发电厂电气课程课件 8.3断路器的传统控制方式

主讲人：山东科技大学发电厂电气部分第八章发电厂和变电站的控制与信号8.3断路器的传统控制方式3其他类型的断路器控制回路和信号回路主要内容content12灯光监视的断路器控制回路和信号回路对断路器控制回路的一般要求1PART对断路器控制回路的一般要求（1）灯光监视的控制回路（应用较为普及）（2）音响监视的控制回路（一般只用于在电气主接线的进出线很多的场合，以减少控制屏所用的空间。）按监视方式可分1、断路器控制回路的接线方式

（1）断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电来设计的，操作完成后，应迅速自动断开合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。（2）断路器既能远方由控制开关控制，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸或跳闸。（3）控制回路应有反映断路器位置状态的信号。（4）具有“防跳”装置。2、对控制回路的一般要求

（5）具有对控制回路或电源是否完好进行监视的回路。强电控制：220V、110V弱电控制：＋48V、24V、12V（6）对采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有对压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视回路和动作闭锁回路。

2、对控制回路的一般要求2PART灯光监视的断路器控制回路和信号回路

（1）控制元件断路器跳合闸命令的发出由运行人员按下相应的按钮或控制开关发出。按钮：触点太少控制开关：触点较多，常用。控制开关打到不同的位置时不同的触点接通。厂家会提供产品的触点表。1、控制部件图8-8LW2－Z型控制开关结构图控制开关实物图表8-3LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8开关触点图表（背视图）

因断路器的合闸电流太大，如电磁式操动机构，其合闸电流可达几十安到几百安，而控制元件和控制回路所能通过的电流往往只有几安，二者之间须用中间放大元件进行转换。例：直流接触器。由于断路器的跳闸位置是自然状态，在合闸过程中断路器的分闸弹簧已积聚了能量，所以由合闸位置转跳闸位置时所需力矩较小且短促，不需中间放大元件。（2）中间放大元件断路器的操动机构有电磁式、弹簧式和液压式，它们的控制回路都有合闸线圈和跳闸线圈。当线圈通电后，引起连杆动作，进行合闸或跳闸。（3）操动机构2、控制回路和信号回路（1）手动合闸过程①合闸前：断路器处于跳闸状态，其常闭辅助触点QF在合位；同时控制并关处于“跳闸后”位置，由表8－3知，触点SA11-10处于接通状态。正电源→

SA11-10→绿灯HG→QF2-1→接触器KM→负电源，绿灯HG发平光（表示断路器出于分闸状态）。因HG及其右侧有电阻的限流作用，回路电流不足以使KM动作。（1）手动合闸过程②“预备合闸”将控制开关手柄顺时针方向转90°，即进入“预备合闸”位置，查表知：触点SA9-10通，SA11-10打开，M100(+)→SA9-10→HG→QF常闭触点→KM→负电源（回路有限流电阻，故合闸接触器KM不动作）绿灯发闪光，提醒操作人员核对是否选择了正确的操作对象。SA5-8断开，则防跳继电器电压线圈KCFV不带电，相应触点KCF1-2、KCF5-6断开，KCF3-4闭合。（1）手动合闸过程②“预备合闸”将控制开关手柄顺时针方向转90°，即进入“预备合闸”位置，查表知：触点SA9-10通，SA11-10打开，M100(+)→SA9-10→HG→QF常闭触点→KM→负电源（回路有限流电阻，故合闸接触器KM不动作）绿灯发闪光，提醒操作人员核对是否选择了正确的操作对象。SA5-8断开，则防跳继电器电压线圈KCFV不带电，相应触点KCF1-2、KCF5-6断开，KCF3-4闭合。（1）手动合闸过程③“合闸”将控制开关再顺时针转45。至“合闸”位置。查表知：触点SA5-8接通，正电源→

SA5-8→KCF3-4→QF1-2→合闸接触器KM→负电源，因合闸回路无限流电阻，故KM动作，则常开触点KM闭合。断路器合闸线圈YC通电，操动机构合闸。（1）手动合闸过程④“合闸后”状态断路器常开触点QF3-4闭合；查表知触点SA16-13闭合；正电源→SA16-13→HR→KCFI→QF3-4→YT→负电源红灯发平光，表示断路器处于合闸后状态。（2）手动跳闸过程①跳闸前(合闸后状态）断路器常开辅助触点QF在合位；红灯发平光。（2）手动跳闸过程②预备跳闸：将控制开关转至“预备跳闸”的水平位置。

