断路器控制回路
断路器的操动机构
(1)电磁操动机构是靠电磁力进行合闸的机构,这种机构结构简单、加工方便、运行可靠,是我国断路器过去应用较为普通的一种操动机构。由于是利用电磁力直接合闸,合闸电流很大,所以合闸回路不能直接利用控制开关触点接通,必须采用中间接触器。
(2)弹簧操动机构是靠预先储存在弹簧内的位能来进行合闸的机构。这种机构不需配备附加设备,弹簧储能时耗用功率小,因而合闸回路可直接用控制开关触点接通。目前广泛使用于少油断路器、真空断路器和SF。断路器。
(3)液压操动机构是靠压缩气体(氮气)作为能源,以液压油作为传递媒介来进行合闸的机构。此种机构所用的高压油预先储存在贮油箱内,用功率较小(1.5kW)的电动机带动油泵运转,将油压入贮压筒内,使预压缩的氮气进一步压缩,从而不仅合闸电流小,合闸回路可直接用控制开关触点接触,而且压力高、传动快、动作准确、出力均匀。目前我国110kV及以上的少油断路器及SF。断路器广泛采用这种机构。
(4)气动操动机构是以压缩空气储能和传动能量的机构。此种机构功率大、速度快,但结构复杂,需配备空气压缩设备,所以只应用于空气断路器上。气动
操动机构的合闸电流也较小,合闸回路中也可直接用控制开关触点接通。
弹簧操动机构的断路器控制和信号电路
弹簧操动机构的断路器控制和信号电路如图4-1所示,图中“+”、“一”为控制小母线和合闸小母线;M100(+)为闪光小母线;M708为事故音响小母线;一700为信号小母线(负电源);SA为LW2-1a、LW2-4、LW2-6a、LW2-
20型控制开关;R1、R2为限流电阻器;R3为事故信号起动电阻器:KCF为防跳继电器;YC、YT为合、跳闸线圈;M为储能电动机;Q1为弹簧储能机构的辅助触点。
跳、合闸及防跳闭锁电路
断路器跳、合闸及防跳闭锁电路如图4-2所示。手动合闸操作时,将控制开关SA置于“合闸(C)”位置,其触点5-8接通,经防跳继电器动断触点KCF、弹簧储能机构的动合触点Q1和断路器辅助动断触点QF接通断路器线圈YC,断路器即合闸。合闸完成,断路器辅助动断触点QF断开,切断合闸回路。
手动跳闸时,将控制开关SA置于“跳闸(T)”位置,触点6-7闭合,经断路器辅助动合触点QF接通跳闸线圈YT,断路器即跳闸。跳闸后,动合触点QF断开,切除跳闸回路。
自动合、跳闸操作,则通过自动装置触点K1和保护出口继电器触点KCO短接控制开关SA触点实现。
“防跳”措施有机械防跳和电气防跳两种。机械防跳是指操动机构本身有防跳性能,如6~10kV断路器的电磁型操动机构(CD2)就具有机械防跳措施。
电气防跳是指不管断路器操动机构本身是否带有机械闭锁,均在断路器控制回路中加设电气防跳电路。常见的电气防跳电路有利用防跳继电器防跳和利用跳闸线圈的辅助触点防跳两种类型。
利用防跳继电器构成的电气防跳电路如图4-2所示。图4-2中防跳继电器KCF有两个线圈:一个是电流起动线圈,串联于跳闸回路中;另一个是电压自保持线圈,经自身的动合触点并联于合闸线圈YC回路上,其动断触点则串入合闸回路中。当利用控制开关SA的触点5-8或自动装置触点K1进行合闸时,如合闸在短路故障上,继电保护动作,其触点KCO闭合,使断路器跳闸。跳闸电流流过防跳继电器KCF的电流线圈,使其起动,并保持到跳闸过程结束,其动合触点KCF闭合,如果此时合闸脉冲未解除,即控制开关SA的触点5-8仍接通或自动装置触点K1被卡住,则防跳继电器KCF的电压线圈得电自保持,动断触点KCF断开,切断合闸回路,使断路器不能再合闸。只有在合闸脉冲解除,防跳继电器KCF电压线圈失电后,整个电路才恢复正常。
位置信号电路
断路器的位置信号一般用信号灯表示,分单灯制和双灯制两种形式。单灯制用于音响监视的断路器控制信号电路中,双灯制用于灯光监视的断路器控制信号电路中。
采用双灯制的断路器位置信号电路如图4-3所示。图4-3中,红灯HR发平光,表示断路器处于合闸位置,控制开关置于“合闸”或“合闸后”位置。它是由控制开关SA的触点16-13和断路器辅助动合触点QF接通电源发平光的。
绿灯HG发平光,则表示断路器处于跳闸状态,控制开关置于“跳闸”或“跳闸后”位置。它是由控制开关SA的触点11-10和断路器辅助动断触点QF接通电源而发平光的。
自动装置动作使断路器合闸或继电保护动作使断路器跳闸时,为了引起运行人员注意,普遍采用指示灯闪光的办法,其电路采用“不对应”原理设计,如图4-3所示。所谓不对应,是指控制开关SA的位置与断路器位置不一致。例如断路器原来是合闸位置,控制开关置于“合闸后”位置,两者是对应的,当发生事故,断路器自动跳闸时,控制开关仍在“合闸后”位置,两者是不对应的。在图4-3中,绿灯HG经断路器辅助动断触点QF和SA的触点9-10接至闪光小母线M100(+)上,绿灯闪光,提醒运行人员断路器已跳闸,当运行人员将控制开关置于“跳闸后”的对应位置时,绿灯发平光。同理,自动合闸时,红灯HR闪光。
当然,控制开关SA在“预备合闸”或“预备跳闸”位置时,红灯或绿灯也要闪光,这种闪光可让运行人员进一步核对操作是否无误。操作完毕,闪光即可停止,表明操作过程结束。
闪光小母线M100(+)上的闪光电源是由图4-4所示的闪光装置提供的。闪光装置由中间继电器KM、电容器C和电阻R组成,它是利用电容器C的充放电和继电器KM的触点配合使闪光小母线M100(+)的电位发生间歇性变化,从而使接至闪光小母线M100(+)和负电源之间的指示灯的亮度发生变化(闪光)。
事故跳闸音响信号电路
断路器由继电保护动作而跳闸时,还要求发出事故跳闸音响信号。它的实现也是利用“不对应”原理设计的,其常见的起动电路如图4-5所示。图4-5中,M708为事故音响小母线,只要将负电源与此小母线相连,即可发出音响信号。图4-5(a)是利用断路器自动跳闸后,其辅助动断触点QF闭合起动事故音响信号;图4-5(b)是利用断路器自动跳闸后,跳闸位置继电器触点KCT闭合起动事故音响信号;图4-5(c)是分相操作断路器的事故音响信号起动电路,任一相断路器自动跳闸均能发信号。在手动合闸操作过程中,当控制开关置于“预备合闸”和“合闸”位置瞬时,为防止断路器位置与控制开关位置不对应而引起误发事故信号,图4-5中均采用控制开关SA的触点1-3和
19-17、5-7和23-21相串联的方法,来满足只有在“合闸后”位置才起动事故音响信号的要求。
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