二次回路識圖之?dāng)嗦菲骺刂苝pt課件

.,1,二次回路識圖,之?dāng)嗦菲骺刂苹芈伏S國武,.,2,內(nèi)容提要：,常見的斷路器操作機構(gòu)斷路器控制裝置的功能10KV、110KV、220KV電壓等級的分合閘控制回路。,.,3,斷路器操動機構(gòu),斷路器的操作機構(gòu)是斷路器自身附帶的跳、合閘傳動力裝置。分為以下幾種。（1）電磁操作機構(gòu)（CD）：直流螺管式電磁鐵合閘，已儲能的彈簧分閘。由于是利用電磁力直接合閘，合閘電流很大，可達幾十安至數(shù)百安，所以合閘回路不能直接利用控制開關(guān)觸點接通，必須采用中間接觸器（即合閘接觸器）。多適用于35kV及以下斷路器。（2）彈簧操作機構(gòu)（CT）：已儲能的合閘彈簧合閘，分閘不釋放能量。多適用于真空斷路器。目前運用廣泛。,.,4,（3）液壓操作機構(gòu)（CY）：以壓縮氣體作為能源，以液壓油作為傳遞媒介來進行分、合閘。廣泛適用110kV及以上的少油及SF6斷路器。（4）氣動操作機構(gòu)（CQ）：是以壓縮空氣為能源推動活塞實現(xiàn)分、合閘。需配備空氣壓縮設(shè)備。（5）手動操作機構(gòu)（CS）要求：有足夠的操作能量；動作迅速；高可靠性，不拒動，不誤動。,斷路器操動機構(gòu),.,5,斷路器控制裝置的功能,（1）應(yīng)能監(jiān)視控制電源及跳、合閘回路的完好性斷路器的控制電源最為重要，一旦失去電源斷路器便無法操作。因此，無論何種原因，當(dāng)斷路器控制電源消失時，應(yīng)發(fā)出聲、光信號，提示值班人員及時處理。對于遙控變電所，斷路器控制電源的消失，應(yīng)發(fā)出控制電源消失的信號。（2）具有防止多次合、跳閘的“跳躍”閉鎖裝置。斷路器的“跳躍”現(xiàn)象一般是在跳閘、合閘回路同時接通時才發(fā)生。發(fā)生“跳躍”對斷路器是非常危險的，容易引起機構(gòu)損傷，甚至引起斷路器的爆炸，故必須采取閉鎖措施。,.,6,斷路器控制裝置的功能,（3）能指示斷路器的合閘、跳閘位置狀態(tài)，應(yīng)有明顯的位置信號，故障自動跳閘、自動合閘時，應(yīng)有明顯的動作信號。（4）合閘或跳閘完成后，應(yīng)使命令脈沖自動解除跳、合閘命令應(yīng)保持足夠長的時間，并且當(dāng)跳閘或合閘完成后，命令脈沖應(yīng)能自動解除。因斷路器的機構(gòu)動作需要有一定的時間，跳、合閘時主觸頭到達規(guī)定位置也要有一定的行程，這些加起來就是斷路器的固有動作時間及滅弧時間。命令保持足夠長的時間就是保障斷路器能可靠地跳、合閘。,.,7,斷路器控制裝置的功能,為了加快斷路器的動作，增加跳、合閘線圈中電流的增長速度，要盡可能減小跳、合閘線圈的電感量。為此跳、合閘線圈都是按短時帶電設(shè)計的。因此跳、合閘操作完成后，必須自動斷開跳、合閘回路。否則會燒壞跳閘或合閘線圈。通常由斷路器的輔助觸點自動斷開跳合閘回路。（5）斷路器具備可靠的閉鎖回路斷路器的操作動力消失或不足時，例如彈簧機構(gòu)的彈簧未拉緊，液壓或氣壓機構(gòu)的壓力降低等，應(yīng)閉鎖斷路器的動作，并發(fā)出信號。SF6氣體絕緣的斷路器，當(dāng)SF6氣體壓力降低而斷路器不能可靠分合閘時，也應(yīng)閉鎖斷路器的動作并發(fā)出信號。,.,8,斷路器的控制方式,(1)按自動化程度分：手動控制和自動控制(2)按控制距離分：就地控制和遠方控制(3)按控制方式分：分散控制和集中控制(4)按操作電源性質(zhì)分：直流操作和交流操作(5)按操作電源電壓和電流的大小分：強電控制和弱電控制強電控制采用較高電壓(直流110V或220V)和較大電流(交流5A)，弱電控制采用較低電壓(直流60v以下，交流50v以下)和較小電流(交流0.51A)。