跳闸回路
+ FU3
YC
KM
KM
FU4
M708
R2
TD T PT SA PC C CD TD T PT SA PC C CD
13
19 17
编辑ppt
QF3 -700
6
四、灯光监视的断路器控制回路
+ M100(+)
SA
有 六 个 位 置
KH
KH1
R5
13
19 17
编辑ppt
QF3 -700
8
四、灯光监视的断路器控制回路
+ M100(+)
KH
KH1
R5
C
HW SB R6
（1）手动合闸
1) 合闸前 2) 预备合闸 3) 合闸 4) 合闸后
FU1 K1
TD T PT SA PC C CD 58 11 10
9 10 9 12
HG R3
14 15 14 13 16 13 67
+ M100(+)
原 理 图
KH
KH1
R5
C
HW SB R6
闪光电源 控制回路
合闸放大回路 信号回路
FU1 K1
TD T PT SA PC C CD 58 11 10 9 10 9 12 14 15 14 13 16 13
合闸回路
KCF1
FU2 KCF
U
HG R3
KCF2 QF1 KM
电气防跳
断路器 辅助触点
能反映断路器的位置状态
▪ 通过信号来反映断路器的位置状态（合闸或跳闸）。
能防止断路器出现“跳跃”现象
▪ 具有防止断路器多次合闸、跳闸的“防跳”装置。
能监视控制回路的完好状态
▪ 对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。
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4
三、控制回路的构成
手动 跳 控制元件
合
自动 跳 控制元件 合
放大元件
R1
HR R4 KCF3 KCO
+ FU3
YC KM
KCF1
FU2 KCF
U
KCF2 QF1 KM
KCF I
QF2
YT
-
KM
FU4
M708
R2
TD T PT SA PC C CD TD T PT SA PC C CD
13
19 17
编辑ppt
QF3 -700
9
(1) 合闸过程
手动合闸：手动合闸前，断路器QF处于跳闸状态，控制 开关手柄处于“跳闸后”位置，由图知，SA10-11接通，则