控制回路断线、事故总信号原理
断路器控制回路原理图解

断路器控制回路原理图解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à绿灯(GL)失电熄灭,LC得电à断路器合闸àQF 改变状态à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】àKCF各辅助触点改变状态àKCF(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。
电网保护告警信号及故障分析

电网保护告警信号及故障分析一.事故和告警类信号的介绍1. 1分类所有的保护动作信号都属于事故类信号,主要有:主变差动保护动作、主变重瓦斯动作、主变过电流保护动作;电机差动保护动作、电机过电流保护动作、电机负序电流保护动作、电机低电压保护动作、电机过负荷保护动作;所用变电流速断保护动作、所用变过电流保护动作;线路电流速断保护动作、线路过电流保护动作;电容器过电流保护动作、电容器低电压保护动作、电容器过电压保护动作、电容器不平衡电压保护动作、6kV母联充电保护动作。
属于告警类的信号有:所有装置的致命错误,比如说通讯中断、定值校验出错、保护压板区出错等等. 所有装置的控制回路断线;所有装置的PT断线、CT断线;所有装置跳闸失败;主变轻瓦斯告警动作,主变过负荷动作;1.2事故和告警信号介绍保护装置对于事故类和告警类的信号采用不同的音响信号来区别。
如果有事故类的信号发生,则辅助柜的警笛响,同时后台微机会用红色的文字显示事故总信号发生。
二.控制回路断线信号发生的原因和现象原因:保护装置的控制电源消失,或者操作机构出现异常状况,对于主变高压侧弹簧操作机构还包括储能机构未能正常储能。
现象:控制回路断线属于告警类信号,辅助柜辅助柜警铃响。
出现该现象的保护装置面板“告警”灯亮,装置液晶显示屏显示“开关量输入异常”。
微机告警显示器自动弹出,其中红色的文字显示告警总信号发生,蓝色的文字显示控制回路断线发生的时间和具体线路。
处理:检查保护装置的控制电源、操作机构。
对于主变高压侧要检查弹簧操作机构、储能机构。
三.电压回路断线(PT断线)告警信号发生的原因和现象原因:电压互感器(PT)一次、二次熔丝熔断。
现象:电压回路断线(PT断线)属于告警类信号,辅助柜辅助柜警铃响。
出现PT断线的那段母线投入电压回路断线告警保护的装置“告警”灯亮,装置液晶显示屏显示“电压回路断线”。
微机告警显示器自动弹出,其中红色的文字显示告警总信号发生,蓝色的文字显示电压回路断线发生的时间。
110 kv开关控制回路及控制回路断线异常分析处理

110 kV开关控制回路及控制回路断线异常分析处理110 kV开关控制回路及控制回路断线异常分析处理摘要:结合一条典型的110kV线路开关控制回路,阐述了开关的分合闸过程,使运行人员明白开关出现拒分拒合时可能有哪些原因,有利于提高出现这些异常时的处理速度,保证电力系统稳定可靠运行。
详细分析了“控制回路断线”信号发出的原因及处理方法。
关键词:开关;控制回路;异常分析;处理中图分类号:U463文献标识码: A1断路器控制回路的作用电力系统中投切发电机、变压器、线路以及故障设备快速隔离,都要使用断路器进行操作,对断路器的控制是通过控制回路来实现的。
运行人员可以使用控制开关(或遥控装置)通过控制回路对断路器实施操作,操作完成后,立即由灯光信号指示断路器的位置状态;在事故情况下,由继电保护装置或自动装置发出分闸或合闸指令。
2断路器控制回路2.1断路器的合闸动作过程手动合闸回路中的元件包括:控制开关1KK;、“防跳”电压继电器TBJV的常闭接点、合闸保持继电器HBJ、断路器操作机构“远、近控切换”S8、“合闸弹簧未储能”S16常开接点、“SF6低气压闭锁”继电器(K10)常闭接点、开关机构箱防跳K75常闭接点、断路器常闭辅助接点、合闸线圈Y1。