,.,9,傳統(tǒng)操作開關(guān),就地、手動控制元件萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)作用：溝通跳合回路，使斷路器合、跳閘。,.,10,.,11,斷路器控制回路,.,12,一、無“防跳”“閃光回路”，具有燈光監(jiān)視的當(dāng)?shù)乜刂?、電磁機構(gòu)的斷路器控制回路,.,13,.,14,圖中：+WC、-WC控制母線；FU1、FU2熔斷器，SA控制開關(guān)，HG綠燈；HR紅燈；KMC接觸器；QF斷路器輔助開關(guān)；WCL合閘小母線；YT斷路器跳閘線圈；YC斷路器合閘線圈，F(xiàn)U3、FU4熔斷器；（一）“跳閘后”位置當(dāng)SA的手柄在“跳閘后”位置，斷路器在跳閘位置時，其常閉觸點閉合，+WC經(jīng)FU1、SA10-11、HG及附加電阻、QF（常閉）、KMC線圈、FU2、-WC。此時，綠色信號燈回路接通，綠燈亮，它表示斷路器正處于跳閘后位置，同時表示電源、熔斷器、輔助觸點及合閘回路完好，可以進行合閘操作。但KMC不會動作，因電壓主要降在HG及附加電阻上。（二）“預(yù)備合閘”位置當(dāng)SA的手柄順時針方向旋轉(zhuǎn)90至“預(yù)備合閘”位置，SA10-11接通，但KMC仍不會啟動，因回路中串有HG和R。,.,15,（三）“合閘”位置當(dāng)SA的手柄再順時針方向旋轉(zhuǎn)45至“合閘”位置時，SA5-8觸點接通，接觸器KMC回路由+WC經(jīng)FU1、SA5-8、QF（常閉）、KMC線圈、FU2、-WC導(dǎo)通而啟動，閉合其在合閘線圈回路中的觸點，使斷路器合閘。斷路器合閘后，QF常閉觸點打開、常開觸點閉合。（四）“合閘后”位置松手后，SA的手柄自動反時針方向轉(zhuǎn)動45，復(fù)歸至垂直（即“合閘后”）位置，SA10-9觸點接通。此時，紅燈HR回路由FU1、SA10-9、HR、QF（常開）、YT線圈、FU2、-WC導(dǎo)通，紅燈亮，指示斷路器處于合閘位置，同時表示跳閘回路完好，可以進行跳閘。（五）“預(yù)備跳閘”位置,.,16,（六）“跳閘”位置將SA手柄反時針方向轉(zhuǎn)45至“跳閘”位置，SA6-7導(dǎo)通，HR及R被短接，經(jīng)+WC經(jīng)FU1、SA6-7QF常開觸點、FU2、-WC，使YT勵磁，斷路器跳閘。斷路器跳閘后，其常開觸點斷開，常閉觸點閉合，綠燈亮，指示斷路器已跳閘完畢，放開手柄后，SA復(fù)位至“跳閘后”位置。,.,17,二、具有“防跳”“閃光回路”、燈光監(jiān)視的當(dāng)?shù)乜刂?、電磁機構(gòu)的斷路器控制回路,.,18,.,19,開關(guān)“跳躍”現(xiàn)象與防“跳”,“跳躍”現(xiàn)象：當(dāng)斷路器手動或自動重合在故障線路上時，保護裝置將動作跳閘，此時如果操作開關(guān)5-8觸點未返回，斷路器SA5-8將再合閘。因為線路有故障，保護又動作跳閘，從而出現(xiàn)多次“跳合”現(xiàn)象。此種現(xiàn)象稱為“跳躍”。危害：斷路器若發(fā)生“跳躍”不僅會引起斷路器毀壞，而且還將擴大事故“防跳”原理：利用操作機構(gòu)本身機械上具有的“防跳”閉鎖裝置或控制回路中所具有的電氣“防跳”接線，來防止斷路器發(fā)生“防跳”的措施。,.,20,措施：圖中所示控制回路采取了電氣“防跳”接線。其KL為跳躍閉鎖繼電器，它有兩個線圈，一個電流啟動線圈，串于跳閘回路中；另一個電壓保持線圈，經(jīng)過自身常開觸點KL1與合閘接觸器線圈并聯(lián)。