第七章高压开关控制、信号回路

1、第七章 城市轨道交通变电所的高压开关城市轨道交通变电所的高压开关控制、信号回路控制、信号回路 一、概述（1）断路器是用来连接电网，控制电网设备与线路的通断，送出或断开负荷电流，切除故障的重要设备，其控制回路是二次回路的重要组成部分。由于断路器的种类和型号是多种多样，故控制回路的接线方式也很多，但其基本原理与要求是相似的。一、概述（2）断路器的控制回路按其操作方式可分为按对象操作和选线操作；按控制地点可分为集中控制和就地控制；按跳合闸回路监视方式可分为灯光监视和音响监视；按操作电源种类可分为直流操作与交流操作等等。二、断路器控制回路的基本要求（1） 断路器控制回路的基本要求断路器控制回路的基本要

2、求断路器的控制是通过电气回路来实现的，为此，必须有相应的二次设备，在控制室的控制屏上应有能发出跳合闸命令的控制开关（或按钮），在断路器上应有执行命令的操作机构，并用电缆将它们连接起来。断路器的控制回路应满足下列要求：1）能进行手动跳、合闸和由继电保护与自动装置（必要时）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）能指示断路器的分、合闸位置状态，自动跳、合闸时应有明显信号；二、断路器控制回路的基本要求（2） 3）能监视电源及下次操作时分闸回路的完整性，对重要元件及有重合闸功能、备用电源自动投入的元件，还应监视下次操作时合闸回路的完

3、整性；4）有防止断路器多次合闸的“跳跃”闭锁装置；5）当具有单相操作机构的断路器按三相操作时，应有三相不一致的信号； 二、断路器控制回路的基本要求（3） 6）气动操作机构的断路器，除满足上述要求外，尚应有操作用压缩空气的气压闭锁；弹簧操作机构应有弹簧是否完成储能的闭锁；液压操作机构应有操作液压闭锁；7）控制回路的的接线力求简单可靠，使用电缆最少。三、基本断路器控制回路（1）图73是一个基本的断路器操作回路，它是一个能满足断路器控制回路要求的最为简单的回路，现在我们就通过对该回路动作过程来分析它是如何来满足断路器控制回路的要求的。图73断路器基本操作回路图三、基本断路器控制回路（2）电路结构要点

4、1.合闸线圈直接接于控制电路中，合闸线圈的受电动作受电气联锁制约因素多，只有在联锁条件满足合闸要求时，断路器才能进行正常合闸。2.控制回路中的液压监视装置实现了对断路器分合闸操作的液压闭锁、油压信号显示以及油泵电机自动启动功能。三、基本断路器控制回路（3）断路器的手动控制（1）手动操作合闸合闸前，断路器在分闸位置；断路器联动辅助常闭接点QFl闭合。选择开关SA1手柄在“所内”位，SA12-1闭合。合闸时，将控制开关SA2手柄打至合闸位，SA21-3闭合，发出合闸命令脉冲。使：+FU1SAl2-1SA21-3KCF3-11和KCF4-12KCB9-11KOH7-8FU2 ；三、基本断路器控制回路

5、（4）（2）手动操作分闸 正常时，本型断路器油压系统额定油压为27.93 Mpa，储压器行程开关触点S43-1闭合。 分闸时，将控制开关SA2转至分闸位，SA22-4闭合，发出分闸命令脉冲，使：+FU1SA12-1SA22-4KTP7-8FU2 电路接通，分闸继电器KTP线圈受电，其常开接点KTP1-9闭合。使： +FU1KTP1-9KCF18-20QF2YT1-2S43-1FU2 电路接通，分闸线圈YT受电，断路器分闸。断路器分闸完毕后，常开辅助联动接点QF2断开，切断分闸线圈回路，达到了命令脉冲自动解除的要求。三、基本断路器控制回路（5）断路器的自动控制（1）自动合闸为提高变电所的供电可靠

6、性，一般要安装备用电源自投装置和备用变压器自投装置，以便在进线电源故障或主变压器故障（或断路器故障）时实现自动转换，转换主要依赖于开关按照预定逻辑顺序的系列动作。当线路自投或主变自投动作，需要断路器自动合闸时，自投装置合闸出口继电器KAO常开接点KAO1-9闭合，在满足断路器合闸条件的前提下自动合闸回路接通，合闸继电器KOH线圈通电，最终完成合闸。（2）自动分闸保护装置动作时的，出口继电器常开接点KCO11-9 闭台，同时对电流线圈KCO118-20自保持，确保断路器可靠分闸。三、基本断路器控制回路（6）断路器的液压监视与控制不同的制造厂各压力规定有所不同，例：依据某高压电器厂SW6一110型