手动合闸回路的动作逻辑为:+直流正电源---控制开关1KK①②---“防跳”电压继电器TBJV的常闭接点---合闸保持继电器HBJ---断路器操作机构远、近控切换“S8”远控位置常开接点---“弹簧未储能”继电器S16常开接点---开关常闭辅助接点S1---合闸线圈Y1---断路器机构防跳K75常闭接点---SF6压力低总闭锁K10常开接点---直流负电源,为了保证开关可靠合闸,如果1KK接点接触时间很短,由合闸保持继电器常开接点实现自保持,知道开关合上,靠开关的辅助接点解除自保持回路。
2.1.1主要部件的作用(1)控制开关1KK1KK在综合自动化变电站中一般和微机测控装置安装在一面屏上,用于实现对断路器的操作,从断路器的控制开关到其操动机构的工作电压均为直流220V,在技术手段上通常称为“强电控制”。
TWJ HWJ位置继电器

TWJ/HWJ位置继电器和控制回路断线TWJ/HWJ(跳闸位置/合闸位置继电器)的作用TWJ/HWJ主要作用是提供开关位置指示。
HWJ并接于跳闸回路,该回路在开关跳圈之前串有断路器常开辅助触点。
当开关在合位时,其常开辅助触点闭合,HWJ线圈带电,HWJ=1表明开关合位。
TWJ一般并接于合闸回路,该回路在开关合圈之前串有断路器常闭辅助触点。
当开关在分位时,其常闭辅助触点闭合,TWJ线圈带电,TWJ=1表明开关分位。
注意:当开关在分位时,其实合闸线圈是带电的。
TWJ为电压圈,线圈本身电阻就较大,加上回路上串的电阻,整体阻值约40K(测量控制正和TWJ负端)。
因为国内开关跳合闸线圈为电流型,其阻值较小(常见的为50~200Ω)。
虽然整个合闸回路是导通的,但因为控制回路电压大部分加在TWJ上,TWJ部分电阻很大,电流很小,不足以使合圈动作。
TWJ线圈上串联的电阻,也是为了防止TWJ 线圈击穿短路,导致合圈误动。
当手动或遥控合闸时,合闸回路接通相当于直接将TWJ短接,电压直接加在合闸线圈上,使线圈动作。
HWJ回路同此基本一致。
断路器位置可以用合位也可以用跳位表示, 保护和监控习惯采用的位置信号略有不同:按照传统习惯,保护程序判断开关位置一般采用TWJ,比如备投装置需接入的开关位置都采用TWJ(断路器常闭触点)。
远动监控方面一般都采用HWJ(断路器常开触点),如果只有TWJ,往往还要在数据库里取反。
断路器位置和HWJ的区别我们从96XX系列装置里开关量状态显示菜单(/通讯信息表)里可以看到除了有TWJ 和HWJ状态外,还有断路器状态。
那么,这个断路器状态跟HWJ是否一样呢?其实并不完全一致。
不论我们是采用TWJ还是HWJ来判断开关位置,都有一个一旦控制回路断线,就会导致位置判断错误的问题。
比如开关在合位,此时HWJ=1;如果这时控制电源掉了,则HWJ失电,HWJ=0,就会错误判断为开关分开。
为了避免这种情况发生,装置提供了“断路器位置”这个经过程序判断处理后的状态量。
110kV变电站事故总异常告警的故障分析

110kV变电站事故总异常告警的故障分析摘要:运行中的设备在出现故障及不正常运行状态时,通过继电保护装置报出各种信号,其中事故总信号扮演了重要角色,近些年来,随着国内电网事业的发展,事故总信号的可靠性、正确性越来越重要,电网事故引起的跳闸能否可靠、及时和准确的报送至后台直接关系到电网的安全运行。
关键字:110kV变电站;事故总信号引言:事故总信号是关系事故发现、分析与判断的重要信息,能够提高调度人员发现和处理电网故障的速率。
因此,规范变电站、统调电厂上送事故总信号接入调度自动化系统的管理,持续提升事故总信号运行合格率,防止事故总信号发生漏报和误报情况,成为关乎提高电网安全运行监视水平和保证电网安全运行的重要举措。