此外在合閘回路中還串有常閉觸點KL2，其工作原理如下：當(dāng)利用控制開關(guān)（SA）或自動裝置（KM1）進行合閘時，若合在故障線上，保護將動作，KOM觸點閉合，使斷路器跳閘。跳閘回路接通的同時，TBJ電流線圈帶電，其常閉觸點TBJ2斷開合閘回路，常開觸點TBJ接通TBJ電壓自保持線圈。此時，若合閘脈沖未解除（如SA未復(fù)歸或KM1卡住等），則TBJ電壓自保持線圈通過觸點SA5-8或KM1的觸點實現(xiàn)自保持，使TBJ常閉接點長期打開，可靠地斷開合閘回路，使斷路器不能再次合閘。只有當(dāng)合閘脈沖解除（即SA5-8切斷），TBJ的電壓自保持線圈斷電后，回路才能恢復(fù)至正常狀態(tài)。,.,21,閃光裝置電源回路,.,22,圖中，由KM、R、C組成閃光繼電器。按下按鈕SE時，它相當(dāng)于一個不對應(yīng)回路，閃光母線與負電源接通，閃光繼電器KTW的線圈回路接通，電容器C經(jīng)附加電阻R和“不對應(yīng)”回路中的信號燈充電，于是加在KM兩端的電壓不斷升高，當(dāng)達到其動作電壓時，KM動作，其常開觸點KM.2閉合，閃光母線（+）WTW與正電源直接接通，信號燈全亮。同時其常閉觸點KM.1斷開它的線圈回路，電容C便放電，放電后，電容C的端電壓逐漸降低，待降至KM的返回電壓時，KM復(fù)歸，KM.2斷開，KM.1閉合，閃光母線經(jīng)KM、KM.1與正電源接通，信號燈呈半亮。重復(fù)上述過程，便發(fā)出連續(xù)閃光。,.,23,.,24,三相一次重合閘回路,.,25,.,26,重合閘的作用,架空線路的短路故障多為瞬時性的，當(dāng)保護跳閘切除故障后，短路點的絕緣經(jīng)?？苫謴?fù)，便可利用自動重合閘裝置，使斷路器自動再合閘，即可恢復(fù)線路再送電，這種重合成功率不低于70%。,.,27,重合閘動作過程,（1）線路正常運行，開關(guān)處于合閘狀態(tài)，QF3常閉觸點斷開，控制開關(guān)SA在合閘后位置，其觸點21、23接通，信號燈HL亮，電容C經(jīng)充電電阻R4充電，經(jīng)1015s時間，充電至額定的直流電壓，這時KAC處于準(zhǔn)備動作狀態(tài)。,.,28,重合閘動作過程,（2）線路發(fā)生瞬間故障，保護動作使開關(guān)跳閘，其輔助常閉觸點QF3閉合，由于SA還處于“合閘”位置，其觸點21、23仍導(dǎo)通，所以重合閘由開關(guān)的輔助觸點與SA觸點不對應(yīng)啟動，時間繼電器KT經(jīng)本身的瞬時常閉觸點KT2瞬時斷開，使限流電阻R5串入KT線圈電路中，這時KT繼續(xù)保持動作狀態(tài),.,29,重合閘動作過程,（3）經(jīng)整定的延時，以保證線路故障點的絕緣恢復(fù)和開關(guān)準(zhǔn)備再次合閘，當(dāng)KT的常開觸點KT1接通，構(gòu)成了電容C對中間繼電器KM電壓線圈的放電回路。KM動作，其常開觸點閉合，使操作電源經(jīng)KM2、KM1觸點、KM電流自保持線圈、信號繼電器KS和壓板XE1向合閘接觸器KMC發(fā)出合閘脈沖，斷路器合閘。同時由KS給出重合閘動作信號。,.,30,重合閘動作過程,（4）斷路器合上后，若是瞬時性故障，重合成功。輔助觸點QF2、QF3斷開，繼電器KS、KT相繼返回，其觸點打開。電容C重新充電，經(jīng)過1015s時間充好電，準(zhǔn)備下一次動作。這說明裝置是能夠自動復(fù)歸的。,.,31,重合閘相關(guān)知識,（5）斷路器重合于永久性故障時，保護再次動作，使斷路器跳閘，KAC重新啟動，KT觸點閉合，電容C來不及充電到KM動作所需要的電壓，不會起動重合閘，保證了只重合一次。