此时：SA13-14接通；M100(+)→SA13-14→红灯HR→KCF34→QF常开触点→YT→负电源（由于限流电阻的存在，YT线圈不带电）；红灯HR闪光，提醒操作人员核对操作对象。（2）手动跳闸过程③跳闸再将控制开关逆时针转45°，至“跳闸”位置“，此时：触点SA6-7导通；正电源→SA6-7→KCF34→QF→YT→负电源跳闸线圈YT带电，动作使断路器跳闸。（2）手动跳闸过程

④跳闸后：断路器的两个辅助触点状态发生变化，常开触点打开，常闭触点QF闭合SA11—10接通。正电源→SA11-10→绿灯HG→QF常闭触点→KM→负电源。绿灯HG发平光，表示处于跳闸后状态。（3）自动合闸K1代表自动合闸装置的触点，装置动作时对应的触点闭合。自动合闸装置动作时，K1闭合，接下来与手动合闸过程类似，断路器进入合闸状态。合闸后，断路器常开辅助触点QF3-4合。此时控制开关仍处于跳闸后状态，故SA14-15连通。（3）自动合闸M100（＋）→SA14-15→HR→KCFI→QF3-4→YT→负电源；红灯HR发闪光，表明控制开关位置与当前断路器的实际状态不对应，提醒运行人员去调整手柄的位置，从“跳闸后”的水平位置转至“合闸后”的垂直位置。（4）自动跳闸

如果线路或其他一次设备出现故障时，继电保护装置就会动作，从而引起保护出口继电器动作，其常开触点KCO闭合。接下来的断路器跳闸过程与手动跳闸过程类似。断路器自动跳闸后，控制开关仍停留在“合闸后”位置，与断路器跳闸位置不对应。M100(+)→SA9-10→HG→常闭触点QF→KM→负电源绿灯发闪光，告知运行人员已发生自动跳闸，将SA逆时针转动至“跳闸后”位置。（5）断路器的跳跃无防跳装置时：

①合闸过程：正电源→

SA5-8（或K1)→KCF3-4→QF1-2→合闸接触器KM→负电源.断路器合闸。②此时若遇到永久性故障：保护出口继电器KCO闭合，正电源→KCO→(KCFI)→QF3-4→YT→负电源跳闸线圈YT带电，动作使断路器跳闸！（5）断路器的跳跃③此时控制开关手柄未复归（SA5-8通）或K1被卡住，正电源→

SA5-8（或K1)→(KCF3-4)→QF1-2→KM→负电源，断路器又进行合闸！④合闸后：继电保护装置又检测到短路故障，又进行跳闸，出现了一个反复的合闸、跳闸过程，这就是断路器的跳跃，会把断路器触点烧毁。“防跳”措施35kV及以上的断路器，常采用“电气防跳”，设专用的防跳继电器KCF。当合闸过程中，如遇永久性故障，保护出口继电器触点KCO闭合：正电源→KCO→KCFI→QF3-4→YT→负电源，跳闸线圈YT带电，动作使断路器跳闸。此时：防跳继电器常闭触点KCF3-4打开，常开触点KCF1-2闭合，电压线圈KCFV带电，起自保持作用。由于KCF3-4打开，则合闸回路断开，防止“跳跃”。2PART其它类型的断路器控制回路和信号回路

1、音响监视的断路器控制回路和信号回路(较少使用，限于三相同时动作的配电系统断路器控制）2、分相操作的断路器控制回路适用：220kV及以上的中性点直接接地系统。线路发生单相接地时只跳单相，然后单相重合；其他故障跳三相后重合三相，若不成功再跳三相，也即综合重合闸方式。

3、传统的弱电控制回路强电控制：控制与信号回路直流电压为220V或110V。弱电控制：制与信号回路直流电压为48V、24V或12V。

采用弱电控制的原因：

发电厂和变电所中，主控室距被控设备都很远，如果每个被控对象皆由各自的控制开关控制，而且直流控制电压甚高，那么控制设备和电缆都很贵，主控室也要相应增大，为了减少投资，可采用较低的操作电压。与强电一对一控制相类似，每一个断路器有一套独立的控制回路，但控制开关、信号灯、同步回路、手动跳合闸继电器的工作线圈等(跳合闸发令部分)均为弱电，而手动跳合闸继电器的触点、跳合闸执行回路均处于强电部分。这种方式在电气一次进出线多的500kV变电站使用较多，使得整个变电站的控制屏(台)面能够缩至值班人员的视野之内。

（1）弱电一对一控制

二者都采用选线控制，区别如下：弱电有触点选控:使用有触点的继电器弱电无触点选控：使用无触点的半导体元件。

（2）弱电有触点选控和弱电无触点选控

（2）弱电有触点选控和弱电无触点选控选线：指每个断路器的操作都要通过选择来完成。每一条线路用一个简易的选择按钮(或选择