浅析两种断路器分相控制回路的优缺点

1、浅析两种空气开关分相控制电路的优缺点摘要：文章介绍了空气开关分相操作控制电路的概念和基本设计要求，列出了标准型、型两种控制电路设计方案。 结合控制电路图，对比分析了两种设计在实际应用中的优缺点，指出标准设计方案适合现场实际应用，有利于驾驶员判断控制电路故障，发现问题，但模具设计方案还需进一步完善。牛鼻子字：空气开关分相操作控制电路标准型的设计中图分类编号： TM561文献验证码： a文章编号： 1009-2374(2012)32-0123-03高压断路器是电厂、变电所的重要电气设备，在正常时接通或退出电气设备，改变电力网运行方式的故障状态下切除故障设备，保证系统的安全运行。 由于控制电路是二次

2、电路的重要组成部分，分析研究其控制电路，对保证空气开关的可靠开关操作，保证电力线路的安全稳定运行具有重要意义。一空气开关分相操作控制电路1.1空气开关分相操作控制电路的概念在发电站和变电所，220kV以上的空气开关一般采用分相操作方式。 通过控制电路和操动机构实现空气开关的分相投入，操作完成后，通过信号指标体系(分投入位置)表示操作完成状况。1.2空气开关控制电路设计的基本要求1.2.1需要控制电源的监视电路，空气开关的控制电源是最重要的，一旦失去电源，空气开关就不能操作。 因此，无论有什么原因，在空气开关的控制电源没有时，都应该发出声光信号，促进值班人员的及时应对。1.2.2必须经常监视空气

3、开关的跳闸、接通电路的健全性，在发生跳闸或接通电路故障时，立即发出空气开关的“控制电路断线”信号，指示值班人员立即处理。1.2.3需要防止空气开关“跳跃”的闭锁装置，“跳跃”对空气开关非常危险，容易引起机构损伤，引起空气开关爆炸，必须采取关闭措施。1.2.4跳跃、接通指令保持一盏茶时间，一旦跳闸或接通完成，指令脉冲自动解除。 通常通过空气开关的辅助接点自动跳闸，切断闭合电路。对于1.2.5空气开关的跳跃接通状态，需要明显的位置信号。1.2.6空气开关的操作动力用完或不足时，关闭空气开关动作，发出信号。1.2.7在满足上述要求的条件下，要求控制电路布线简单，采用的设备和使用电缆最小。2现阶段控制

4、电路的设计方案由于规程只对空气开关操作控制电路设定了基本原则的要求，在满足该原则的前提下，设计者的设计思想不同，现阶段在控制电路设计方面逐渐形成了两个典型设计，即标准设计和模具设计，后者是近两年才上市的。两个设计构想的控制电路图和机构电路图分别如图1至图4所示。 图中LD是绿色，表示男同性恋状态，HD是红色，表示接通状态，TWJ是跳闸位置继电器，HWJ是接通位置继电器，HBJ是接通保持继电器，电流线圈启动，TBJ是跳闸保持继电器，电流线圈启动， 保持电压线圈SHJ是手动接通继电器的常开辅助接点ZJ是再接通继电器的常开辅助接点STJ是手动跳闸继电器的常开辅助接点tkr是永久跳跃继电器的常开辅助接

5、点TJQ是三跳继电器的常开辅助接点HQ是接通线圈TQ是男同性恋螺线管DL1是空气开关的常闭辅助接点DL2是空气开关的常开辅助接点，SK是远距离/现场切换驾驶盘的K1，K2是中间继电器K5、K6、K7是压力继电器的辅助接点。 在图中，省略了机构跳跃防止电路。2.1标准型控制回路设计标准设计如图1、图2所示(以a相为例)。 当空气开关处于打开位置时，DL1关闭，DL2打开，K5、K6关闭。 LD灯、TWJ线圈、HQ线圈构成电路，使LD点亮，使TWJ动作，但由于各个线圈有很大的电阻值，所以HQ上的电压不能动作重合(或手动合上)动作时，ZJ (或SHJ )闭合，HBJ和HQ线圈驱动空气开关机构接通的H

6、BJ也在云同步动作，其常开接点闭合，将HBJ线圈保持回到空气开关闭合为止(即DL1断开)。当空气开关有投入位置时，DL1打开，DL2关闭，K6、K7关闭。 HD灯、HWJ线圈、TQ线圈构成电路，使HD点亮，使HWJ动作，但由于各线圈具有较大的电阻值，所以在保护TQ上的部分的电压不动作的跳闸(或跳闸)出口时，tkr (或TJQ、STJ )闭合，TBJ 对TQ施加大电压进行动作，用于开闭驱动空气开关机构的TBJ也向云同步动作，其常开接点闭合，TBJ线圈被保持直到空气开关断开(即DL2断开)。跳跃防止电路的设计是为了防止开关“跳跃”破坏机构。 如果空气开关接通后ZHJ (或者SHJ )接点粘连，则此

