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断路器控制回路基础知识 2019 10 2 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 左图为简化后的跳 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 二典型的控制回路 01基本的跳 合闸回路 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 此时有一个问题需要思考 在分闸监视回路导通时 有电流流过合闸线圈HQ 会不会引起断路器合闸误动作 答案是不会的 因为在分闸监视回路中串入了限流电阻R 回路中流经的电流会很小 低于合闸线圈HQ的启动电流值 因此并不会合闸 02监视回路 03跳 合闸保持回路 在分 合闸操作时 发出的遥合 分指令一般为几百毫秒的高电平脉冲 为防止该脉冲在分 合闸操作结束前失效 保证分 合闸动作完全 需要加入保持回路 直观上讲就是为了防止跳 合闸出口接点先于DL辅助接点断开 导致分 合闸动作未完成 因此增加了跳 合闸自保持回路 详见图中蓝色部分 其中HBJ和TBJ分别代表合 跳闸保持继电器 S1代表储能弹簧的行程节点 当合闸操作时 HBJ继电器导通 HBJ常开触点闭合 这时无论合闸出口接点是否断开 合闸回路都会通过HBJ触点导通 完成合闸操作 此时无论合闸出口接点是否先于DL辅助接点断开 都不会影响断路器合闸 分闸同理 但是增设HBJ继电器有一个弊端 发出合闸命令HBJ动作后 此时合闸回路的通断完全由辅助接点DL决定 如果弹簧未储能 断路器无法正常合闸 DL常闭触点就一直闭合 合闸电流一直存在 易烧毁HQ 所以要串入储能弹簧的行程节点S1 04合后继电器 KKJ 断路器分 合闸操作一般有就地手动 远方遥控以及保护装置自动控制三种方式 控制回路应该具有区分保护装置动作和人为操作断路器的功能 所以还应加入合后继电器 KKJ 详见图中紫色部分 前面我们介绍过手合 遥合 重合闸并不是一个接点 结合图中的紫色部分我们可知 CHJ为重合闸接点 TJ为保护跳闸接点 YHJ为遥控合闸接点YTJ为遥控分闸接点 HHJ为合后继电器 QK为开关操作把手 简单介绍一下QK开关把手 图中的KKJ继电器为双位继电器 当手动 遥控 合闸时 KKJ继电器动作 置 1 并且始终保持直到分闸才返回 当手分 遥分触点闭合时 KKJ继电器返回 置 0 并且始终保持直到合闸才返回 由于存在二极管 单向导通 CHJ和TJ是不会触发KKJ继电器的 KKJ的作用是用来判断是正常的分合闸操作 还是故障时保护装置的跳合闸动作 当正常的分合闸操作时 KKJ应变位 当保护动作跳合闸时 KKJ应不变位 KKJ的常开接点提供给 事故总 信号以及重合闸装置使用 当把手位置在远方时 接点导通 可进行遥控操作 当把手位置在就地合闸时 接点导通 完成就地合闸操作 当把手位置在就地分闸时 接点导通 完成就地分闸操作 05防跳回路 所谓防跳并不是防止 跳闸 而是防止 跳跃 跳跃指的是由于某种原因 造成断路器不断重复跳 合 跳 合 跳的过程 导致跳跃的原因如下 发生跳跃会导致导致故障电流多次冲击 损坏断路器甚至爆炸 防跳回路详见图中红色部分 其中TBJV为防跳继电器 当保护装置动作时 跳闸回路中有电流流过 防跳回路中的TBJ常开触点闭合 此时如果发生合闸触点黏连的情况 合闸命令一直发出 那么合闸触点 TBJV TBJ这条回路导通 防跳电压继电器TBJV将会电压自保持 自保持中的TBJV触点闭合 在HBJ旁的TBJV常闭触点将断开 切断合闸回路 防止断路器 跳跃 如果跳闸期间没有分闸命令存在 则在断路器完成分闸后 跳闸回路被DL常开接点断开 TBJ电流线圈失电 此时由于合闸接点一直是断开的 不能形成TBJV电压自保持 复归 TBJV重新闭合 合闸回路完好 不影响下次的跳合闸 由以上动作过程 我们可以看出防跳的本质就是 防合 将断路器保持在 跳闸 状态 防跳由跳闸回路防跳电流继电器TBJ启动 合闸回路防跳电压继电器TBJV保持实现 05防跳回路 下面来思考两个问题1 防跳回路的存在会不会影响正常的合闸 不会影响正常合闸的 因为在正常的分合闸过程中 分闸指令发出后TBJ启动防跳回路 同时自保持跳闸回路 在跳闸完成后辅助接点DL会切断跳闸回路 TBJ失电 退出防跳回路 此时并不会影响正常合闸 2 会不会出现TBJ还未启动防跳回路 辅助接点DL就已经断开跳闸回路的情况 如果TBJ动作不迅速 快速完成跳闸后 TBJ不能合上 确实无法启动防跳回路 所以要求TBJ防跳继电器的灵敏度必须要高 接于跳闸回路的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电流线圈的额定动作电流不能大于分闸电流的50 保证TBJ在跳闸过程中可靠动作 05防跳回路 为保证断路器工作的安全 控制回路往往采取多种闭锁措施 当条件不满足时 禁止断路器的操作 常见的闭锁回路一般有三种 1 断路器的操作系统异常时对分 合闸回路进行闭锁 当液压机构的液压 空气操动机构的空气压力过高或过低 弹簧操动机构弹簧未储能 SF6断路器的SF6压力低等 这些都将串接在跳 合闸回路