断路器二次控制回路
500kV断路器二次控制回路分析
原 理 工 大 学 电力 系 统 及 其 自动 化 专 业 ，工 程 师 ； 杨 峥 （ ９ ０） 女 ， 山 西 太 原 人 ， ２０ １ ８ 一， ０ ３年 毕 业 于 太 原科 技 大学 工 业 设 计 专 业 ，助 理 工 程 师 。
维普资讯
能烧毁 电 流继 电 器 ，而 且 有 时 因 断 路 器 机 构 卡 住
图 １ 电 源 切 换 回路
（ 或机 构 防跳动 作 ）而 合 不 上 或 跳 不 掉 时 ， 回路 长 期 通过 电 流 ，会 烧毁 电流继 电器 。对 于合 闸回路有 可 能 出现 １次合 跳之 后 ，无 法再 次合 闸的现象 ，需 要 断一 下操作 电源才 能再 次操 作 ，一 种原 因是 电流 继 电器启 动 电流 比较 小 ，返 回 电流更 低 ，和开 关本
张群 英 ，马 振 国 ， 齐 玮 ，杨 峥 。
（ ．山 西 电 力 科 学 研 究 院 ， 山 西 太 原 １ ０ ０ ０ ；２ ３ ０ １ ．太原 供 电 分公 司 ， 山西 太 原 ０００ ） ３ ０ ６ ００１ ； ３０ ２ ３ ．超 （ ） 高压 榆 变 电 分 公 司 ， 山西 太 原 特
电 源切换 依靠 操作 箱 切换 继 电器 来实 现 ，如 图
１所 示 。
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设计 院和断 路器 厂 家 的互 相 沟通 。
１ ２ 合 闸 和 跳 闸 回 路 电 流 ．
一
、 —Ｊ ．
操作 箱合 闸和跳 闸 回路通 过 电流 型继 电器 实现 自保 持 ，依靠 开 关辅 助接 点转 换切 断 回路 。一 般 电 流继 电器 额定 电流 比较小 ，而断路 器 合跳 闸 电流一 般 大 于 １Ａ。如 果 不做 分流 措施 ，正 常操 作 时有 可
变电站二次-断路器控制回路讲解材料
06 断路器控制回路的发展趋 势与展望
智能化控制
总结词
随着科技的发展，智能化控制在断路器控制回路中越来越受到重视，能够实现远程控制、自动诊断和 智能决策等功能。
详细描述
智能化控制技术的应用，使得断路器控制回路能够实现远程监控和控制，提高工作效率和安全性。同 时，通过自动诊断功能，可以及时发现和解决故障，减少维护成本和停机时间。此外，智能化控制还 可以根据电网运行状态和负荷情况，智能地调整断路器的状态，优化电力系统的运行。
连接线的选择应符合相关标准和规范 ，确保其电气性能和机械性能的可靠 性、安全性和稳定性。
其他元件
在断路器控制回路中，除了上述元件外，还可能包含其他一 些元件，如电阻器、电容器、电感器等。
这些元件在控制回路中发挥着不同的作用，共同实现断路器 的控制和保护功能。
03 断路器控制回路的操作方 式
就地操作
预防性维护
根据设备运行情况和检修 经验，提前进行必要的维 护和保养，预防设备故障 的发生。
故障处理
故障诊断
对断路器控制回路的故障进行诊断，确定故障原因和 部位。
紧急处理
在故障发生时，采取紧急措施防止故障扩大，如切断 电源、释放储能等。
修复故障
根据故障诊断结果，对故障部位进行修复或更换部件， 使设备恢复正常运行。
05 断路器控制回路的安全措 施
防雷保护
防雷保护
在断路器控制回路中，应采取防雷保护措施，以防止雷击对控制回路造成损坏。 这包括安装避雷器、避雷针等设备，以及在电缆两端加装浪涌保护器等措施。
接地保护
接地保护是保障断路器控制回路安全的重要措施之一。通过将控制回路中的设 备接地，可以有效地减小雷击、静电等对设备造成的损害。同时，接地保护还 能提高设备的电磁兼容性，减少电磁干扰对设备的影响。
二次回路识图之断路器控制