1.概述根据国家电网调度控制中心相关文件中的要求,要优化调控实时数据,尤其是电网的故障信号,包含全站事故总信号、间隔事故信号、继电保护动作信号以及重合闸信号等,并要求调控直采变电站事故总信号,因此正确可靠地上送事故总信号尤其关键。
在变电站监控信息远传试验中检验事故总信号的逻辑关系,在变电站远传试验时,保护信息试验必须检验事故总,事故总的试验必须按照合成方式逻辑。
不带开关的保护试验,不产生事故总,带开关的保护试验必须产生事故总,依此来检验事故总的合成方式和报送的准确性。
2.事故总信号分类及要求2.1全站事故总信号全站事故总信号是变电站事故在跳闸时发出的总报警信号。
全站事故总信号的特点:一是在具备中央信号回路的变电站中,选择事故音响信号;二是在不具备中央信号回路的变电站中,把各个电气间隔的事故信号在远动装置中进行组合,并采用“触发加自动复归”方式形成该信号。
2.2间隔事故总信号间隔事故信号是用来反映变电站或电厂中电气间隔发生事故而跳闸的报警信号,其方式与手合继电器KKJ和跳闸位置继电器TWJ配置情况密不可分,主要分为以下两种:一是优先选择操作箱开关异常跳闸信号:KKJ与TWJ常开接点串联输出,常规站作为硬接点接入测控装置。
操作回路

第一章操作回路基本概念和实际应用从某种意义上讲,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。
下面我们将结合工程实践把这些基本的概念和在调试中应注意的问题逐一说明。
一、操作回路的几个基本概念1、KKJ(合后继电器)1.1 KKJ的由来KKJ是继电保护中合后位置继电器的简称,反映的是KK操作把手的位置。
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。
断路器的防跳(跳跃闭锁)控制回路资料讲解
断路器的防跳(跳跃闭锁)控制回路当合闸回路出现故障时进行分闸,或短路事故未排除,又进行合闸(误操作),这时就会出现断路器反复合分闸,不仅容易引起或扩大事故,还会引起设备损坏或人身事故,所以高压开关控制回路应设计防跳。
防跳一般选用电流启动,电压保持的双线圈继电器。
电流线圈串接于分闸回路作为启动线圈。
电压线圈接于合闸回路,作为保持线圈,当分闸时,电流线圈经分闸回路起动。
如果合闸回路有故障,或处于手动合闸位置,电压线圈起启动并通过其常开接点自保持,其常闭接点马上断开合闸回路,保证断路器在分闸过程中不能马上再合闸。
防跳继电器的电流回路还可以通过其常开接点将电流线圈自保持,这样可以减轻保护继电器的出口接点断开负荷,也减少了保护继电器的保持时间要求。
有些微机保护装置自己已具有防跳功能,这样就可以不再设计防跳回路。
断路器操作机构选用弹簧储能时,如果选用储能后可以进行一次合闸与分闸的弹簧储能操作机构(也有用于重合闸的储能后可以进行二次合闸与分闸的弹簧储能操作机构),因为储能一般都要求10秒左右,当储能开关经常处于断开位置时,储一次能,合完之后,将储能开关再处于断开位置,可以跳一次闸;跳闸之后,要手动储能之后才能进行合闸,此时,也可以不再设计防跳回路。
1.断路器的“跳跃”现象及危害如果手动合闸后控制开关(SA的手柄尚未松开 5—8触点仍在接通状态)或者自动重合闸装置的出口触点K1烧结,若此时发生故障,则保护装置动作,其出口K2触点闭合,跳闸线圈YT通电起动使断路器跳闸,则QF2接通,使接触器KM又带电,使断路器再次合闸,保护装置又动作使断路器又跳闸……,断路器的这种多次“跳一合”现象称为“跳跃”。
如果断路器发生跳跃,势必造成绝缘下降、油温上升,严重时会引起断路器发生爆炸事故,危及设备和人身的安全。
2.断路器的“防跳”控制回路在35kV及以上电压的断路器控制回路中,通常加装防跳中间继电器KCF,如图5-3所示。
