断路器控制与信号回路设计
南京理工大学紫金学院
毕业设计说明书(论文)
2013 年 5 月
南京理工大学紫金学院毕业设计（论文）评语
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目次
1 引言 (1)
1.1 断路器控制回路介绍 (2)
1.2 隔离开关及控制回路介绍 (2)
1.3 信号回路介绍 (3)
2 电路器件介绍 (4)
2.1 硬件电路主要器件介绍 (4)
2.2 泓格模块 (7)
2.3 I-7000系列分布式监控模块介绍 (8)
2.4 模块命令介绍 (11)
2.5 组态王 (11)
3 断路器控制回路 (12)
3.1 传统断路器控制回路 (12)
3.2 实例设计：35kV变电所变压器断路器的控制回路 (16)
3.3 利用分布式模块的断路器控制回路 (18)
4 隔离开关控制回路及电气闭锁电路 (25)
4.1 隔离开关控制电路 (25)
4.2 隔离开关的电气闭锁电路 (29)
5 系统软件设计 (31)
5.1 泓格模块设置 (32)
5.2 组态王设置及现象 (34)
5.3 设计举例 (36)
结论............................................................................................................... 错误！未定义书签。致谢............................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献..................................................................................................... 错误！未定义书签。
1 引言
电力工业基本任务是为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、方便、优质、廉价的电能。电力发展方向：节能减排，“一特四大”，实现高度自动化，西电东送，南北互供，发展联合电力系统。发电厂把别种形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压的输电线路输送并被分配给用户，在通过各种用电设备转换成适合用户需要的别种能量。这些生产、输送、分配和消费电能的各种设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。
电气二次回路有多种回路如：1、从继电保护直流断路器开始到有关保护装置的二次回路。2、继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。3、从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。4、从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路（对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始）。发电厂、变配电所的二次回路对电气一次回路进行监测、保护、报警以及控制是快速、可靠地切除故障，使电气一次回路能安全、可靠、经济的运行，保证了安全生产和运行维护电气。
目前我国的电力系统处于旧系统改造和新系统建设的高峰期，必须保证电力系统的可靠运行，而断路器起到了极大的作用。断路器在电网运行中可以投退电力设备和线路，在高压设备和线路故障时，也可以从电网中快速切除故障，保证电网的正常运行，在电力系统的安全稳定运行中起重要作用]1[，所以对断路器的控制回路要求极为重要，而其控制方式越来越多如强电、弱电、强弱电结合、计算机控制等。作为断路器的配合器件隔离开关也是电力系统运行的重要一环，所以在设计电力系统回路时要充分的考虑到它的使用。现如今发电厂、变电站在二次回路中的运用自动控制技术、电子技术、计算机技术、通信技术等手段，其中以微机作为处理中心，收集和发出各种指令，使各种设备快速、有效的运行起来，从而避免了重大事故的发生，不仅如此，信息共享的计算机监控以及综合自动化系统已经广泛应用于发电厂和变配电所，从而彻底改变了常规二次回路功能独立、设备庞杂、接线以及安装调试复杂的局面，使发电厂、变配电所的技术与管理水平很大的提高]2[。由于实际情况，不能进行实地操作，所以实验室的模拟来完成相应的功能。
1.1 断路器控制回路介绍
1.1.1 断路器
断路器是发电厂与变电站主系统中重要的开关电器。高压断路器主要功能是：正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起控制作用；当线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行起，保护作用]3[。
1.1.2 断路器控制回路
在发电厂和变电站内对断路器的控制，按其操作电源可分为强电控制和弱电控制。前者一般为110V或220V电压；后者一般为48V及以下电压]4[。断路器按操作方式可分为一对一控制和一对N控制；按其控制地点，又可分为远方控制和就地控制。其中一对一控制是利用一个控制开关控制一台断路器，一般适用于重要且操作机会少的设备；一对N控制是利用一个控制开关通过选择控制多台断路器，一般适用于馈线较多、接线和要求基本相同的高压馈线和厂用馈线。远方控制是将控制开关装设在离断路器几十至几百米的主控室或单元控制室的主控屏上，运行人员利用控制开关对断路器进行操作，一般适用于较重要的设备；就地控制是将控制开关安装在断路器附近，运行人员就地对断路器进行操作，一般适用于不重要的设备。
断路器控制回路必须完整、可靠，因此应满足下面的要求：（1）断路器的合闸和跳闸回路是按照短时通电来设计的。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。为此，在合、跳闸回路中，接入断路器的辅助触点，既可将回路切断，同时还为下一步操作做好准备。（2）断路器既能在远方由控制开关进行手动合闸和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸或跳闸。（3）控制回路应具有反映断路器位置状态的信号。（4）具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”装置。因断路器合闸时，如遇上永久性故障，继电保护使其跳闸，此时，如果控制开关并未复归或自动装置触电被卡住，将引起断路器再次合闸又跳闸，即出现“跳跃”现象，容易损坏断路器。因此，断路器应装设“电气防跳”或“机械防跳”装置。（5）对控制回路及其电源是否完好，应进行监视。（6）对于采用气压、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。我们在实物搭建中用LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8型手动开关控制开关对断路器的控制。
1.2 隔离开关及控制回路介绍
1.2.1 隔离开关
高压隔离开关俗称刀闸，它没有专门的灭弧装置，断流能力差，所以不能带负荷操作。高压隔离开关常与断路器配合使用，由断路器来完成带负荷线路的接通和断开任务]5[。它和断路器最根本的区别在于它没有专用的灭弧装置，不能用于切断负荷电流和短路电流，因而对隔离开关的用途、控制、操作方法以及防误操作闭锁条件，操作闭锁电源等因素必须有足够的了解和掌握，从而才能确保不会发生带负荷拉、合隔离开关和带电合接地刀闸等误操作事故。隔离开关的控制分就地和远方控制两种控制方式，此外隔离开关还具有电动力稳定性和热稳定性，从而不会因为短路电流通过而自动分开，避免烧坏触头。隔离开关由操作机构驱动本体的闸刀拉、合，拉闸后具有明显的电路断开点。使用时应该和断路器配合，只有在断路器断开后才能进行操作6