,.,32,重合閘相關(guān)知識,（6）手動跳閘時，控制開關(guān)SA處于“跳閘”后位置，此時SA觸點21-23斷開，KAC不啟動；同時，2、4觸點閉合，使電容C對R6放電，KM不能動作。因此，手動跳閘不重合。,.,33,重合閘相關(guān)知識,為防止KAC出口中間繼電器KM觸點KM2與KM1被卡住，而出現(xiàn)斷路器多次重合于故障線路上（即“跳躍”），可采用“防跳”措施。1)采用兩對常開觸點KM1和KM2串聯(lián)，若其中一對觸點卡住，另一對能正常斷開，不至發(fā)生斷路器“跳躍”現(xiàn)象。2)斷路器本身的“防跳”功能。當(dāng)KM兩個串聯(lián)的常開觸點被粘住時，KL的電壓線圈經(jīng)自身的常開觸點KL1而帶電自保持，從而使其常閉觸點KL2、KL3也保持斷開，使合閘接觸器KMC不會接通，達到了“防跳”的目的。,.,34,重合閘相關(guān)知識,當(dāng)線路低頻減載及母線差動等保護裝置動作后不需重合閘時，設(shè)重合閘閉鎖回路。雙側(cè)電源重合閘裝置，還應(yīng)防止兩側(cè)電源的非同期合閘。對于單回聯(lián)絡(luò)線，可在重合閘的“不對應(yīng)”啟動回路中，串入同期或無壓檢定繼電器的觸點，只有當(dāng)線路跳閘后線路無壓，或?qū)?cè)與本側(cè)在同期情況下，才能啟動重合閘裝置；,.,35,三、具有“防跳”“閃光回路”、燈光監(jiān)視的當(dāng)?shù)乜刂?、彈簧機構(gòu)的斷路器控制回路,.,36,.,37,配彈簧操作機構(gòu)的斷路器控制、信號回路，在其合閘線圈中串有彈簧已貯能閉鎖觸點SQS1，只有彈簧貯能后，才能合閘；當(dāng)設(shè)有自動重合閘，如重合于永久性故障時，彈簧來不及貯能（需9S），故不能第二次重合。為可靠起見，仍加了“防跳”回路。,.,38,四、具有“防跳”“閃光回路”、燈光監(jiān)視的當(dāng)?shù)乜刂?、液壓機構(gòu)的斷路器控制回路,.,39,.,40,當(dāng)液壓低于合閘回路所需壓力時，觸點SP4斷開，不允許合閘；當(dāng)液壓低于跳閘回路壓力時，觸點SP5斷開，不允許跳閘。3SP3觸點閉合，發(fā)出油壓降低信號；觸點SP1、SP2閉合，啟動油泵打壓；壓力表的觸點PP1、PP2啟動KM3發(fā)出壓力異常信號；當(dāng)油壓降到零時，啟動油泵可能造成斷路器的慢分事故。,.,41,液壓機構(gòu)的五個微動開關(guān)的用途油泵自動停止油泵自動啟動壓力降低合閘閉鎖分閘閉鎖,.,42,.,43,五、具有“防跳”“閃光回路”、燈光監(jiān)視的可遠方控制的斷路器控制回路原理圖,.,44,.,45,六、綜自站110kV及以下電壓等級斷路器控制,.,46,遙控示意圖,設(shè)備,測控屏,集線器,監(jiān)控機,電纜通訊線,網(wǎng)線,網(wǎng)線,五防機,.,47,.,48,.,49,.,50,.,51,七、三相聯(lián)動控制回路,.,52,.,53,八、220kV及以上電壓等級斷路器的操作控制,.,54,220kV及以上斷路器控制回路的特點,1.滿足雙重化要求要準(zhǔn)確可靠地切除電力系統(tǒng)中的故障,除了繼電保護裝置要準(zhǔn)確、可靠地動作外,作為繼電保護的執(zhí)行元件的斷路器是否能可靠地動作,這對于切除故障至關(guān)重要。顯然,在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,即使繼電保護裝置正確動作,如斷路器失靈而拒動,故障仍不能被切除,勢必釀成嚴重的后果。