7、高压断路器及CY3V型液压操作机构说明书，正常时，液压系统的额定油压为27.93 MPa，各压力接点的动作压力定值如表7-1所示。三、基本断路器控制回路（7）该接线中TBJ是防跳继电器，当正常分、合闸时，对操作影响不大。但一旦发生合闸于故障线路，控制开关KK的5-8来不及分开或粘连，或自动装置的合闸接点粘连时，如果没有防跳继电器时，断路器会发生反复的跳闸、合闸，短时间内多次切断故障电流，这是不允许的。这种断路器的跳跃现象轻则对系统造成多次冲击，严重时可能使断路器爆炸。三、基本断路器控制回路（8）分、合闸压力闭锁液压系统的油压过低，会对操作产生不利影响，如合闸时会因功率不够而造成慢台现象，这是不

8、允许的。因此在合闸回路中串入液压系统压力表电接点S33-1，分闸回路中串入液压行程开关接点S43-1，作为压力闭锁。当油压小于24 MPa时，S33-1断开，切断合闸线圈回路，断路器不允许合闸。当油压小于23 MPa时，S43-1接点断开，切断分闸线圈回路，使断路器不能分闸。实现了合分闸压力闭锁。三、基本断路器控制回路（9）油泵电机的超动当油压小于27.2 MPa时，液压系统压力表电接点S21-2闭合，使：+FU3S21-2 KC4-9KM3-8FU4 电路接通，接触器KM受电动作，主接点闭合，使：+KM6-1电机MKM2-7FU4 电路接通，油泵电机起动运转进行打压。接触器常开接点KM10-

9、15闭合，发出油泵电机运转信号，同时接触器的另一对常开接点闭合，使：+FU3S11-2KM4-9KC4-9KM3-8FU4 电路接通，+通过S11-2接点向接触器线圈供电，当油压升到27.2 MP，S21-2断开，但压力接点S11-2仍然闭合，油泵电机继续保持运转。油压继续升高到27.93 MP后，S11-2断开，接触器KM失电返回，油泵电机停止工作。三、基本断路器控制回路（10）压力异常闭锁信号当油压系统出了故障后使得油压急速下降或升高时，对油泵电机应采取压力异常闭锁。运行中若油压低于15.7 MPa时，接点KVPK2闭合，使得中间继电器KC3-8受电动作，常闭接点KC4-9断开，切断油泵电

10、机的起动回路，使电机停转。因为这种现象的出现，往往意味着液压系统出现较大泄漏故障，油泵电机继续运转也无法使油压恢复正常，必须采取必要的检修措施。若运行中油压高于34.3MPa油泵仍继续工作。则接点KVP-K1闭合。使中间继电器KC3-8受电动作后切断油泵电机的工作回路，使其停转。中间继电器KC受电动作后，除切断油泵电机回路外，另一对接点KC10-5闭合发出压力异常的预告信号，指明液压机构内出现故障。当压力低于24 MPa时（根据运行情况而定），S32-4接点闭合，发出液压降低的预告信号提醒值班员注意并及时排除。三、基本断路器控制回路（11）电气防跳操作过程中，断路器在短时间内反复出现分合闸的情

11、况，称为断路器的“跳跃”。多次频繁跳跃不但使断路器损坏，而且还将扩大事故范围，为此必须采取防跳措施，通常在控制回路中设置电气防跳措施。四、采用弹簧操动机构的断路采用弹簧操动机构的断路器控制、信号电路器控制、信号电路（1）1.合闸电流小，合闸线圈直接串接于合闸回路中，省去了合闸接触器线圈回路，故采用弹簧储能操动机构的断路器所需功率不大。2.控制电路中增设了套电动机储能控制回路和储能延时闭锁回路。3.断路器合闸回路中串入储能电机控制继电器KC常闭接点KC5-6（该接点在弹簧压紧时是闭合的），以确保只有在弹簧储能完毕并压紧的情况下才允许合闸。4.变电所采用综台自动化计算机监控系统，断路器的当地控制、监视一般在当地监控单元完成。图7-6 CT100型弹簧储能操动机构的断路器控制回路型弹簧储能操动机构的断路器控制回路 四、采用弹簧储能液压操动机采用弹簧储能液压操动机构的断路器控制、信号电路构的断路器控制、信号电路（2）1.当断路器内所充SF6气体密度下降到极限值时，操动机构能分别发出补气和闭锁信号，并且能实现操作闭锁。2.操动机构具有在合闸状态油压下降到零并重新启动油泵电机的功能。3.操作机构装有安全阀，具有在系统油压异常情况下自保护的功能。四、电动操作隔离开关的控制、电动操作隔离开关的控制、信号电路信号电路 （3）隔离开关控制电路构成原则 （