[。目前国产隔离开关一般都配有气动或电动机构，35KV以下的隔离开关，其控制按]
钮装设在操作机构箱上。
1.2.2 隔离开关控制回路
隔离开关按操动机构来分为气动操作控制电路、电动操作控制电路和电动液压操作操作控制电路三种形式。隔离开关的控制电路构成原则：(1) 隔离开关控制回路必须受相应断路器的闭锁，以保证断路器在合闸状态下，不能操作隔离开关，即避免带电操作隔离开关。(2) 隔离开关控制回路须受接地刀闸的闭锁，以保证接地刀闸在合闸状态下，不能操作隔离开关。(3) 操作脉冲应是短时的，完成操作后，应能自动解除。(4) 隔离开关应有所处状态的位置信号。
1.2.3 闭锁电路
发电厂或变电站存在隔离开关误操作，如带负载拉、合隔离开关等问题，为了避免带负荷拉、合隔离开关，误分、合断路器，带电挂地线，带地线合隔离开关；误入带电间隔等问题，除了应在隔离开关控制电路中串入相应断路器的辅助动断触点外，还应该装设专门的闭锁装置。闭锁装置可分为机械闭锁、电气闭锁与微机防误闭锁装置]7[。
1.3 信号回路介绍
在发电厂和变电站中，为了掌握电气设备的工作状态，须用信号及时显示当时的情况。发生事故时，应发出各种灯光及音响信号，提示运行人员迅速判明事故的性质、范围和地点，以便做出正确的处理。电厂和变电站运行设备时，应时刻处于值班人员的监控之下。值班人员在中央控制室（或集控室），可通过仪表指示、灯光显示及电
脑提醒来掌握全厂电气设备运行状况。因为电气设备在运行中发生事故时速度快、破坏性强，所以应为及时反映事故或异常现象时必须装设音响信号装置。一般发电厂或者变电站装设有一套共同的音响信号系统，称中央信号系统。中央信号系统是主要由事故信号和预告信号两部分组成，它们是电气设备各种信号的中央部分。前者可用于断路器的事故跳闸信号；后者则于异常现象时的预告信号。中央信号既有采用以冲击继电器为核心的电磁式集中信号系统，也有采用触发器等数字集成电路的模块式信号系统，而发展方向是用计算机软件实现信号的报警，并采用大屏幕代替信号屏。
1.3.1 断路器信号回路
变电所中的信号装置按用途分，有断路器位置信号、事故信号、和预告信号]8[。（1）事故信号：如断路器发生事故跳闸时，立即用蜂鸣器发出较强的音响，通知运行人员进行处理。同时，断路器的位置指示灯发出闪光。闪光灯报警在电力系统中对于保证电气设备的安全稳定运行起着十分重要的作用。（2）预告信号：当运行设备出现危及安全运行的异常情况时，发出另一种事故信号的音响（响铃）。（3）位置信号：包括断路器位置信号用灯光来表示其合、跳闸位置。（4）其他信号：如指挥信号、联系信号和全厂信号等。
1.3.2 隔离开关信号回路
隔离开关的控制和信号回路构成原则为：（1）为防止带负荷拉合隔离开关，其控制回路必须和相应的断路器闭锁，以保证断路器在合闸状态下，不能操作隔离开关。（2）为防止带接地线合闸，其控制回路必须和相应接地刀闸闭锁，以保证接地刀闸在合闸状态下，不能操作隔离开关。（3）操作脉冲应是短时间的，操作完成后能自动解除。（4）隔离开关应有所处状态的位置信号。
2 电路器件介绍
2.1 硬件电路主要器件介绍
2.1.1 断路器器件介绍
▲ NM1-63电动操作机构
在选择断路器型号时，因为NM1-63H塑料外壳式断路器没有电动合闸、分闸结构，所以得添加一个电动操作结构附件，用来实现合、分闸控制。此电动操作机构带有手柄，可以通过手动分、合闸，还可以通过电动操作中的电磁铁来实现电动操作，当SB1
按下，可接通合闸回路，有电流通过线路，电磁铁动作，使得断路器合闸，分闸是同理。
▲ NM1-63H塑料外壳式断路器
断路器额定绝缘电压800V，适用于50Hz或60Hz，额定工作电压690V，额定工作电流从6A至1250A的配电网络电路中，此断路器具有体积小、分断高、飞弧短（或无飞弧）等特点。用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压等故障的损坏。同时也能作为电动机的不频繁启动及过载、短路、欠电压保护。
▲ NB1-63H小型断路器
该断路器适用于交流50、60Hz额定电压400V及以下，额定电压至63A线路的过载和短路保护之用，也可以在正常情况下作为线路的不频繁操作转换之用。
2.1.2 接触器器件介绍
▲ CZ0-40/20直流接触器
接触器额定电流40A，额定电压440V，主触点数量常开2个，辅助触点常开、常闭各有2个，辅助触点额定电流5A，额定操作频率1200次/h，操作线圈功率23W，飞弧距离15mm。
2.1.3 脱扣器器件介绍
▲欠电压脱扣器
V9欠电压脱扣器是与NB1系列断路器配套的附件，当脱扣器端电压降低到一定规定的范围时脱扣器带动断路器从而实现自动分断，以切断NB1系列断路器的欠电压故障。
▲ S9分励脱扣器
S9分励脱扣器可以适用于交流50Hz（或60Hz），额定电压至400V的线路中与NB1系列断路器进行远距离操作。
2.1.4 继电器器件介绍
▲以JQX-10F做一个简单介绍。
图2.1.4 继电器（型号JQX-10F）原理图
具体原理说明如下：
继电器共有8个管角，2和7为线圈端点。剩下的可以分为两组：1、3、4和8、6、5。每组中分别有常开触点和常闭触点。其中第一组中1、3为常开触点，1、4为常闭触点；第二组8、6为常开触点，8、5为常闭触点。当有电流通过时，则常开触点闭合，同时常闭触点断开断开，电流流过1、3触点给用于后面所接电路进行供电。
2.1.5 控制开关器件介绍
控制开关是断路器控制和信号回路的主要控制元件，由运行人员直接操作，发出命令脉冲，使断路器合、跳闸。发电厂、变电站通常采用LW2型系列自动复位控制开关]9[。下图所示LW2 -Z -1a、4、6a、40、20、20/F8控制开关。
图2.1.5 控制开关
控制开关的正面为一面板和一操作手柄，安装于控制屏前。与手柄固定连接的转轴上有数节触点盒，安装于控制屏后。每个控制开关上所装触点盒的节数及型式，即可根据控制回路的需要进行组合。每个触点盒内有四个定触点和一个动触点，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；动触点处于盒的中心，根据动触点凸轮和簧片形状及在转轴上安装的初始位置可组成十四种型式的触点盒。其代号为1、1a、2、4、5、6、6a、7、8、10、20、30、40、50。LW2系列开关档数一般为5档，最多不应超过6档，否则触点接触可能不可靠。当控制开关触点不够用时，可以借用中间继电器来增加触点。
动触点型式有两种基本类型，一种是触点片紧固在轴上，随轴一起转动，如1、1a、2、4、5、6、6a、7、8型；另一种是触点片与轴有一定角度的自由行程，当手柄转动角度在其自由行程内时，可保持在原来的位置上不动，如10、40、50型触点在轴上有45°的自由行程，20型触点在轴上有90°的自由行程，30型触点在轴上有135°的自由行程。后一种触点切断能力较小，只适合于信号回路。
LW2-Z型控制开关的手柄有两个固定位置。其固定位置有：(1)垂直位是预备合闸和合闸后；（2）水平位是预备跳闸和跳闸后。其操作位置有：（1）合闸操作，由预备
跳闸右转至合闸位，瞬间发出合闸脉冲，手放开后靠弹簧作用使手柄复位于垂直位即合闸后；（2）跳闸操作，由预备跳闸左转至跳闸位，瞬时发出跳闸脉冲，手放开后靠弹簧作用使手柄复位于水平位即跳闸后。合闸操作顺序为：预备合闸->合闸->合闸后。跳闸操作顺序为：预备跳闸->跳闸->跳闸后。
表1 LW2 -Z -1a、4、6a、40、20、20/F8控制开关。
注×表示触点接通；－表示触点断开。
2.2 泓格模块
2.2.1 RS-485总线概述
分布式控制系统的发展在自动化领域迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。EIA研究出了以RS-422标准为基础的一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。