• 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。
典型电气二次回路识图
断路器控制回路图控制回路是二次回路的重要组成部分,电气设备的种类和型号多种多样,控制回路的接线方式也很多,但其基本原理是相似的;这里以某变电站控制回路图为例,简要说明看图的基本方法;完整的二次回路原理图一般由四张图构成：原理图—端子图—端子图—原理图;完整的控制回路图一般包括操作箱接点联系图—保护屏端子图—汇控柜端子图—断路器控制回路图;按照上述顺序联接;下面逐一进行说明：1、操作箱接点联系图我们以A相合闸回路为例来简要说明一下识图方法图1;图1 A相合闸回路先来看图上的两种端子：是箱端子,位于保护装置后侧,是屏端子,一般位于保护屏后两侧,固定在保护屏上;图的左边为装置的逻辑回路,右侧相对于逻辑回路标有继电装置的种类及回路名称;如图中根据回路名称,我们可以快速找到A相合闸回路,其中包括跳位监视回路、合闸回路、防跳回路;跳位监视回路从正电源101通过4D62屏端子接至4n76箱端子,通过跳闸位置继电器TWJa接至4n44,并引至屏端子4D168,从屏端子通过电缆连接至断路器操作机构箱;图中的7A为回路编号功能相同的回路在不同型号的设备中都有统一编号,比如合闸回路的编号一般为7,跳闸回路编号一般为37;合闸回路的启动靠手动合闸继电器SHJ或重合闸继电器ZHJ,手合命令发出后启动SHJ,重合闸命令发出后启动ZHJ,然而合闸命令只是一个脉冲,保证合闸回路导通直至断路器合上的是合闸保持继电器HBJa;SHJ或ZHJ发出合闸脉冲后,HBJa线圈励磁,启动合闸回路的HBJa长开接点,这时合闸回路靠HBJa接点继续导通,直至A相合闸成功,机构箱内的合闸回路断开,HBJa线圈失磁,HBJa长开触点才断开,切断合闸回路;图中1TBJa为跳跃闭锁继电器,它有两个线圈,一个是电流启动线圈,串联在跳闸回路中,以便当继电保护装置动作于跳闸时,使1TBJa可靠的启动;一个是防跳回路中的电压保持线圈,其主要作用是在继电器动作后能可靠地自保持;直到SHJ或ZHJ返回,1TBJa的电压线圈失电为止,1TBJa继电器复归;使用1TBJa与2TBJa这两组接点是为了增加回路的可靠性;2、保护屏端子图端子图是表示屏与屏之间电缆的连接和屏上设备连接情况的图纸图2;图2 保护屏端子图端子排上的4D等为端子排编号.以端子排4D为例,其中间编号1、2、3…167、168、169…为端子排的顺序号;端子排4D左侧的标号,是到屏内各设备的编号,如4D169左侧的4n161,表示到屏上装的设备标号为4n的装置的第161号接线柱图3;图3同样,屏上设备4n的第161号编号接线柱也应标有到端子排的标号,即4D169图4;图4端子排4D右侧标明了引出电缆的去向;如4D168接的是回路7A,用编号为120A的电缆与B、C相合闸回路7B、7C一同引出至本线路机构箱图5;图53、汇控柜端子图图6 汇控柜端子图在汇控柜端子图上图6,我们找到“至本线路光纤电流差动保护柜”的电缆,电缆编号为120A,和保护屏端子图后的电缆编号一致;顺着电缆找到端子排接线柱I2-1,I2-2,I2-3,也分别标明合闸回路编号7A,7B,7C,我们仍然以A相为例,I2-1引至10A02;4、断路器控制回路图7 断路器控制回路断路器控制回路中绘制的是控制回路图中汇控柜及机构箱内的部分图7;我们先把图中的各部件简要作一下说明;图中的43R1为就地/远方把手图8,选择操作方式是远方还是就地;SRCA为合闸线圈的辅助电阻,其作用是分流,防止合闸线圈因电流过大而烧毁;CB1A 为断路器的辅助触点图9;CCA为合闸线圈图10;63Q3X1,63Q3X2为油压力接点,63G1X1为SF6压力接点,保证油压和SF6压力在正常范围内才能接通回路;图8 就地/远方把手图9 