第3章 断路器的控制与信号电路

第三章断路器的控制与信号发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

3-1概述

一、断路器的控制类型

按控制方式:可分为一对一控制和一对N的选线控制。按操作电源不同:可分为强电控制和弱电控制。强电控制电压一般为110V或220V，弱电控制电压为48V及以下。对于强电控制，按其控制地点，又可分为远方控制和就地控制。

二、断路器的操作机构

(1)电磁操作机构

操作机构：断路器本身附带的合、跳闸传动装置，用来使断路器合闸或维持闭合状态，或使断路器跳闸。分类：电磁操作机构(CD)、弹簧操作机构(CT)、液压操作机构(CY)、电动机操作机构(CJ)等。

利用电磁铁将电能转变为机械能来实现断路器分、合闸的动力机构，称为电磁操动机构。

结构简单，加工方便，运行可靠，应用广泛。合闸电流很大，可达几十安至数百安，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。国产电磁操作机构CD1~CD5、CD6-G、CD8、CD10、CD11、CD15、CD17型等型号。①CD10型直流电磁操动机构供操动SN10-10系列少油断路器和小型真空断路器用。

操作机构的电压一般为110V或220V，由两个线圈组成，两线圈串联适于220V；并联则适于110V。

②CD17型直流电磁操动机构

CD17型操作机构专供操作ZN28-10系列手车式户内高压真空断路器及操作频作频繁的真空断路器之用。

(2)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。弹簧储能时耗用功率小(用1.5kW电动机储能)，合闸电流小，合闸回路可直接用控制开关触点接通。

CT7、CT8型供SN10系列的少油断路器使用；CT6型供SW4系列的少油断路器使用；CT19型供操动各类手车式开关柜中ZN28系列高压真空断路器以及合闸功与之相当的其他类型的真空断路器。

(3)液压操作机构依靠压缩气体(氮气)作为能源，以液压油作为传递媒介来进行合闸的机构。高压油预先储存在贮油箱内，用(1.5kW)的电动机带动油泵运转，将油压入贮压筒内，使预压缩的氮气进一步压缩，从而不仅合闸电流小，合闸回路可直接用控制开关触点接通。压力高，传动快，动作准确，出力均匀。110kV及以上广泛应用。发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

3-2三相操作断路器的控制和信号电路

一、断路器控制回路的基本要求

(1)操作机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的。(2)合、跳闸电流脉冲一般应直接作用于合、跳闸线圈，电磁机构合闸线圈电流大，须经合闸接触器接通。(3)无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。(4)既可利用控制开关进行手动跳闸与合闸,又可由继电保护和自动装置自动跳闸与合闸.(5)能监视控制电源及合、跳闸回路的完好性；对二次回路短路或过负载进行保护。

(6)有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同的显示信号。(7)采用液压和弹簧操作机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。(8)分相操作断路器，应有监视三相位置是否一致措施。(9)接线应简单可靠，使用电缆芯数应尽量少。

二、控制开关

(一)LW2型控制开关

正面为一个操作手柄和面板，安装在控制屏前。与手柄固定连接的转轴上有数节触点盒，安装在控制屏后。每个触点盒内有4个定触点和1个动触点。定触点分布在盒的四角，盒外有供接线用的四个引出线端子。

动触点根据凸轮和簧片形状以及在转轴上安装的初始位置可组成14种型式的触点盒，其代号为1、1a、2、4、5、6、6a、7、8、10、20、30、40、50等。跳闸后合闸预备合闸合闸后预备跳闸跳闸发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

断路器的控制信号电路中，触点通断情况采用图形符号表示。六条垂直虚线表示控制开关手柄的六个不同的操作位置。

PC：预备合闸

C：合闸

CD：合闸后

PT：预备跳闸

T：跳闸

TD：跳闸后水平线即端子引线。水平线下方位于垂直虚线上的粗点，表示该对触点在此位置是闭合的。PCCCDPTTTD发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

三、三相操作断路器的控制信号电路

(一)控制信号电路的构成

1、基本跳、合闸电路

手动合闸：将SA置于“合闸”位置其触点5-8接通;经断路器辅助常闭触点QF1接通合闸接触器的线圈KM;KM动作,其常开触点闭合,接通合闸线圈YC，断路器即合闸。合闸完成后,断路器辅助常闭触点QF1断开,切断合闸回路。

手动跳闸：触点6-7闭合；经断路器辅助常开触点QF2接通跳闸线圈YT,断路器即跳闸。跳闸后,常开触点QF2断开,切除跳闸回路。KMYTFU2-+FU1K2K1QF1QF2KMKMYCFU4-+FU3SA

自动合闸:是通过自动装置中间继电器节点K1闭合，代替了控制开关SA5-8触点闭合实现的；自动跳闸：是通过继电保护出口继电器节点K2闭合代替SA6-7触点闭合实现的。辅助触点QF作用①自动解除合、跳闸命令脉冲,防止合、跳闸线圈长期励磁而烧毁；②切断电路中的电弧。由于接触器和跳闸线圈都是感性负载,由SA的触点切断合、跳闸操作电源，容易产生电弧，烧毁其触点。发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

2、位置信号电路

位置信号一般用信号灯表示，分单灯制和双灯制。单灯制用于音响监视的断路器控制信号电路；双灯制用于灯光监视的断路器控制信号电路。R1R2FU2-+FU1M100(+)QF1QF2