总线在RS-485标准下采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动，每个RS-485串口由SN75176收发器制成，各个收发器可用双绞线并联起来。当任意两个RS-485串口相互通信时采用了平衡差分电路的原理：两根信号线上的电流和电压均反向，且大小基本相等，使得两根信号线上的电压差Ua-Ub基本不含噪声电压。
2.2.2 RS-485总线的优点
RS232和RS485定义了电压,阻抗等.但不对软件协议给予定义，区别于RS232, RS485的特性包括：
1）RS-485的数据传输速率为10Mbps,优于RS-232；
2）RS-485接口是平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力变强；
3）RS-485接口的最大传输距离可达 3000米,而RS-232最大传输距离只有15米；
4）RS-232-C接口只允许连接1个收发器，而 RS-485接口允许连接多达128个收发器。
5）RS-485的电气特性：接口信号电平比RS-232-C降低了，不会损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，方便与TTL 电路连接。逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为—（2—6）V表示；
2.2.3 RS-485的应用原则
RS-485支持半双工或全双工模式。网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星形网络。从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
减缓信号的前后沿斜率有利于降低总线匹配引出线长度的要求和改善信号质量，还可以让信号中的高频成分缩小，电磁辐射减少。
2.3 I-7000系列分布式监控模块介绍
I-7000 系列产品具有内置的微处理器和坚固的工业级塑料外壳,I-7000 模块的特点之一就是采用RS-485 总线进行相互通讯，可同时连接256个模块，联机简捷，控制方便可靠。I-7000 系列产品支持DCON 协议，采用问答式通讯方式，以简单的? ASCII 码格式，方便进行调试和编程，也可以很容易的和其他协议进行相互转换，融入用户现有自动化系统。
2.3.1 I-7520转换模块
I-7520为RS232/RS485转换模块，该模块直接插在PC的扩展槽内，无需另外提供工作电源。I-7520内含自调功能。它可以自动检测数据通信的波特率和数据格式，从而准确的控制RS-485网络，减少系统花费，增加系统的可靠性。
图2.3.1 I-7520外观图及内部结构图
I-7520是泓格模块中的一种，可用于将RS-232的信号转化成RS-485的信号，使RS-232的数据在RS-485的网络上传输。I-7520模块的规格如下：
?输入：RS-232协议
?输出：双线式RS-485协议（2线，D+，D-）
?连接器：插卡式螺丝固定接线盒
?速率：内置“自适应芯片”可改变波特率（范围：300bps~115200bps）
?没有中继器时一个RS-485网络最多可以有256个模块
?有配中继器时一个RS-485网络最多可以有2048个模块
?隔离电压：3000VDC隔离在RS-232边
?要求使用中继器：大于4000英尺距离或超过256个模块
?电源要求：+10V~+30VDC
断路器控制回路原理
第5章断路器控制回路 教学目的：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路复习旧课：操作电源概述、蓄电池组直流操作直流、硅整流电容储能装置直流系统、复式整流装置直流系统、直流系统的绝缘监察与电压监察装置； 重点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 难点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 引入新课： 第一节概述 一、断路器控制方式 断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。 断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。断路器的控制方式有多种，分述如下。 1．按控制地点分 断路器的控制方式接控制地点分为集中控制和就地（分散）控制两种。 （1）集中控制。在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器35kV以上线路等主要设备都采用集中控制。 （2）就地（分散）控制。在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。一般对10kV线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。 2．按控制电源电压分 断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。 （1）强电控制。从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流110V或220V。 （2）弱电控制。控制开关的工作电压是弱电（直流48V），而断路器的操动机构的电压是220V。目前在500kV变电所二次设备分散布置时，在主控室常采用弱电一对一控制。 3．按控制电源的性质分 断路器的控制方式按控制电源的性质可分为直流操作和交流操作（包括整流操作）两种。 直流操作一般采用蓄电池组供电；交流操作一般是由电流互感器、电压互感器或所用变压器提供电源。
断路器控制回路基本原理
1、控制回路的基本要求 开始学习控制回路之前，我们先了解一下控制回路需要具备哪些基本的功能： （1）能进行手动跳合闸和由保护和自动装置的跳合闸； （2）具有防止断路器多次重复动作的防跳回路； （3）能反映断路器位置状态； （4）能监视下次操作时对应跳合闸回路的完好性； （5）有完善的跳、合闸闭锁回路； 2、典型的控制回路 根据控制回路的几点基本要求，我们以10kV的PSL641保护装置为例，分为五个步骤，一步步搭建基本的控制回路，并了解每个部分的作用。 （1）跳闸与合闸回路 首先，能够完成保护装置的跳合闸是控制回路最基本的功能。这个功能的实现很简单，回路如下图所示。 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，TJ闭合时，正电源-> TJ-> LP1-> DL-> TQ-> 负电源构成回路。跳闸线圈TQ得电，断路器跳闸。合闸过程同理。 分闸到位后，DL常开接点断开跳闸回路。DL常闭接点闭合，为下一次操作对应的合闸回路做好准备。 利用DL常开接点断开跳闸电流，一是为了防止TJ粘连造成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TJ来断开合闸电流，由于TJ接点的断弧容量不够，容易造成TJ接点烧坏（HJ也是一样的道理），这就为下一次保护跳闸（或合闸）埋下了隐患且不易被发现。 （2）跳闸/合闸保持回路 为了防止TJ先于DL辅助接点断开（如开关拒动等情况），我们增加了“跳闸自保持回路”。该回路可以起到保护出口接点TJ以及可靠跳闸的作用。增加的部分用红色标记，R 在Ω左右。当分闸电流流过TBJ时，TBJ动作，TBJ1闭合自保持，直到DL断开分闸电流。这时无论TJ是否先于DL断开，都不会影响断路器分闸，也不会烧坏TJ。 （3）防跳回路 TBJ我们有时也叫它“防跳继电器”。这是因为它有另一个非常重要的功能：防跳。 防跳的概念：所谓的防跳，并不是“防止跳闸”，而是“防止跳跃”。当合闸于故障线路时，保护会发跳令将线路跳开。如果此时HJ接点发生粘连，断路器就会在短时间内反复跳、合、跳、合。。。这就是“跳跃现象”。（断路器跳闸时间需要30-60ms，合闸时间需