断路器的辅助触点图10 跳合闸线圈图11 油压力接点根据图7中上部的回路名称合闸回路7A,找到10A02,接至断路器远控/近控把手43R1;图7中的CB1-1A,CYA接点为汇控柜内的远方防跳回路,但因为我们一般情况下都是使用操作箱内的防跳回路,此远方防跳回路并没有接入;当操作把手打至远动位置时,标有“远”的接点闭合,“就”接点打开,合闸命令从10A02接点前的操作箱传过来;当操作把手打至“就地”位置时,标有“就”的接点闭合,“远”的接点打开,合闸命令电源取自101PS21经43R1的就地接点接至合闸按钮;按下合闸按钮,图中“合”接点闭合,接通合闸回路;刀闸控制回路：图12 刀闸控制回路电动刀闸的分合依靠电机的正转或反转;如果刀闸操作回路中的操作电源是直流,电机的正转、反转通过正负极的正接和反接实现,如果操作电源是交流,电机的正转、反转通过A/B/C三相的相序排列不同来实现,但其接通的基本原理都是相同的;图12中的电机M为交直流两用电机,在本处使用直流电源;我们来看看电机操作电源的正负极是如何导通带动电机旋转的此处的正转/反转是相对而言,并无统一标准;电机M正转时,其D2端接正极,D1端接负极;电源正极B3通过KE1的长开接点33/34接至电机M的D2端,再从M的D1端引出,依次通过KE1的长开接点23/24,KA1的长闭接点71/72导通至负极N;可以看出来,电机正转的条件是合闸辅助继电器KE1线圈励磁,分闸辅助继电器KA1线圈失磁;电机反转时,电机D1端应接通正极,D2端应接通负极,这时候电源正极B3通过KA1的长开接点33/34接至电机M的D1端,再从D2端引出,依次通过KE1的长闭接点71/72,KA1的长开接点23/24导通至负极N;电机反转的条件是分闸辅助继电器KA1线圈励磁,合闸辅助继电器KE1线圈失磁;线圈KE1,KA1的导通和失电在刀闸的控制回路中实现;以合闸操作为例,合闸操作时,KE1线圈需励磁,即合闸回路需导通;KA1的51/52接点因线圈KA1处于失磁状态闭合,刀闸行程开关SF1在刀闸分位时闭合,当满足刀闸操作的逻辑条件时,逻辑接点K15闭合;遥控或现场操作由远控/近控转换开关SA1实现,当通过K1接点给出合闸脉冲时,线圈KE1励磁,KE1的自保持接点43/44闭合,保证KE1处于励磁状态,直到刀闸合到位之后行程开关SF1的常闭接点断开,切断合闸回路;刀闸的分闸回路可参照合闸回路分析;合闸线圈KE1和分闸线圈KA1通过KE1的51/52接点和KA1的51/52接点互相闭锁,防止两线圈同时励磁;断路器失灵保护失灵保护的启动失灵保护一般由线路保护中的失灵辅助装置提供失灵启动接点;图13 失灵启动回路从图13中可以看出线路的失灵启动接点闭合的条件：1、有故障电流存在,即SLA,SLB,SLC,或SL2-2长开接点闭合；2、A/B/C相启动失灵压板1LP9,1LP10,1LP11和三相启动失灵压板8LP3投入；3、断路器的跳闸出口接点TJA ,TJB,TJC或三跳出口接点TJQ/TJR闭合;以上三条件满足,启动该断路器所连母线的失灵出口逻辑;以PB-2B母差保护为例,母差失灵出口回路如图14所示：从开关保护装置接入的失灵启动接点通过刀闸位置判断,第一延时跳开母联开关,第二延时经母差的复压闭锁开入接点跳相应母线上的所有设备;图14 母差失灵出口回路液压机构储能回路图15 液压机构储能回路当液压机构的压力降低时,靠油泵压力打压储能;如图15所示,油泵运转的条件为KM1,KM2线圈的长开接点闭合;那么我们来看一下KM1,KM2线圈的励磁条件;在油泵的启动和停止回路中,包括压力继电器PSY 的常闭接点1/2,常开接点7/8,及时间继电器KT 的常闭接点55/56;当压力不高于28时,PSY1/2的常闭接点闭合,保证油泵油压保持在安全范围;当压力值降低至25时,PSY7/8的长开接点闭合,油泵开始打压,当压力值达到26时,PSY7/8的长开接点打开,油泵停止打压;当压力接点都导通时,KT 时间继电器线圈励磁,其常闭接点经180S 延时后打开,切断打压回路; 复压闭锁 跳闸线路短延时 失灵启动I 母刀闸位置II 母刀闸位置 长延时 跳母联 跳母线。