①双灯制

红灯HL2发平光，表示断路器处于合闸位置，SA置于“合闸”或“合闸后”位置。由SA的触点16-13和断路器辅助常开触点QF2接通电源发平光的。绿灯HLl发平光，则表示断路器处于跳闸状态，控制开关置于“跳闸”或“跳闸后”位置。它是由控制开关SA的触点11-10和断路器辅助常闭触点QF1接通电源而发平光的。发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

②单灯制断路器处于跳闸状态:SA置于“跳闸后”位置,跳闸位置继电器KCT线圈带电,其常开触点闭合，则信号灯经SA触点1-3、15-14及跳闸位置继电器触点KCT接通电源发出平光。RKCTFU2-+FU1M100(+)KCCWHSASA断路器处于合闸状态:SA置于“合闸后”位置,合闸位置继电器KCC线圈带电,其常开触点闭合,则信号灯经控制开关SA的触点2-4、20-17及合闸位置继电器触点KCC接通电源而发平光。发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

3、自动合、跳闸的灯光显示R1R2FU2-+FU1M100(+)QF1QF2

自动装置动作→合闸继电保护动作→跳闸为引起运行人员注意,采用指示灯闪光办法。电路采用“不对应”原理设计。所谓不对应是指SA的位置与断路器位置不一致。如断路器原来是合闸位置，SA置于“合闸后”位置，当发生事故，断路器自动跳闸时，控制开关仍在“合闸后”位置，两者是不对应的。

断路器合闸后,QF2接通、QF1断开、SA16-13接通，红灯发平光。运行中有故障,保护动作使断路器跳闸,QF1接通、QF2断开,则绿灯HL1经QF1和SA9-10触点接至闪光小母线M100(+)上,绿灯闪光，提醒运行人员断路器已跳闸。当运行人员将控制开关SA置于“跳闸后”的对应位置时，绿灯发平光。

同理，自动合闸时，红灯HL2闪光。

当SA在“预备合闸”或“预备跳闸”位置时，红灯或绿灯也要闪光，这种闪光可让运行人员进一步核对操作是否无误。操作完毕，闪光即可停止，表明操作过程结束。发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

4、事故跳闸音响信号电路

(1)利用断路器辅助触点

正常运行时：SA的1-3、19-17接通、QF断开。

事故跳闸时：QF闭合，发出信号。-FU2RQFM708700M708-700FU2R

(2)利用跳闸位置继电器正常运行时，SA的5-7、23-21接通、KCT断开。事故跳闸时：KCT闭合，发出信号。发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

5、断路器的“防跳”闭锁电路当断路器合闸后,在控制开关SA触点5-8或自动装置触点K1被卡死的情况下，如遇到永久性故障，继电保护动作使断路器跳闸，则会出现多次跳—合闸现象，称为“跳跃”。如果断路器发生多次跳跃，会使其毁坏,造成事故扩大。所谓“防跳”就是采取措施，防止这种跳跃的发生。“防跳”措施有机械防跳和电气防跳两种。KMYTFU2-+FU1K2K1QF1QF2

无“防跳”装置时：当利用控制开关SA的触点5-8或自动装置触点K1进行合闸时，合闸后QF1断、QF2通。如合闸在短路故障上，继电保护动作，其触点K2闭合，断路器跳闸。跳闸后QF1通、QF2断。如此时SA的触点5-8仍接通或自动装置触点K1被卡住，则会出现再次合闸，继而跳闸。发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号KMYTFU2-+FU1K2K1QF1QF2KCF2KCF1KCF-IKCF-V

有防跳装置时：

利用防跳继电器实现

当利用SA的触点5-8或自动装置触点K1进行合闸时，合闸后QF1断、QF2通。如合闸在短路故障上，保护动作，触点K2闭合，使断路器跳闸。跳闸电流流过防跳继电器KCF-I的电流线圈，使其启动，并保持到跳闸过程结束。KCF-I线圈励磁，其触点KCF1断开，切断合闸回路；KCF2闭合，如此时合闸脉冲未解除，即SA触点5-8仍接通或触点K1被卡住，KCF-V的电压线圈得电自保持。跳闸结束后YT、KCF-I失电后，依靠KCF-V仍能维持KCF-1断开，切断合闸回路，使断路器不能再合闸。只有在合闸脉冲解除，防跳继电器电压线圈KCF-V失电后，整个电路才恢复正常。

利用跳闸线圈辅助触点发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

(二)灯光监视的断路器控制信号电路

1、电磁操作机构的断路器控制信号电路R1R2HL1GNHL2RDKCF-IKMYTFU2-+FU1M100(+)KCF3R4QF1QF2K2K1+_KMKMFU3FU4KCF2KCF1KCF-VYC-FU2RQF3M708700发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

(二)灯光监视的断路器控制信号电路

2、弹簧操作机构的断路器控制信号电路R1R2HL1GNHL2RDKCF-IYCYTFU2-+FU1M100(+)KCFR4QFQFK2K1+_Q1Q1FU3FU4KCFKCFKCFM-FU2RQFM708700至预告信号Q1Q1发电厂及变电站的二次回路第三章断路器的控制与信号

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