断路器的控制原理
断路器的控制原理 在发电厂和变电站中对断路器的跳、合闸控制是通过断路器的控制回路以及操动机构来实现的。控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控。通过控制回路，实现了低压设备对高压设备的控制。 一、控制信号传送过程 （一）常规变电站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程 由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况： 1主控制室远方操作：通过控制屏操作把手将操作命令传递到保护屏操作插件，再由保护屏操作插件传递到开关机构箱，驱动跳、合闸线圈。 2就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。 3遥控操作：调度端发遥控命令，通过通信设备、远动设备将操作信号传递至变电站远动屏，远动屏将空接点信号传递到保护屏，实现断路器的操作。 4开关本身保护设备、重合闸设备动作，发跳、合闸命令至操作插件，引起开关进行跳、合闸操作。 5母差、低频减载等其他保护设备及自动装置动作，引起断路器跳闸。
可以看出，前三项为人为操作，后两项为自动操作，因此断路器的操作据此可分为人为操作和自动操作。 根据操作时相对断路器距离的远近，可分为就地操作、远方操作、遥控操作。就地通过开关机构箱本身操作按钮进行的操作为就地操作，有些开关的保护设备装在开关柜上，相应的操作回路也在就地，这样通过保护设备上操作回路进行的操作也是就地操作，保护设备在主控室，在主控室进行的操作为远方操作，通过调度端进行的操作为遥控操作。 （二）综自站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程 操作方式与常规变电站相比，仅在远方操作和遥控操作时不同。 在主控室内进行远方操作，一般是通过后台机进行，操作命令传达到测控装置，启动测控装置跳、合闸继电器，跳、合闸信号传递到保护装置操作插件，启动操作插件手跳、手合继电器，手跳、手合继电器触点接通跳、合闸回路，启动断路器跳、合闸。当后台机死机或其它原因不能操作时，可以在测控屏进行操作。 遥控操作由调度端（或集控站端）发送操作命令，经通讯设备至站内远动通讯屏，远动通讯屏将命令转发至站内保护通讯屏，然后保护通讯屏将命令传输至测控屏，逐级向下传输。 需要指出，有些老站遥控命令是通过后台机进行传输的，如虚线图所示，但由于后台机死机
10kV开关电气控制回路图
检修部员工培训模块 TDJXGYAQ 5.4.1.11 设备检修工艺、方法—电气 10kV开关电气控制回路图 2017-09-30发布 2017-12-01实施大唐国际托克托发电有限责任公司检修部
目录 1、符号及说明 (3) 2、断路器的控制回路的基本要求 (3) 3、断路器控制回路详解 (4)
编制人：张志峰主讲人：张志峰 10kV开关电气控制回路图 1、符号及说明 1.1 如图所示为托克托发电厂五期10kV开关VBG-12P的电气原理图。 1.2 图中操作电源选用AC/DC110V。 图1手车式电气原理图 1.3 图中：HQ：合闸线圈；TQ：分闸线圈；M：储能电机；R0：电阻；S8：辅助开关（当手车在试验位置切换）； S9：辅助开关（当手车在工作位置切换）；SP5：合闸闭锁用电磁铁辅助开关；S2：微动开关；DL：辅助 开关；U：桥式整流器（直流时取消2U~4U）；K1：合闸闭锁线圈；K0：防跳继电器；Y7~Y9：过流脱扣 器；X：航空插头；L1~L10：连接线；PCB：线路板。 1.4 图中包括电机回路、合闸回路、闭锁回路、分闸回路、辅助回路。 2、断路器的控制回路的基本要求 2.1、应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性：断路器的控制电源最为重要，一旦失去电源断路器便无法操作。 因此，无论何种原因，当断路器控制电源消失时，应发出声、光信号，提示值班人员及时处理。 2.2、具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才 发生。发生“跳跃”对断路器是非常危险的，容易引起机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必须采取闭锁
断路器的控制原理图
四动力车间一月份车间培训讲义 授课人：高成波 授课时间：12月29日 一、断路器的规范及铭牌数据代表的意义 我车间110KV断路器为SF6气体断路器，灭弧介质为SF6气体；型号为LW35-126/3150-40;其中126代表断路器的额定电压（KV），3150为断路器的额定电流（A），40为断路器的额定短路断开电流（KA） 额定电压：是指断路器在运行中所承受的正常工作电压。 额定电流：是指断路器长时间通过的最大工作电流。 额定开断电流：是指断路器在额定电压下允许开断的最大电流。 二、高压断路器的用途 高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，它在电网中起两方面作用。在正常运行时，根据电网的需要，接通或断开电路的空载电流和负载电流，这时起控制作用。而当电网发生故障时，高压断路器和保护装置及自动装置相配合，迅速、自动地切断故障电流，将故障部分从电网中断开，保证电网无故障部分的安全运行，以减少停电范围，防止事故扩大，这时起保护作用。 三、高压断路器的分类及组成部分 1、按灭弧介质分可分为： 1）油断路器 2）磁吹断路器 3）真空断路器 4）六氟化硫断路器 5）空气断路器 6）自产气断路器 2、高压断路器的组成部分 大体可分为：1）导电部分 2）灭弧部分 3）绝缘部分 4）机构及传动部分 5）附件 四、SF6断路器的种类及性能特点 SF6断路器的种类按构造分有敞开式和封闭式；按灭弧方式分有单压式各双压式；按总体分有落地箱式和支撑绝缘式。 SF6断路器的性能特点是： 1）灭弧能力强，介质绝缘强度高，单元额定电压较高。 2）在开断大电流时，产生的电弧电压不高，触头寿命长。 3）切断小电流电容电流时，过电压值较小，不需并联电阻。 4）本体寿命高，检修周期长，维护方便。 5）体积小，重量轻，结构简单，噪音小 五、断路器的简单灭弧原理 断路器的简单灭弧原理是利用热游离和去游离的矛盾，加速去游离的进行，减弱热游
断路器控制回路基本原理精编
断路器控制回路基本原理 1、控制回路的基本要求 开始学习控制回路之前，我们先了解一下控制回路需要具备哪些基本的功能： （1）能进行手动跳合闸和由保护和自动装置的跳合闸； （2）具有防止断路器多次重复动作的防跳回路； （3）能反映断路器位置状态； （4）能监视下次操作时对应跳合闸回路的完好性； （5）有完善的跳、合闸闭锁回路； 2、典型的控制回路 根据控制回路的几点基本要求，我们以10kV的PSL641保护装置为例，分为五个步骤，一步步搭建基本的控制回路，并了解每个部分的作用。 （1）跳闸与合闸回路 首先，能够完成保护装置的跳合闸是控制回路最基本的功能。这个功能的实现很简单，回路如下图所示。 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，TJ闭合时，正电源->TJ->LP1->DL->TQ->负电源构成回路。跳闸线圈TQ得电，断路器跳闸。合闸过程同理。 分闸到位后，DL常开接点断开跳闸回路。DL常闭接点闭合，为下一次操作对应的合闸回路做好准备。 利用DL常开接点断开跳闸电流，一是为了防止TJ粘连造成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TJ来断开合闸电流，由于TJ接点的断弧容量不够，容易造成TJ接点烧坏（HJ也是一样的道理），这就为下一次保护跳闸（或合闸）埋下了隐患且不易被发现。 （2）跳闸/合闸保持回路 为了防止TJ先于DL辅助接点断开（如开关拒动等情况），我们增加了“跳闸自保持回路”。该回路可以起到保护出口接点TJ以及可靠跳闸的作用。增加的部分用红色标记，R在0.1Ω左右。当分闸电流流过TBJ时，TBJ动作，TBJ1闭合自保持，直到DL断开分闸电流。这时无论TJ是否先于DL断开，都不会影响断路器分闸，也不会烧坏TJ。 （3）防跳回路 TBJ我们有时也叫它“防跳继电器”。这是因为它有另一个非常重要的功能：防跳。 防跳的概念：所谓的防跳，并不是“防止跳闸”，而是“防止跳跃”。当合闸于故障线路时，保护会发跳令将线路跳开。如果此时HJ接点发生粘连，断路器就会在短时间内反复跳、合、跳、合。。。这就是“跳跃现象”。（断路器跳闸时间需要30-60ms，合闸时间需要60-90ms，一个跳合周期只需要150ms，很容易在短时间内完成几个周期的跳合跳的循环）跳跃现象轻