KCF 常采用DZB型中间继电器,它有两个线圈:电流起动线圈KCF1,串接于跳闸回路中;电压(自保持)线圈KCF2,与自身的动合触点串联,再并接于合闸接触器KM的回路中。
发电厂事故总信号的实现
发电厂事故总信号的实现摘要:充分认识发电厂事故总信号的重要性,分析目前发电厂事故总信号存在的问题,探讨发电厂电气设备实现事故信号输出的几种实现方式及原理。
关键词:事故总信号可靠性与准确性实现方式逻辑合成引言当发电厂某设备运行中发生故障跳闸时,其反映电气设备事故的信号为事故信号。
电厂各电气设备的事故信号合起来可称为电厂事故总信号。
事故总信号由远动RTU设备向调度主站自动化系统发送,调度主站因此实时掌握发电厂故障状况并启动告警机、推送相关画面等。
事故总信号是调度控制中心运行人员监控电网厂站运行状态的一个重要参数,是调度运行人员判断电厂故障以及是否调整电网运行方式的一个重要参考信号,因此必须保证电厂事故总信号的可靠性和准确性。
1发电厂事故总信号目前存在的问题传统电厂事故信号属于中央信号的范畴,其原理为:某断路器事故跳闸时,其事故音响回路接通,启动事故信号装置。
当该设备是比较重要的设备如发变组、输电线路时,事故信号装置一对输出无源接点至远动装置,远动RTU装置再将事故总信号发送给上级调度机构。
当前相当多的发电厂电气设备已不设置专门的事故音响回路和事故信号装置,其单个电气设备的事故信号仅简单地由保护动作信号、开关跳闸接点相“与”合成,全厂事故总信号则由各电气设备的事故信号相“或”生成。
这样的事故总信号存在着漏报和误报两大类问题。
1.1事故总信号漏报的原因首先,电气设备的保护动作信号采集不全。
无论是发变组还是输电线路的电气设备,其保护动作的种类繁多,但送至远动装置的信号均为主要动作信号,靠保护动作信号和开关动作合成事故信号必然有遗漏。
其次,远动设备均未采集发电机组热工控制系统的保护动作信号,因此由热工保护动作导致的机组跳闸事故也不能被远动设备所反映,这也是事故总信号漏报的一个主要原因。
第三,其它漏报现象。
某些电气设备如断路器存在机械故障导致偷跳时,上述逻辑合成的事故总信号同样不能反映出来,虽然这样的故障比较少见。
KKJ、HWJ、TWJ作用及原理解析
1、KKJ(合后继电器) 1.1 KKJ的历史、含义 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。“合后位置”接点在传统二次控制回路里主要有两个作用:一是启动事故总音响和光字牌告警;二是启动保护重合闸。这两个作用都是通过位置不对应来实现的。所谓位置不对应,就是KK把手位置和开关实际位置对应不起来,开关的TWJ(跳闸位置)接点同“合后位置”接点串联就构成了不对应回路。开关人为合上后,“合后位置”接点会一直闭合。保护跳闸或开关偷跳,KK把手位置不会有任何变化,自然“合后位置”接点也不会变化,当开关跳开TWJ接点闭合,位置不对应回路导通,启动重合闸和接通事故总音响和光字牌回路。事故发生后,需要值班员去复归对位,即把KK把手扳到“分后位置”。不对应回路断开,事故音响停止,掉牌复归。 南瑞公司产品的操作回路里通过增加KKJ继电器,巧妙的解决了不对应启动的问题。KKJ继电器实际上就是一个双圈磁保持的双位置继电器。该继电器有一动作线圈和复归线圈,当动作线圈加上一个“触发”动作电压后,接点闭合。此时如果线圈失电,接点也会维持原闭合状态,直至复归线圈上加上一个动作电压,接点才会返回。当然这时如果线圈失电,接点也会维持原打开状态。手动/遥控合闸时同时启动KKJ的动作线圈,手动/遥控分闸时同时启动KKJ的复归线圈,而保护跳闸则不启动复归线圈(以96XX系列操作回路为例,保护跳闸和手动/遥控跳闸回路之间加有的二极管就是为实现此目的)。这样KKJ继电器(其常开接点的含义即我们传统的合后位置)就完全模拟了传统KK把手的功能,这样既延续了电力系统的传统习惯,同时也满足了变电站综合自动化技术的需要。