(完整ppt)断路器二次控制回路
模块1 断路器二次回路基础知识
④ 额定短时耐受(热稳定)电流：反映的使断路器承受短 路电流热效应的能力。它是在规定的时间内断路器在合 闸位置能够承载的电流的有效值，数值上就等于断路器 的额定短路开断电流。
＋5V 至装置
滤
DC/DC
±12V 内部其
102 波
＋24V 他插件
104
器
105
106
光耦24V 至OPT1插件
+220V/+110V -220V/-110V
101 102
接地铜排
106 (B)
(A)
保 护 装 置
光耦24V＋ 光耦24V－
开入公共
104 D 105 C
615
保
614 O P T
护 装 置
1
外部空接点开入
(C)
模块1 断路器二次回路基础知识
8.断路器合闸回路的实现
1.合闸应满足现场及远方手动合闸，保护重合闸的要求。
+KM1
就地合闸按钮
-KM1
⑤ 额定峰值耐受(动稳定)电流：是指断路器在合闸位置 能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。 与额定短路关合电流相等。
模块1 断路器二次回路基础知识
5. 断路器的结构
① 开断部分:包括导电和触头系统以及灭弧 室。
② 操作和传动机构:包括操作能源和把操作 能源传动到动触头系统的传动机构。
⑤ 六氟化硫断路器：利用高压六氟化硫气体来吹弧的 断路器。因灭弧性能好而得到了广泛应用。 SF6气体的特性: 绝缘强度在均匀电场下为空气的 2-3倍，开断能力是空气的100倍。但SF6气体在电弧 的作用下会产生极少量的SF4气体。SF4与金属触头、 SF6气体中的水分化合，产生HF、SOF2。SF4、HF、 SOF2有毒，对金属和绝缘材料都有很大的腐蚀性。
断路器操作机构及二次回路基础知识介绍
2.3 二次回路原理图
合开闸关回二路次回路要通过继电器远方及其常开常闭触点的就组地合来实现分合闸（正手电 动、电动，就地、远方）、控制回路（油压低闭锁、漏氮闭锁、气压低闭
锁）、三合相闸到不位一致延时分闸、防跳、电动机和油泵控制以及各种信号回路。
S1LA（31/32,41/42）开断 S1LA（157/158） 闭合
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1.1 操作机构的基本知识
1. 操作机构的功能
断路器的操作机构是独立于断路器本体以外的机械操动装置，通 过它可以进行断路器的分合闸操作，其组成逻辑框图如下：
能源
操动 机构
传动 机构
提升 装置
触头
分合 命令
分合 指示
分合 指示
缓冲 装置
2. 操作机构的基本要求
（1） 具有足够的功率，保证所需的分合闸速度； （2） 能够维持断路器在合闸位置，不产生误分闸； （3） 具有自由脱扣、防跳、防慢分、自动复位、闭锁等功能； （4）控制回路可靠，保证分合动作准确连续；
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1.2 液压操作机构的组成
储能模块包括储能机构与动力机构。 ➢ 储能机构：储能活塞、储能介质（氮气筒、碟簧）；压力平衡原理 ➢ 动力机构：电动机、油泵等；将低压油变为高压油，电能变为机械能
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1.2 液压操作机构的组成