断路器控制回路讲义
断路器控制回路 在发电厂和变电站中对断路器的跳、合闸控制是通过断路器的控制回路以及操动机构来实现的。控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路, 可以实现二次设备对一次设备的操控。通过控制回路，实现了低压设备对高压设备的控制。 一、控制信号传送过程 （一）常规变电站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程 由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况： 1主控制室远方操作：通过控制屏操作把手将操作命令传递到保护屏操作插件, 再由保护屏操作插件传递到开关机构箱，驱动跳、合闸线圈。 2就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。 3遥控操作：调度端发遥控命令，通过通信设备、远动设备将操作信号传递至变电站远动屏，远动屏将空接点信号传递到保护屏，实现断路器的操作。 4开关本身保护设备、重合闸设备动作，发跳、合闸命令至操作插件，引起开关进行跳、合闸操作。
5母差、低频减载等其他保护设备及自动装置动作，引起断路器跳闸。 可以看出，前三项为人为操作，后两项为自动操作，因此断路器的操作据此可分为人为操作和自动操作。 根据操作时相对断路器距离的远近，可分为就地操作、远方操作、遥控操作。就地通过开关机构箱本身操作按钮进行的操作为就地操作，有些开关的保护设备装在开关柜上，相应的操作回路也在就地，这样通过保护设备上操作回路进行的操作也是就地操作，保护设备在主控室，在主控室进行的操作为远方操作，通过调度端进行的操作为遥控操作。 （二）综自站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程 操作方式与常规变电站相比，仅在远方操作和遥控操作时不同。 在主控室内进行远方操作，一般是通过后台机进行，操作命令传达到测控装置，启动测控装置跳、合闸继电器，跳、合闸信号传递到保护装置操作插件，启动操作插件手跳、手合继电器，手跳、手合继电器触点接通跳、合闸回路，启动断路器跳、合闸。当后台机死机或其它原因不能操作时，可以在测控屏进行操作。
断路器控制回路六大基本要求
断路器控制回路六大基本要求 对于一个符合标准的断路器来说，为了能够正确有效的控制回路，需要具备以下六大基本要求： (1)应有对控制电源的监视回路.断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源断路器便无法操作.因此,无论何种原因,当断路器控制电源消失时,应发出声、光信号,提示值班人员及时处理.对于遥控变电所,断路器控制电源的消失,应发出遥信。 (2)应有防止断路器"跳跃"的电气闭锁装置,发生"跳跃"对断路器是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸,故必须采取闭锁措施.断路器的"跳跃"现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生."防跳"回路的设计应使得断路器出现"跳跃"时,将断路器闭锁到跳闸位置。 (3)应经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性.当跳闸或合闸回路故障时,应发出断路器控制回路断线信号。 (4)对于断路器的合闸、跳闸状态,应有明显的位置信号,故障自动跳闸、自动合闸时,应有明显的动作信号。 (5)跳闸、合闸命令应保持足够长的时间,并且当跳闸或合闸完成后,命令脉冲应能自动解除.因断路器的机构动作需要有一定的时间,跳合闸时主触头到达规定位置也要有一定的行程,这些加起来就是断路器的固有动作时间,以及灭弧时间.命令保持足够长的时间就是保障断路器能可靠的跳闸、合闸.为了加快断路器的动作,增加跳、合闸线圈中电流的增长速度,要尽可能减小跳、合闸线圈的电感量.为此,跳、合闸线圈都是按短时带电设计的.因此,跳合闸操作完成后,必须自动断开跳合闸回路,否则,跳闸或合闸线圈会烧坏.通常由断路器的辅助触点自动断开跳合闸回路。 (6)断路器的操作动力消失或不足时,例如弹簧机构的弹簧未拉紧,液压或气压机构的压力降低等,应闭锁断路器的动作,并发出信号.SF6气体绝缘的断路器,当SF6气体压力降低而断路器不能可靠运行时,也应闭锁断路器的动作并发出信号。 消息来源于中国电气之家(25dq)。
断路器控制回路接线图
断路器控制回路接线图 +KM 正控制母线 -KM 负控制母线 SK 远方/当地转换开关 WK 万能开关 FWJ 分闸位置继电器 HWJ 合闸位置继电器 TBJ1 跳跃闭锁继电器电流线圈 TBJ2 跳跃闭锁继电器电压线圈 BCJ1 保护出口继电器见示意图1 BCJ3 保护出口继电器电流线圈 HCJ1 合闸出口继电器见示意图2 HCJ2 合闸出口继电器电流线圈 HQ 合闸线圈 FQ 跳闸线圈 HLP 合闸连片 TLP 跳闸连片 WKH—892 微机保护测控装置 断路器、隔离开关在分闸位，常闭接点闭合，常开接点打开；断路器、隔离开关在合闸位，常闭接点打开，常开接点闭合；继电器不受电时，常闭接点闭合，常开接点打开； 继电器受电时，常闭接点打开，常开接点闭合。
手动合闸：SK打至当地位，SK1—2接点接通；WK打至合 位时，WK3—4接点接通。+KM—SK1—2—WK3—4—4d14—（TBJ2—1）5—6—4d10—满足闭锁条件—x:14—DL常闭接点—HQ—x:8—ZK—-KM回路接通，HQ受电，断路器合闸。 手动分闸：SK打至当地位，SK1—2接点接通；WK打至分位时，WK1—2接点接通。+KM—SK1—2—WK1—2—4d8—TBJ14—1—4d4—X:17—DL常开接点—FQ—x:8—ZK—-KM回路接通，FQ受电，断路器分闸。 远动合闸：SK打至远方位，SK3—4接点接通；调度远方合闸时，（WKH—892）3d2—3d6接通。+KM—SK3—4—(WKH—892)3d2—4d14—（TBJ2—1）5—6—4d10—满足闭锁条件—x:14—DL —3d6 常闭接点—HQ—x:8—ZK—-KM回路接通，HQ受电，断路器合闸。 远动分闸：SK打至远方位，SK3—4接点接通；调度远方分闸时，（WKH—892）3d2—3d4接通。+KM—SK3—4—(WKH—892)3d2 —4d8—TBJ14—1—4d4—X:17—DL常开接点—FQ—x:8——3d4 ZK—-KM回路接通，FQ受电，断路器分闸。 保护分闸：保护动作后，(BCJ1—1）8—5接点闭合，+KM —ZK—4d2—（BCJ1—1）8—5—D19—BCJ34—1—4d6—TLP—4d8—TBJ14—1—4d4—X:17—DL常开接点—FQ—x:8—ZK—-KM 回路接通，FQ受电，断路器分闸。FQ受电的同时，BCJ3也受电，其自保持接点（BCJ3—1）7—8闭合，BCJ3自保持，保
断路器电气控制原理