為了保證可靠地切除故障,220kV及以上斷路器采用雙重化的跳閘回路是非常必要的。,.,55,通常220kV及以上斷路器的操動機構(gòu)都配有二個獨立的跳閘線圈,能滿足雙重化的要求。在設(shè)計控制回路時,應(yīng)有二個獨立的跳閘回路,兩個跳閘回路的控制電纜也應(yīng)分開。2.應(yīng)有斷路器非全相運行保護220500kV系統(tǒng)中,在斷路器出現(xiàn)非全相運行情況下,會產(chǎn)生零序電流,有可能引起網(wǎng)絡(luò)中相鄰線路零序過電流保護后備段動作,導(dǎo)致電網(wǎng)無選擇性跳閘。所以,當(dāng)單相操作的斷路器,出現(xiàn)非全相狀態(tài)時,非全相保護應(yīng)使斷路器三相跳閘。,.,56,.,57,.,58,220kV斷路器的控制回路接線實例,.,59,.,60,.,61,220kV斷路器的控制回路接線,該22OkV斷路器的控制回路接線的主要特點如下(1)220kV線路一般裝設(shè)綜合重合閘,故斷路器采用分相控制。圖中為燈光監(jiān)視方式,三相公用一個控制開關(guān)。為實現(xiàn)同時手動跳合閘,增加了三相合閘繼電器SHJ和三相跳閘繼電器STJ。當(dāng)進行三相跳、合閘操作時,由控制開關(guān)觸點起動STJ或SHJ,再由其觸點接通跳、合閘回路。STJ和SHJ均為電壓起動、電流自保持型中間繼電器,以確?？煽刻?、合閘。(2)每相設(shè)一個電流起動、電壓保持的“防跳”繼電器TBJA、TBJB、TBJc,實現(xiàn)分相式的“防跳”,.,62,(3)為實現(xiàn)跳閘、合閘回路的監(jiān)視，每相分別設(shè)跳閘位置繼電器TWJA、TWJB、TWJc和合閘位置繼電器HWJA、HWJB、HWJc?？蓪崿F(xiàn)三相位置不一致監(jiān)視和控制回路斷線監(jiān)視。位置繼電器的觸點還用作起動位置信號燈,為監(jiān)控系統(tǒng)和中央信號以及繼電保護提供反映斷路器位置的觸點等。(4)本圖為裝設(shè)液壓機構(gòu)的接線,設(shè)有液壓降低的閉鎖回路。各種操作狀態(tài)下閉鎖的壓力不同,一般分為合閘閉鎖、跳閘閉鎖、重合閘閉鎖,各制造廠的液壓機構(gòu)不同,閉鎖的壓力也不同。閉鎖的壓力值由斷路器制造廠給定。(5)斷路器的位置信號,三相公用一只紅燈和綠燈。由跳合閘繼啟器觸點起動。,.,63,綜自站220kV及以上電壓等級斷路器控制,.,64,.,65,關(guān)于操作箱,操作箱作用操作箱一般由哪些繼電器組成分相操作箱，除了完成跳、合閘功能外，其輸出觸點還應(yīng)完成哪些功能,.,66,.,67,.,68,操作箱,一、作用變電所內(nèi)對斷路器分閘、合閘控制是通過斷路器控制回路實現(xiàn)的。為實現(xiàn)對斷路器的分合閘操作（分相操作），用一個具有執(zhí)行控制回路中間元件：執(zhí)行分合閘命令的；聯(lián)系分閘、合閘命令與斷路器的操動機構(gòu)。這一重要的中間電氣連接器件稱為操作箱。,.,69,操作箱,按操作箱的作用原理分為：三相操作箱和分相操作箱二、一般由下列繼電器組成：監(jiān)視斷路器合閘回路的跳閘位置繼電器及監(jiān)視斷路器跳閘回路的合閘位置繼電器。防止斷路器跳躍繼電器。手動合閘繼電器。壓力監(jiān)察或閉鎖繼電器。手動跳閘繼電器及保護三相跳閘繼電器。一次重合閘脈沖回路(重合閘繼電器)。輔助中間繼電器。跳閘信號繼電器及備用信號繼電器。,.,70,分相操作箱其輸出觸點應(yīng)完成哪些功能,除完成跳、合閘功能外用于發(fā)出斷路器位置不一致或非全相運行狀態(tài)信號用于發(fā)出控制回路斷線信號