控制模块主要由2个分闸电磁阀、1个合闸电磁阀及换向阀组成； 主要功能：接受分合闸命令使阀门开闭，改变油回路，达到分合闸目的。
合闸命令仍然存在
就地远方 转换开关
行程开关
防跳继电器线圈K7得电 K7触点7-9转到7-8
防跳继电器线圈自保持
合闸中间继电器
防跳试验： 转换开关选择就地、按下合闸按钮（不松手） 按下分闸按钮——跳闸不再合闸
二次回路识图之断路器控制解读
• （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。 • （四）“合闸后”位置 • 松手后，SA的手柄自动反时针方向转动45º，复归至垂直 （即“合闸后”）位置，SA10-9触点接通。此时，红灯HR回 路由FU1、SA10-9、HR、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
• （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。
断路器控制装置的功能
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）断路器具备可靠的闭锁回路 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 不能可靠分合闸时，也应闭锁断路器的动作并发出信号。
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
二次回路识图-断路器控制(重要)
“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。
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
• 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。
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3. 对于分相操作的断路器，应有监视三相位置是否一致
的措施，就是应有三相丌一致信号。
模块1 断路器二次回路基础知识
7.断路器分合闸的实现
① 主控室后台机远方操作：通过后台机通过测控屏将操作 命令传递到保护屏操作箱，再由操作箱传递到开关机构箱， 驱动跳、合闸线圈。 ② 就地操作：通过开关机构箱上的操作按钮进行就地 操作。 ③ 遥控操作：调度、集控站发遥控命令，通过远动通信屏 传到测控屏，再到保护操作箱，实现断路器操作。 ④ 开关本身保护、重合闸动作，发跳合闸命令至操作插件， 引起开关跳合闸操作。
K10 分闸1 SF6总闭锁继电器 K55 分闸2 SF6总闭锁继电器 K16 开关三相不一致时间继电器1 K26 开关三相不一致时间继电器2 K61 开关三相不一致强跳分闸1 K63 开关三相不一致强跳分闸2 K15 弹簧未储能中间继电器 K67 弹簧储能超时继电器 Y1LA/Y1LB/Y1LC 合闸线圈 Y3LA/Y3LB/Y3LC 分闸线圈1 Y4LA/Y4LB/Y41LC 分闸线圈2 HWJ 合位监视继电器 TWJ 跳位监视继电器
继电器就是预先调好一个定值。当作为的电量超过或低于这个数值时才 突然动作。
模块1 断路器二次回路基础知识
1.断路器的作用
断路器是电力系统中，改变运行方式，开断和关合 负载电流、空载长线路或电容器组等容性负荷电流，及 开断空载变压器或高压电动机等电感性小负荷电流的设 备。 断路器与继电保护配合，在电网发生故障时，能快 速将故障从电网上切除，以减轻电力设备的损坏和提高 电网的稳定性。 断路器与自动重合闸配合，能保证电网发生瞬时故 障时及时切除故障和恢复供电，提高电网供电的可靠性 .