电气控制原理 电气控制原理及接线见附件2。电气原理图和接线图均为产品分闸状态、电气元件无激励状态、操作方式为远方操作时的位置、SF6密度控制器和弹簧行程开关处于无压状态。以下分别论述。 1 合闸操作和分闸操作 产品在分闸位置，合闸回路接通。接到合闸指令时，合闸线圈52C带电，使产品合闸。合闸过程中，辅助开关52a、52b发生切换，合闸回路断开，分闸回路接通。 当产品接到分闸指令时，分闸线圈52T1、52T2带电，使产品分闸分闸过程中辅助开关52a、52b再次切换，分闸回路断开，合闸回路接通，等待下次合闸指令。 2 SF6低气压操作闭锁 当SF6压力低于时，63GL1、63GL2接通，继电器63GLX1、63GLX2励磁动作，其常闭触点断开，切断分、合闸回路。 3 低油压分、合闸闭锁 当油压低于分闸闭锁压力时，低油压分闸闭锁压力开关63HL1断开，继电器63HL1X失电，其触点断开，切断分闸回路。 当油压低于合闸闭锁压力时，低油压合闸闭锁压力开关63HL2断开，继电器63HL2X失电，其触点断开，切断合闸回路。 4 电机控制 断路器合闸操作后，限位开关33hb闭合，接触器88M得电接通电机回路，对碟簧进行储能，储能到位后，控制凸轮使限位开关33hb切断电机回路。当发生故障电动机运转时间过长时，时间继电器48T的延时闭合触点闭合，辅助继电器49MX的常闭触点打开，切断电机回路，使电动机停转。当电机回路出现过载时，热继电器49M的常闭触点断开，切断电机回路。 5 加热器控制 8SH1、8SH2为自动开关，用来控制加热器SH1、SH2（如需实现自动控温、控湿功能，请在订货中说明）。 6 就地—远方转换 43LR为就地—远方转换开关，在远方位置，由主控室对产品进行操作。切换至就地位置并关合自动开关8D1、8D2后，用11-52手动控制开关进行就地分、合闸操作。 7 报警信号与工作信号 SF6低气压报警信号接点为桥式接点，当SF6气压低于报警压力时，该接点接通，发出补气报警信号。 SF6低气压闭锁接点见附图，当产品出现低气压闭锁时该接点接通，其发出相应的闭锁信号。
断路器工作原理讲解学习
断路器原理 中文名称：断路器 英文名称：circuit-breaker;circuit breaker 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。 分类 按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操作。
按结构分：有万能式和塑壳式。 按使用类别分：有选择型和非选择型。 按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式。按动作速度分：有快速型和普通型。 按极数分：有单极、二极、三极和四极等。 按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。
高压断路器(或称高压开关)是发电厂、变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等 内部附件 辅助触头 与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3A；壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。 报警触头 用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。分励脱扣器 是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电
开关控制回路说明图
图中：+WC、-WC —控制母线；FU1、FU2—熔断器，R1-10/6型，250V；SA—控制开关，LW 2 -1a . 4.6a .40.20.20/F8型；HG —绿色信号灯具，XD2型，附2500Ω电阻；HR —红色信号灯具，XD2型，附2500Ω电阻； KL —中间继电器，DZB-115/220V型；KMC—接触器；KOM —保护出口继电器；QF—断路器辅助开关；WCL—合闸小母线；WSA—事故跳闸小母线；WS—信号小母线；YT—断路器跳闸线圈；YC—断路器合闸线圈，FU1、FU2—熔断器，RM10-60/25 250V；R1—附加电阻，ZG11-25型，1Ω；R2—附加电阻，ZG11-25型，1000Ω；（+）WTW—闪光小母线。（一）“跳闸后”位置 当SA的手柄在“跳闸后”位置，断路器在跳闸位置时，其常闭触点闭合，+WC经FU1 SA11-10 HG及附加电阻QF（常闭）KMC线圈FU2 -WC。此时，绿色信号灯回路接通，绿灯亮，它表示断路器正处于跳闸后位置，同时表示电源、熔断器、辅助触点及合闸回路完好，可以进行合闸操作。但KMC不会动作，因电压主要降在HG及附加电阻上。 （二）“预备合闸”位置 当SA的手柄顺时针方向旋转90o至“预备合闸”位置，SA9-10接通，绿灯HG回路由（+）WTW SA9-10 HG QF（常闭）KMC FU2 -WC导通，绿灯闪光，发出预备合闸信号，但KMC仍不会启动，因回路中串有HG和R。 （三）“合闸”位置 当SA的手柄再顺时针方向旋转45o至“合闸”位置时，SA5-8触点接通，接触器KMC回路由+WC SA5-8 KL2（常闭）QF（常闭） KMC线圈-WC导通而启动，闭合其在合闸线圈回路中的触点，使断路器合闸。断路器合闸后，QF常闭触点打开、常开触点闭合。 （四）“合闸后”位置 松手后，SA的手柄自动反时针方向转动45o，复归至垂直（即“合闸后”）位置，SA16-13触点接通。此时，红灯HR回路由FU1 SA16-13 HR KL线圈QF（常开）YT线圈FU2 -WC 导通，红灯亮，指示断路器处于合闸位置，同时表示跳闸回路完好，可以进行跳闸。（五）“预备跳闸”位置 SA手柄在“预备跳闸”位置时，SA13-14导通，经（+）WTW HR KL QF常开触点YT -WC回路，红灯闪光，发出预备合闸信号。 （六）“跳闸”位置 将SA手柄反时针方向转45o至“跳闸”位置，SA6-7导通，HR及R被短接，经+WC SA6-7 KL QF常开触点-WC，使YT励磁，断路器跳闸。断路器跳闸后，其常开触点断开，常闭触点闭合，绿灯亮，指示断路器已跳闸完毕，放开手柄后，SA复位至“跳闸后”位置。 当断路器手动或自动重合在故障线路上时，保护装置将动作跳闸，此时如果运行人员仍将控制开关放在“合闸”位置（SA5-8触点接通），或自动装置触点KM1未复归，断路器SA5-8将再合闸。因为线路有故障，保护又动作跳闸，从而出现多次“跳—合”现象。此种现象称为“跳跃”。断路器若发生跳跃不仅会引起断路器毁坏，而且还将扩大事故，所谓“防跳”措施，就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳”闭锁装置或控制回路中所具有的电气“防跳”接线，来防止断路器发生“防跳”的措施。 图E-106中所示控制回路采取了电气“防跳”接线。其KL为跳跃闭锁继电器，它有两个线圈，一个电流启动线圈，串于跳闸回路中；另一个电压保护线圈，经过自身常开触点KL1与合闸接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2，其工作原理如下： 当利用控制开关（SA）或自动装置（KM1）进行合闸时，若合在故障线上，保护将动作，KOM触点闭合，使断路器跳闸。跳闸回路接通的同时，KL电流线圈带电，KL动作，其常
高压断路器的操作回路原理
高压断路器的操作回路原理分析 1.高压断路器的操作回路 1.1高压断路器简介 高压断路器又称高压开关，是电力系统中最重要的控制电器设备，它可以控制线路的断开的合闸。发电机、变压器、高压输电线路、电抗器、电容器等多种电气设备的投运或停运是由相连断路器的合闸或分闸来实现的。运行中一次设备发生故障时，继电保护装置动作，跳开（分闸）离故障设备最近的断路器，使故障设备脱离运行电源。断路器是电力系统操作频繁的设备。 断路器的类型很多，就基本结构而言，是由开断元件、支撑和绝缘件、传动元件、基座、操动机构五个基本元件构成。 根据断路器所采用的灭弧介质，可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6（六氟化硫）断路器、真空断路器四种类型。 1.2操作回路简介 发电厂和变电所中的断路器，大部分不是直接在断路器操动机构上操作的，而是采取与操作回路配合使用。一般断路器的均要求远方可以操作，就是在控制室可以对远在几十米或几百米外的断路器进行操作。
