高压断路器的操作回路.docx
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，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。）13操作回路原理图上图为一个典型操作回路应用图。方框内为操作回路原理图，方框外为操作回路的应用接线，两相对照，以助于理解。其中，DL是断路器辅助接点，它的位置与断路器的开合关联，且开断能力大。跳合闸时电流一般可达到5A,开断5A的电流要求强开断能力，只有断路器的辅助接点可以。HQ为合闸线圈，大电流通过时，即可带动操动机构，使断路器合闸，TQ为跳闸线圈，大电流通过时，即可带动操动机构，使断路器跳闸。ZHQK是一个手动操作开关，手动的位置不同，可以使不同的接点闭合，从而去启动手跳、手合。位置监视跳位监视回路中，TWJ是一个电压继电器，其通电线圈接到断路器的合闸回路中，与开关常闭接点、合闸线圈串联在一起，对合闸回路进行监视。当开关处于跳位时,开关常闭接点闭合,TWJ导通,输出常开接点，去点亮跳位灯。合位监视与此类似。TWJ与HWJ的常闭接点，串在一起，构成了控制回路断线监视功能。正常时，断路器不是处于合位就是跳位，所以这两个接点串在一起应该是开位，如果电源失电时，两个继电器失电，则两个接点全部闭合。这就表示控制回路断线故障。13.2. 合闸回路HBJsTBJ2,与开关常闭接点、合闸线圈串联在一起，构成了合闸回路。其中HBJ的常开接点并在前面，起到了保持作用。TBJ2是用于防跳回路的。当开关准备合闸时，它必定是先处于分闸位置。此时DL的常闭辅助接点为闭合。当手合时,正电通过ZHQK的1-2接点引入到合闸回路中，这样大电流就通过HBJ,流过HQ,完成合闸。电流通过HBJ时，HBJ的常开接点闭合，保持住了电流，即便这时操作开关已断开，电流还是会维持到断路器合上。当断路器合上时，断路器的常闭辅助接点随即打开,断开了合闸回路，合闸过程结束。13.3. 手动操作与保护操作从操作回路原理图上可以看到，手动操作跳合时，均经过一个SWJ双线圈继电器，同时经过一个二极管，引到跳合闸回路中。这个二极管可以防止保护跳合闸时来启动SWJo双位置继电器有两个线圈，一个是动作线圈，一个是复归线圈。当动作线圈通电时，继电器输出接点闭合，复归线圈通电时，输出接点断开。两个线圈同时通电或均不通电时，输出接点维持原状态。这个继电器主要用于区分手合、手跳与保护合、保护跳闸。举例说来，如果是手跳断路器，重合闸就不需重合，如果是继电保护来跳断路器，重合闸就需重合，这时SWJ的接点状态就可以分辨出手跳与保护跳。当手合时，SWJ的接点为1,手跳时，SWJ接点为0。保护跳合时，SWJ的位置不变。13.4. 跳闸回路跳闸回路的动作过程同合闸回路类似。13.5. 防跳回路当断路器的控制开关在合闸位置（或合闸控制回路由于某种原因接通）,当线路存在故障时，继电保护装置动作于断路器跳闸，此时断路器发生再合闸、跳闸，多次重复动作的现象，称跳跃。断路器的跳跃对自身损伤极大，多次跳跃有可能导致爆炸。断路器防跳回路就是为避免这种情况发生而设计的，当断路器跳跃时，防跳回路经继电器互相闭锁，可以达到强制断开合闸回路的功能，从而使断路器一直位于跳位。在操作回路原理图中，当跳闸回路与合闸回路同时接通时,TBJl导通，TBJl的常开接点闭合，防跳回路导通，TBJ2导通，TBJ2的常闭接点断开，从而断开了合闸回路，使断路器固定在跳闸位置，达到了防止断路器跳跃的功能。13.6. 压力闭锁回路在35KV及以上电压等级中，有时会使用六氟化硫开关，这种开关是液压机构，开关跳闸及合闸时要确保跳闸机构中的压力正常，合闸机构中的压力正常。如果压力异常时强行跳合闸，将会导致开关爆炸等严重事故。所以，此时装置的操作回路中，应具备压力闭锁功能。以合闸压力为例。断路器会输入一个合闸压力异常接点，导通HYLJ,HYLJ的常闭接点打开,断开合闸回路。