2.合闸时，利用活塞两侧高压油油压差驱动活塞移动， 完成合闸。
3.分闸时，活塞一侧为高压油，一侧为常压油，高压油
驱动活塞完成分闸过程。
模块2 断路器的操作机构
液压操作机构
储能筒 活塞 主阀 储能电机 单向阀 压力开关 压力表 安全阀 油泵 泄压阀 油箱 过滤器
合闸指 令阀
合闸 线圈 Y1
分闸指 令阀
模块1 断路器二次回路基础知识
2. 断路器的分类（按介质分）
型号特征 S─少油断路器 D─多油断路器 K─空气断路器 Q─产气断路器 Z─真空断路器 L─六氟化硫断路器 C─磁吹断路器 额定开断容量，MVA 额定电流，A 派生标志 C─带有手车装置 G─改进型 D─带有电磁操作结构
额定电压，kV 安装条件 N─户内 W─户外 设计序号
合闸回路的可靠闭合
模块1 断路器二次回路基础知识
3.断路器操动机构中的跳、合闸线圈是按短时通电设计
的，在跳、合闸完成后应自动解除命令脉冲，切断跳、 合闸回路，以防止跳、合闸线圈长时间通电损坏。
+KM1
SHJ ZHJ BCJ 就地合闸按钮 S1 CC 远方/就地 BCJ
-KM1
加入带有一定切断
容量的断路器常闭
104 105 615
光耦24V－
D C 保 护 装 置
开入公共
614
106
外部空接点开入
O P T 1
接地铜排 ( B ) ( C )
模块1 断路器二次回路基础知识
8.断路器合闸回路的实现
1.合闸应满足现场及远方手动合闸，保护重合闸的要求。
+KM1
就地合闸按钮 CC
-KM1
现场手动合闸
+KM1
SHJ ZHJ 就地合闸按钮 S8 远方/就地
的作用下会产生极少量的SF4气体。SF4与金属触头、
SF6气体中的水分化合，产生HF、SOF2。SF4、HF、
SOF2有毒，对金属和绝缘材料都有很大的腐蚀性。
模块1 断路器二次回路基础知识
3. 断路器的分类（按操作机构分）
① 电磁操作机构：利用合闸线圈的电磁力合闸，同时将 分闸弹簧储能。特点是合闸电流很大，可达几十安至数
模块1 断路器二次回路基础知识
① 油断路器：指触头在变压器油中开断，利用变压器 油作为灭弧介质的断路器。其中油只作灭弧介质，用
油量少的，称为少油断路器。油兼做绝缘介质，用油
量多的，称为多油断路器。 ② 空气断路器:利用高压空气来吹弧的断路器。吹弧压 力一般在10-40大气压范围内，由于其结构复杂，现 已基本淘汰。 ③ 真空断路器：触头在真空中开断，利用真空作为绝 缘介质和灭弧介质的断路器。真空断路器要求真空度 在0.0133Pa以上。
模块1 断路器二次回路基础知识
④ 固体产气断路器：利用固体产气物质在电弧高温作
用下分解出的气体来熄灭电弧的断路器。由于其灭弧
能力低，一般只做负荷开关用。 ⑤ 六氟化硫断路器：利用高压六氟化硫气体来吹弧的 断路器。因灭弧性能好而得到了广泛应用。 SF6气体的特性: 绝缘强度在均匀电场下为空气的
2-3倍，开断能力是空气的100倍。但SF6气体在电弧
6.加入合闸监视回路
+KM1
TWJ FTJ SHJ ZHJ BCJ 就地合闸按钮 S1 FTJ FTJ BSJ CC S1
-KM1
跳位继电
远方/就地
BCJ
器监视合 闸回路的 完好性。
BSJ SF6压力节点 液压机构压力
模块1 小结本模块介绍了断路器作用、分类、结构及参数，了解了断路器二次回路的基本要求。掌握了断路器 分合闸回路的实现方法。 1.断路器操作机构分哪几类？ 2.额定短时耐受(热稳定)电流、额定短
ABC
1.储能回路
F1LA F1LB F1LC F2 F3 K9LA K9LB K9LC S10
N
M M M
电动机 电动机回 回 路
照明回路
照明回
空气开关
-KM1
储能接触器
加热器 加热器回 回 路
+KM
S16LA S16LB S16LC