操作时，必须有发出电流脉冲的机构，经过操作回路，对断路器进行控制。如果发出电流脉冲的是保护装置，则为保护跳合闸；如果是操作开关，则为手动跳合闸；如果是后台系统，则为遥控跳合闸。 在发出电流脉冲的机构与断路器的操动机构之间的部分，称为操作回路。 国内的保护装置大部分自带操作回路，其主要功能有：1）能进行远方手动合闸、分闸，能由继电保护、自动装置实现跳、合闸。 2）正常运行时，能指示断路器的分、合闸位置状态。 3）能保证跳合闸回路操作结束时，由断路器辅助接点进行断弧，以保护继电保护装置的接点输出。（保持功能）4）能监视操作电源是否正常，能监视下次操作时回路是否正常。 5）有防止断路器连续重复合、跳的“跳跃”闭锁装置。 6）对液压操作机构应有液压降低压锁功能。（一般为35KV 以上电压等级的断路器才会使用SF6液压机构。） 1.3操作回路原理图
断路器控制回路原理图解
断路器控制回路原理图解 n 一次设备是指直接用于生产、输送、分配电能的电器设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等，是构成电力系统的主体。二次设备是用于对电力系统及一次设备的工况进行监测、控制、调节和保护的低压电气设备，包括测量仪表、通信设备等。二次设备之间的相互连接的回路统称为二次回路，它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。 本文简单描述一下断路器控制回路的基本原理，由最基本的回路入手，逐步加入防跳回路和闭锁回路，并对电路做一些完善。当然，本文所给出的回路原理图仅仅是最最基本的、用于解释其基本原理的，实际应用中的回路要复杂得多。 一、最最基本的回路原理图：
SB1:合闸开关SB2:分闸开关QF:断路器辅助触点LC :合闸线圈LT : 分闸线圈 其动作原理很简单，不再赘述。 二、增加防跳回路： 上面的回路存在一个问题： 如果SB1按下，而此时电路中存在故障，继电保护设备会立即动作， 使断路器跳闸，此过程几乎瞬时发生，而操作人员尚来不及松开SB1, 则SB1回路中的QF由于断路器跳闸而复又闭合，此时会导致LC再次得电，断路器再次合闸。如此往复，发生了“跳跃”。 如果合闸成功，但SB1由于某种原因粘连而无法断开，那么在操作人员按下SB2进行分闸时，由于SB1粘连，同样会导致跳跃现象的发生。 跳跃现象对设备和操作人员的安全均构成很大危害，所以需要增加防跳回路。 增加了防跳回路的原理图如下:
KCF KCF(I):电流防跳继电器，电流达到限定值时动作，此回路中，防止 合闸于故障时的跳跃 KCF(V):电压防跳继电器，电压达到限定值时动作，此回路中，防止 分闸于故障时的跳跃 动作过程如下： 合闸：SB1按下a 绿灯(GL )失电熄灭，LC 得电a 断路器合闸a QF 改变状态a 红灯(RL )亮，KCF(I)得电【由于有RL 和R 的限流，分 闸线圈LT 不足以动作】a KCF 各辅助触点改变状态a KCF(V)得电 达到上述状态，则合闸动作完成，此过程几乎瞬时完成， SB1尚来不 及松开。 若此时由于故障，保护装置使断路器跳闸，则由于 KCF( V)的保持作 用，SB1回路经KCF 辅助触点改道KCF(V)回路，不会再使LC 得电， 也就避免了断路器的再次合闸，从而避免了跳跃的发生。 如果回路没有故障，则合闸成功。此时松开 SB1,则KCF(V)失电，但 由于QF RL KCF KC F LT
断路器控制回路概述
断路器控制回路概述 一次设备是指直接用于生产、输送、分配电能的电器设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等，是构成电力系统的主体。二次设备是用于对电力系统及一次设备的工况进行监测、控制、调节和保护的低压电气设备，包括测量仪表、通信设备等。二次设备之间的相互连接的回路统称为二次回路，它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。 本文简单描述一下断路器控制回路的基本原理，由最基本的回路入手，逐步加入防跳回路和闭锁回路，并对电路做一些完善。当然，本文所给出的回路原理图仅仅是最最基本的、用于解释其基本原理的，实际应用中的回路要复杂得多。 一、最最基本的回路原理图： SB1：合闸开关SB2：分闸开关QF：断路器辅助触点LC：合闸线圈LT：分闸线圈 其动作原理很简单，不再赘述。 二、增加防跳回路： 上面的回路存在一个问题： 如果SB1按下，而此时电路中存在故障，继电保护设备会立即动作，使断路器跳闸，此过程几乎瞬时发生，而操作人员尚来不及松开SB1，则SB1回路中的QF由于断路器跳闸而复又闭合，此时会导致LC再次得电，断路器再次合闸。如此往复，发生了“跳跃”。
如果合闸成功，但SB1由于某种原因粘连而无法断开，那么在操作人员按下SB2进行分闸时，由于SB1粘连，同样会导致跳跃现象的发生。 跳跃现象对设备和操作人员的安全均构成很大危害，所以需要增加防跳回路。 增加了防跳回路的原理图如下： KCF(I)：电流防跳继电器，电流达到限定值时动作，此回路中，防止合闸于故障时的跳跃KCF(V)：电压防跳继电器，电压达到限定值时动作，此回路中，防止分闸于故障时的跳跃动作过程如下： 合闸：SB1按下→绿灯（GL）失电熄灭，LC得电→断路器合闸→QF改变状态→红灯（RL）亮，KCF(I)得电【由于有RL和R的限流，分闸线圈LT不足以动作】→KCF各辅助触点改变状态→KCF(V)得电 达到上述状态，则合闸动作完成，此过程几乎瞬时完成，SB1尚来不及松开。 若此时由于故障，保护装置使断路器跳闸，则由于KCF(V)的保持作用，SB1回路经KCF 辅助触点改道KCF(V)回路，不会再使LC得电，也就避免了断路器的再次合闸，从而避免了跳跃的发生。 如果回路没有故障，则合闸成功。此时松开SB1，则KCF(V)失电，但由于KCF(I)依然得电，则KCF的各个辅助触点保持。
断路器控制回路原理
教学目的：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路复习旧课：操作电源概述、蓄电池组直流操作直流、硅整流电容储能装置直流系统、复式整流装置直流系统、直流系统的绝缘监察与电压监察装置； 重点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 难点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路； 引入新课： 第一节概述 一、断路器控制方式 断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。 断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。断路器的控制方式有多种，分述如下。 1．按控制地点分 断路器的控制方式接控制地点分为集中控制和就地（分散）控制两种。 （1）集中控制。在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器35kV以上线路等主要设备都采用集中控制。 （2）就地（分散）控制。在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。一般对10kV线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。 2．按控制电源电压分 断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。