7、时接收到跳闸指令，TBJ动作，开关跳闸，闭合电路中TBJ的常闭接点断开，闭合电路被切断，另一方面，在跳跃防止电路中，常时闭合开接点，使TBJ电压线圈动作并保持，将空气开关闭合在断开位置，并保持2.2型控制电路设计三年五载以来，设计领域提出了减少空气开关监测和控制电路相互干扰作用的思想，从而产生了模型控制电路的设计。 在图3、图4中示出(以a相为例)。比较图1和图3、图2和图4可知，模具设计开放端子“105A”和“107A”的并联接点，“105A”端子开放与接通线圈直接连接的端子“135A”和“137A”的并联接点，“135A”端子直接与脱扣线圈连接。 模具设计的接通电路、跳闸电路及跳闸防止电路

8、的构成与标准设计相同，因此控制电路的实现原理也相同，只需监视电路部分即可。三两个典型设计的优缺点分析3.1能否正确报告“控制电路断线”信号“控制电路断线”信号能够立即反映出跳、合电路的健全性，对变电所设备的运行监控和维护至关重要。 在正常状态下，无论开关处于何种状态，TWJ和HWJ必定带有一个电荷，状态为1。 如果全部为0，则表示控制电路异常，即常说的控制电路的断线。 图5控制电路断线信号电路图分相空气开关“控制电路断线”信号的原理如图5所示。 由图5可知，“控制电路断线”信号与位置继电器TWJ、1HWJ、2HWJ的常闭辅助触点相关。 在三相的任一相的TWJ和1HWJ继电器都不动作的情况下，报

9、告“第一组控制电路断线”，同样在三相的任一相的TWJ和2HWJ继电器都不动作的情况下，报告“第二组控制电路断线”。从图1可以看出，在标准设计中，TWJ继电器连接至接通电路，HWJ继电器连接至跳闸电路。 位于跳闸位置的开关，如果HWJ继电器不动作，发生“控制电路断线”，则TWJ继电器无电压，接通电路的完全性被破坏，与表示无法电动接通一样，位于接通位置的开关，TWJ继电器不动作，如果发生“控制电路断线”，则HWJ继电器失压从图3可以看出，在模型设计中，TWJ继电器和HWJ继电器分别用作闭合操作电路和断开操作电路，并且不能监视端子“107A”和“109A”(或者“137A”和“139A”)之间的电路

10、的运行状况。 若该电路断线，则无法进行电动部分的接通操作，但监视电路仍正常，位置继电器正常动作，未报告“控制电路断线”的信号，因此驾驶员无法立即应对。另外，在开关处于接通位置、接通电路的完全性受损的情况下，或者开关处于断开位置、跳闸电路的完全性受损的情况下，不能在两种设计中报告“控制电路断线”信号。3.2接近操作时能否监视控制电路的健全性当远程/固定位置切换驾驶盘到达固定位置时，SK的常闭接点断开，“107A”和“109A”(“137A”和“139A”)之间的电路被切断。 在模具设计中，如图3和图4所示，在操作者将开关操作在规定位置后，忘记将驾驶盘切换到远程遥控位置的情况下，监视电路正常，远程

11、遥控电路被切断，因此不能报告控制电路的断线的信号，驾驶员难以注意，此时若系统发生故障，则能够切断该空气开关在标准设计中，如图1和图2所示，在定位操作下，将远程遥控和监视电路切断为云同步，报告“控制电路断线”的信号，如果操作人员忘记将驾驶盘安装到远程控制位置，则监视电路和“控制电路断线”的信号引起驾驶员的注意，并进行及时处理。3.3信号能否时刻显示空气开关的位置红灯(HD )和绿灯(LD )能明确指示空气开关的位置，是驾驶员日常巡视设备状态时的重要参考。 在标准的设计中，当远程/定位切换驾驶盘到达定位时，切断监视电路，在信号不点亮的情况下，不能利用信号判别空气开关的位置，而在监视报告“控制电路断线”信号的类型设计中，监视电路不受变换驾驶盘的影响，能够始终监视空气开关的位置，但远程操作电路的监视不足。四结分析显示，模具设计将监视与控制电路分离，但控制电路的监视较弱，设备正常工作，而忘记将驾驶盘从“接近控制”放入“远程控制”的位置时尤为明显。 笔者认为标准设计方案适合现场实用，有利于驾驶员判断控制电路故障，发现问题，但模具设计方案还需进一步完善。参考文献1肖艳萍.发电厂变电所电气设备M .北