弹簧未储能接点 储能超时继 电器 K67
S16LA S16LB S16LC 复归S4 K67
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：以压缩空气为动能，推动活塞实现 分、合闸。需配备空气压缩设备。 气动操作机构：分闸靠压缩空气同时给弹簧储能，合
闸靠弹簧的机构。
模块1 断路器二次回路基础知识
液压碟簧操作机构
液压(N2)操作机构
模块1 断路器二次回路基础知识
4. 断路器的参数
额定开断容量=√3×额定开断电流×额定线电压
模块1 断路器二次回路基础知识
④ 额定短时耐受(热稳定)电流：反映的使断路器承受短
路电流热效应的能力。它是在规定的时间内断路器在合
闸位置能够承载的电流的有效值，数值上就等于断路器 的额定短路开断电流。 ⑤ 额定峰值耐受(动稳定)电流：是指断路器在合闸位置 能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。
1.弹簧机构的构造及工作原理
弹簧储能特点：
① 断路器在合闸过程中，合闸弹簧释放能量，部分能 量释放给分闸弹簧，分闸弹簧在此过程中储能。几乎 在合闸过程的同时，马达将自动启动，合闸弹簧重新 储能，即合闸弹簧和分闸弹簧均处于储能状态。此时
开关可执行分—合—分操作。
② 断路器在分闸位置，分闸弹簧未储能，合闸弹簧处 于储能状态。断路器在分闸过程中，只有分闸弹簧释 放能量，合闸弹簧仍处于储能状态。
-KM1
加入远方/就地切
换，远方合闸包括手 动合闸及重合闸功能
CC
模块1 断路器二次回路基础知识
2.断路器有一定的固有分合闸时间，为保证合闸时断路
器合闸回路的可靠闭合，加入带电保持继电器，保证
断路器可靠合闸。
+KM1
SHJ ZHJ BCJ 就地合闸按钮 CC 远方/就地 BCJ
-KM1
BCJ励磁后其接点闭 合实现自保持，保证
模块3 弹簧机构断路器二次回路
S4 “三相不一致/打压超时”复归 按钮 S8 “远方/就地”转换开关 S9 “就地合闸”按钮 S3 “就地分闸”按钮 S10 “门灯”控制开关 S1LA/S1LB/S1LC 断路器辅助节点 ZHJ 重合闸中间继电器 SHJ 手合中间继电器 STJ 手分中间继电器 K76 就地合闸中间继电器 K77 就地分闸中间继电器 K75LA/K75LB/K75LC 防跳继电器 K9LA/K9LB/K9LC 弹簧储能接触器
百安，所以合闸回路不能直接利用控制开关触点接通，
必须采用合闸接触器。适用于35kV及以下断路器。 ② 弹簧操作机构：靠已储能的合闸弹簧合闸，分闸有时 不释放能量。现广泛运用。
模块1 断路器二次回路基础知识
电磁操作机构
弹簧操作机构
模块1 断路器二次回路基础知识
③ 液压操作机构：以压缩N2(碟簧)作为能源，以液压油
分闸 线圈 Y2
合闸过程演示
分闸过程演示
模块2 小结
本模块介绍了断路器弹簧机构、液压机构结构、
储能过程，并通过结构示意图了解了断路器两种
操作机构的工作原理。 1、弹簧储能特点是什么？
2、液压储能特点是什么？
思考题
模块3 弹簧机构断路器二次回路
模块3知识重点：
1.熟悉储能回路原理 2.掌握分闸回路原理 3.掌握合闸回路原理
辅助接点，合闸完 成后断开回路。
模块1 断路器二次回路基础知识
4.应加入相关闭锁条件
+KM
SHJ ZHJ BCJ 就地合闸按钮 S1 BSJ 远方/就地 BCJ
-KM1
断路器正常合闸 应满足SF6压力 及液压/弹簧机
CC
构压力正常条件 (对于分相机构
BSJ SF6压力节点 液压机构压力
还应加入三相丌
路开断电流、额定峰值耐受(动稳定)电流
及额定短路关合电流之间的关系是什么?
思考题
3.TWJ、FTJ、BSJ继电器的作用是什么？