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1、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
2、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
3、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
4、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。、对断路器控制回路的基本要求断路器的控制回路必须完整、可靠，因此应满足下面一些要求：（1）断路器的合、跳闸回路是按短时通电设计的，操作完成后，应迅速切断合、跳闸 回路，解除命令脉冲，以免烧坏合、跳闸线圈。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，又可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 作用下自动合闸和跳
5、闸。（3）控制回路应具有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同显示信号。（4）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。（5）对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。（6）对于采用气压、液压和弹簧操作的断路器，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。（7）接线应简单可靠、使用电缆芯数应尽量少。三、控制开关控制开关又称万能转换开关，是由运行人员手动操作，发出控制命令使断路器进行跳、 合闸的装置。发电厂和变电所常用的控制开关为LW系列自动复位的控制开关， 有三种类型:（1）LW2系列控制开关：是跳、合闸操作都分两步进行，手柄和触点盒有两个固定位
6、置和两个操作位置的封闭式控制开关。此种开关常用于火电厂和有人值班的变电所中。（2）LW1系列控制开关：是跳、合闸操作只用一步，其手柄和触点只有一个固定位置 和两个操作位置的控制开关。此种开关常用于无人值班的变电所和水电站中。（3）LWX系列强电小型控制开关：其跳、合闸为一步进行，近年来在各种集控台的控制和300MW以上机组的分控室中已被广泛应用。下面以LW2型控制开关为例说明控制开关的结构及作用。1.控制开关的构成图5 - I是发电厂和变电所普遍应用的 LW2 - Z型控制开关的结构图。 左端是操作手柄，装于屏前；与手柄固定连接的方轴上装有58节触点盒，用螺杆相连装于屏后，如图5- 1（a）所
7、示。图5- 1 （ b）是控制开关的左视图，由图可见，控制开关的手柄有两个固定位置和两个操作位置。 固定位置：垂直位置是预备合闸和合闸后； 水平位置是预备跳闸和跳闸 后。操作位置：右上方为合闸位置，左下方为跳闸位置。（a）控制开关外形图；（b）控制开关左视图控制开关的操作过程：合闸操作：如图5- 1 ( b)示出手柄为预备合闸状态，将手柄右旋30为合闸位置，手放开后在自复弹簧的作用下，手柄复位于垂直位置，成为合闸后位置；跳闸操作：先将手柄左旋至水平位置，即预备合闸位置，再左旋30即为跳闸位置，手放开后在自复弹簧的作用下，手柄复位于水平位置，成跳闸后位置。2 控制开关的触点盒位置表控制开关右端的
8、数节触点盒，其四角均匀固定着四个静触点，其触点外端伸出盒外接外 电路，而内端与固定于方轴上的动触点簧片相配合。由于动触点(簧片)的形状及安装位置的不同，组成14种型号的触点盒，代号为1、la、2、4、5、6、6a、7、8、10、20、30、40、50,如表5 1所示。其中1、1a、2、4、5、6、6a、7、8型的动触点是固定于方轴上随轴表5 1LW2- Z和LW2- YZ型触点盒位置表:Or 90 0X3llX于o oV* o:qVQ 0z审审Xt flzo nX:a 0Jo古oZ肖K转动的，而后5种触点是有自由行程的， 即进行跳、合闸操作时动触点随轴转动，而手柄自复后触点不随轴复位，其中 1
9、0、40、50型的动触点在轴上有 45的自由行程；20型有90 自由行程；30型有135自由行程。LW2型控制开关型号、型式及其符号含义(1) 型号说明LW2 1 2/ 3 4 5 6 7式中 1 开关型式，共有 6类，如表5 1所示；2 触点型式，共14种；3 板面型式，共有两种，“ F为方形，“ O为圆形；4 手柄型式，共有 9种；5 定位器型式，共有两种，45。定位用“ 8表示，90。定位不表示;6 限位装置，有者以 “X表示，无者不表示;7触点特殊排列时用 A表示。(2) 开关型式及其表示符号表5 2开关型式及其型号含义表型号特点LW2 YZ带定位及自动复归，手柄内有信号灯LW2Y带定
10、位，手柄内有信号灯LW2Z带有自复及定位机构LW2 W带有自复机构LW2带有定位机构LW2 H带定位及可取出的手柄3 常用的断路器触点图表下面以 LW2 - Z la、4、6a、40、20、20/F8 型控制开关为例介绍。左列所示手柄的六种位置为屏前表 5 3LW2 Z 1a、4、6a、40、20/F8型开关触点通断符的。触点排号为逆时针方向次序,?号表示触点接通，”表示触点断开。视图，而其余右边触点盒的触点通断状况是由屏后视在发电厂和变电所的工程图中，控制开关的应用十分普遍，按新标准将控制开关SA的触点通断状况用图形符号表示如表5 3所示。表中6条垂直虚线表示控制开关手柄的6个不同位置：C
11、一合闸、PC 一预备合闸、CD 合闸后；T 一跳闸、PT 一预备跳闸、TD 跳 闸后。水平线表示触点的引出线， 水平线下的黑圆点表示该对触点在此位置是接通的，否则是断开的。表5 4LW2- Z 1a、4、6a、40、20、20/ F8型控制开关触点图表的动戟点柱置嵐OtO09刃o一W9 首規第二节断路器的基本控制回路在发电厂和变电所中有多种成熟的基本控制回路，这些典型接线可以独立运行，也可互相组合构成更复杂的控制回路。一、断路器的基本跳、合闸控制回路断路器基本跳、合闸回路如图5-2所示，其工作原理简述如下。(1) 合闸操作。手动合闸是将控制开关 SA打至合闸”位置，此时其58触点瞬时接 通；而
12、断路器在跳闸位置时其动断触点 QF2是接通的，所以合闸接触器 KM线圈通电起动， 其动合触点接通，断路器合闸线圈 YC通电启动，断路器合闸。当合闸操作完成后，断路器的动断辅助触点 QF2断开，合闸接触器KM线圈断电，在合闸回路中的两个动合触点断开， 切断断路器合闸线圈 YC的电路；同时，断路器动合触点QF1接通，准备好跳闸回路。断路器的自动合闸是由自动重合闸装置的出口触点K1闭合实现的。(2) 跳闸操作。手动跳闸是将控制开关SA打至跳闸”位，此时其67触点接通，而断路器在合闸位置时其动合触点QF1是接通的，所以跳闸线圈 YT通电，断路器进行跳闸。当跳闸操作完成后，断路器的动合触点 QF1断开，而动断触点QF2接通，准备好合闸回路。图5-2断路器基本跳、合闸回路断路器的自动跳闸是由保护装置出口继电器K2触点闭合来实现的。二、断路器的防跳(跳跃闭锁)控制回路1 断路器的 跳跃”现象及危害如果手动合闸后控制开关(SA的手柄尚未松开 58触点仍在接通状态)或者自动重 合闸装置的出口触点 K1烧结，若此时发生故障，则保护装置动作，其出口K2触点闭合，跳闸线圈YT通电起动使断路器跳闸， 则QF2接通，使接触器KM又带电，使断路器再次合 闸，保护装置又动作使断路器又跳闸，断路器的这种多次 跳一合