灯光监视的断路器控制回路
带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构) 图中：WC、-WC —控制母线；FU1、FU2—熔断器，R1-10/6型，250V；SA —控制开关，LW2-1a.4.6a.40.20.20/F8型；HG —绿色信号灯具，XD2型，附2500Ω电阻；HR —红色信号灯具，XD2型，附2500Ω电阻；KL —中间继电器，DZB-115/220V型；KMC—接触器；KOM —保护出口继电器；QF—断路器辅助开关；WCL—合闸小母线；WSA—事故跳闸小母线；WS—信号小母线；YT—断路器跳闸线圈；YC—断路器合闸线圈，FU1、FU2—熔断器，RM10-60/25 250V；R1—附加电阻，ZG11-25型，1Ω；R2—附加电阻，ZG11-25型，1000Ω；（）WTW—闪光小母线。 （一）“跳闸后”位置 当SA的手柄在“跳闸后”位置，断路器在跳闸位置时，其常闭触点闭合，WC经FU1→SA11-10→HG及附加电阻→QF（常闭）→KMC线圈→FU2→-WC。此时，绿色信号灯回路接通，绿灯亮，它表示断路器正处于跳闸后位置，同时表示电源、熔断器、辅助触
点及合闸回路完好，可以进行合闸操作。但KMC不会动作，因电压主要降在HG及附加电阻上。 （二）“预备合闸”位置 当SA的手柄顺时针方向旋转90度至“预备合闸”位置，SA9-10接通，绿灯HG回路由（）WTW→SA9-10→HG→QF（常闭）→KMC→FU2→-WC导通，绿灯闪光，发出预备合闸信号，但KMC仍不会启动，因回路中串有HG和R。 （三）“合闸”位置 当SA的手柄再顺时针方向旋转45度至“合闸”位置时，SA5-8触点接通，接触器KMC 回路由WC→SA5-8→KL2（常闭）→QF（常闭）→KMC线圈→-WC导通而启动，闭合其在合闸线圈回路中的触点，使断路器合闸。断路器合闸后，QF常闭触点打开、常开触点闭合。 （四）“合闸后”位置 松手后，SA的手柄自动反时针方向转动45度，复归至垂直（即“合闸后”）位置，SA16-13触点接通。此时，红灯HR回路由FU1→SA16-13→HR→KL线圈→QF（常开）→YT线圈→FU2→-WC导通，红灯亮，指示断路器处于合闸位置，同时表示跳闸回路完好，可以进行跳闸。 （五）“预备跳闸”位置 SA手柄在“预备跳闸”位置时，SA13-14导通，经（+）WTW→HR→KL→QF常开触点→YT→-WC回路，红灯闪光，发出预备合闸信号。 （六）“跳闸”位置 将SA手柄反时针方向转45度至“跳闸”位置，SA6-7导通，HR及R被短接，经WC→SA6-7→KL→QF常开触点→-WC，使YT励磁，断路器跳闸。断路器跳闸后，其常开触点断开，常闭触点闭合，绿灯亮，指示断路器已跳闸完毕，放开手柄后，SA复位至“跳闸后”位置。 当断路器手动或自动重合在故障线路上时，保护装置将动作跳闸，此时如果运行人员仍将控制开关放在“合闸”位置（SA5-8触点接通），或自动装置触点KM1未复归，断路器SA5-8将再合闸。因为线路有故障，保护又动作跳闸，从而出现多次“跳—合”现象。此种现象称为“跳跃”。断路器若发生跳跃不仅会引起断路器毁坏，而且还将扩大事故，所谓“防跳”措施，就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳”闭锁装置或控制回路中所具有的电气“防跳”接线，来防止断路器发生“防跳”的措施。 图中所示控制回路采取了电气“防跳”接线。其KL为跳跃闭锁继电器，它有两个线圈，一个电流启动线圈，串于跳闸回路中；另一个电压保护线圈，经过自身常开触点KL1与合闸接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2，其工作原理如下：当利用控制开关（SA）或自动装置（KM1）进行合闸时，若合在故障线上，保护将动作，KOM触点闭合，使断路器跳闸。跳闸回路接通的同时，KL电流线圈带电，KL动作，其常闭触点KL2断开合闸回路，常开触点KL1接通KL的电压自保持线圈。此时，若合闸脉冲未解除（如SA未复归或KM1卡住等），则KL电压自保持线圈通过触点SA5-8或KM1的触点实现自保持，使KL2长期打开，可靠地断开合闸回路，使断路器不能再次合闸。只有当合闸脉冲解除（即KM1断开或SA5-8切断），KL的电压自保持线圈断电后，回路才能恢复至正常状态。
断路器控制回路讲义
断路器控制回路在发电厂和变电站中对断路器的跳、合闸控制是通过断路器的控制回路以及操动机构来实现的。控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁，通过控制回路，可以实现二次设备对一次设备的操控。通过控制回路，实现了低压设备对高压设备的控制。 一、控制信号传送过程 （一）常规变电站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程 由上图可以看出，断路器的控制操作，有下列几种情况： 1主控制室远方操作：通过控制屏操作把手将操作命令传递到保护屏操作插件，再由保护屏操作插件传递到开关机构箱，驱动跳、合闸线圈。2就地操作：通过机构箱上的操作按钮进行就地操作。
3遥控操作：调度端发遥控命令，通过通信设备、远动设备将操作信号传递至变电站远动屏，远动屏将空接点信号传递到保护屏，实现断路器的操作。 4开关本身保护设备、重合闸设备动作，发跳、合闸命令至操作插件，引起开关进行跳、合闸操作。 5母差、低频减载等其他保护设备及自动装置动作，引起断路器跳闸。 可以看出，前三项为人为操作，后两项为自动操作，因此断路器的操作据此可分为人为操作和自动操作。 根据操作时相对断路器距离的远近，可分为就地操作、远方操作、遥控操作。就地通过开关机构箱本身操作按钮进行的操作为就地操作，有些开关的保护设备装在开关柜上，相应的操作回路也在就地，这样通过保护设备上操作回路进行的操作也是就地操作，保护设备在主控室，在主控室进行的操作为远方操作，通过调度端进行的操作为遥控操作。 （二）综自站控制信号传输过程 某线路高压开关控制信号传递过程
操作方式与常规变电站相比，仅在远方操作和遥控操作时不同。 在主控室内进行远方操作，一般是通过后台机进行，操作命令传达到测控装置，启动测控装置跳、合闸继电器，跳、合闸信号传递到保护装置操作插件，启动操作插件手跳、手合继电器，手跳、手合继电器触点接通跳、合闸回路，启动断路器跳、合闸。当后台机死机或其它原因不能操作时，可以在测控屏进行操作。 遥控操作由调度端（或集控站端）发送操作命令，经通讯设备至站内远动通讯屏，远动通讯屏将命令转发至站内保护通讯屏，然后保护通讯屏将命令传输至测控屏，逐级向下传输。 需要指出，有些老站遥控命令是通过后台机进行传输的，如虚线图所示，但由于后台机死机时，将不能进行遥控操作，现在新上站，遥控通道不再经后台机，提高了遥控操作可靠性。
断路器的作用和工作原理
断路器的作用和工作原理 断路器是能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。 断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。断路器按其构造分为微型断路器、塑壳断路器和框架式断路器。 断路器的作用 切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。
低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。 断路器的工作原理 当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。 当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。 低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压