二次回路培训
位置继电器除了提供位置指示外, 还有一个重要作用是监视控制回路是
否完好。因为正常情况下, 不论开关处于何状态, TWJ和HWJ必有一个带
电, 状态为1。如果全为0, 则代表控制回路异常, 也即我们常说的控制回路
断线。按照部颁技术要求, 必须监视跳闸回路(相比而言, 跳闸回路断线
要比合闸回路断线后果严重的多)。这也是HWJ线圈负端没有引出装置
响和光字牌告警;二是启动保护重合闸。这两个作用都是通过位置不对应来实
现的。所谓位置不对应,就是KK把手位置和开关实际位置不对应,开关的TWJ
接点同“合后位置”接点串联就构成了不对应回路。
开关人为合上后,“合后位置”接点会一直闭合。保护跳闸或开关偷跳,KK 把手位置不会有任何变化,自然“合后位置”接点也不会变化,当开关跳开TWJ接 点闭合,位置不对应回路导通,启动重合闸和接通事故总音响和光字牌回路。事 故发生后,需要值班员去复归对位,即把KK把手扳到“分后位置”。不对应回路断 开,事故音响停止,掉牌复归。
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二次回路培训
KKJ的含义和应用
在传统二次控制回路里,KK合后(/分后位置)接点主要用在下列几方面: (a)开关位置不对应启动重合闸。 (b)手跳闭锁重合闸。保护跳闸分后接点不会闭合,只有手动跳闸后,
分后接点才会闭合,给重合闸电容放电,从而实现对重合闸的闭锁。 (c)手跳闭锁备自投。原理同手跳闭锁重合闸一样。 (d)开关位置不对应产生事故总信号。
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二次回路培训
目前阶段, 变电站综合自动化的实现方式发生了很大的变 化。传统的灯光音响、信号回路已全部取消, 开关的控制操作 回路和重合闸功能都已集中在高集成度的保护测控单元内部。
操作回路里通过增加KKJ继电器, 巧妙的解决了不对应启动的问 题。KKJ继电器实际上就是一个双圈磁保持的双位置继电器。该 继电器有一动作线圈和复归线圈, 当动作线圈加上一个“触发” 动作电压后, 接点闭合。此时如果线圈失电, 接点也会维持原闭合 状态, 直至复归线圈上加上一个动作电压, 接点才会返回。当然这 时如果线圈失电, 接点也会维持原打开状态。
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控制回路断线原理
控制回路断线信号是由跳位继电器(TWJ)常闭触点与合位继电器(HWJ)常闭触点串联构成的。
正常情况下,TWJ及HWJ其中一个励磁,一个失磁,故常闭触点也
必须指出:当开关在合闭状态,合闸回路的完整性被破坏时,或开关在跳闸状态,跳闸回路的完整性被破坏时,不能报出控制回路断线信号。
对开关进行分、合闸时,由于位置继电器的触点切换并不是完全同步
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的,如开关由分到合,TWJ的常闭触点已经闭合,而HWJ的常闭触点还没有打开,中间一般会有几十个毫秒两者都闭合的情况,如果不加判断延时,则会误报控制回路断线,监控人员对开关进行遥控分、合闸时也时常会有控制回路断线发上来,但又马上复归的情况,就是因为位置继电器的触点切换不同步造成的。
KKJ继电器复归,也会发事故总信号。
手合/遥合开关时由于TWJ返回较慢,当KKJ=1后,TWJ还持续几十毫秒,导致会发事故总信号,AVC系统对变电所内电容器进行合闸时,时常有单独的事故总信号发上来。
RCS941控制回路图。