(完整ppt)断路器二次控制回路

继电器就是预先调好一个定值。当作为的电量超过或低于这个数值时才突然动作。断路器是电力系统中，改变运行方式，开断和关合负载电流、空载长线路或电容器组等容性负荷电流，及开断空载变压器或高压电动机等电感性小负荷电流的设备。断路器与继电保护配合，在电网发生故障时，能快速将故障从电网上切除，以减轻电力设备的损坏和提高电网的稳定性。断路器与自动重合闸配合，能保证电网发生瞬时故障时及时切除故障和恢复供电，提高电网供电的可靠性.1.断路器的作用模块1断路器二次回路基础知识模块1断路器二次回路基础知识2.断路器的分类（按介质分）型号特征额定开断容量，MVAS─少油断路器D─多油断路器K─空气断路器Q─产气断路器Z─真空断路器L─六氟化硫断路器C─磁吹断路器安装条件设计序号N─户内W─户外额定电压，kV派生标志C─带有手车装置G─改进型D─带有电磁操作结构额定电流，A模块1断路器二次回路基础知识①油断路器：指触头在变压器油中开断，利用变压器油作为灭弧介质的断路器。其中油只作灭弧介质，用油量少的，称为少油断路器。油兼做绝缘介质，用油量多的，称为多油断路器。②空气断路器:利用高压空气来吹弧的断路器。吹弧压力一般在10-40大气压范围内，由于其结构复杂，现已基本淘汰。③真空断路器：触头在真空中开断，利用真空作为绝缘介质和灭弧介质的断路器。真空断路器要求真空度在0.0133Pa以上。模块1断路器二次回路基础知识④固体产气断路器：利用固体产气物质在电弧高温作用下分解出的气体来熄灭电弧的断路器。由于其灭弧能力低，一般只做负荷开关用。⑤六氟化硫断路器：利用高压六氟化硫气体来吹弧的断路器。因灭弧性能好而得到了广泛应用。SF6气体的特性:绝缘强度在均匀电场下为空气的2-3倍，开断能力是空气的100倍。但SF6气体在电弧的作用下会产生极少量的SF4气体。SF4与金属触头、SF6气体中的水分化合，产生HF、SOF2。SF4、HF、SOF2有毒，对金属和绝缘材料都有很大的腐蚀性。模块1断路器二次回路基础知识3.断路器的分类（按操作机构分）①电磁操作机构：利用合闸线圈的电磁力合闸，同时将分闸弹簧储能。特点是合闸电流很大，可达几十安至数百安，所以合闸回路不能直接利用控制开关触点接通，必须采用合闸接触器。适用于35kV及以下断路器。②弹簧操作机构：靠已储能的合闸弹簧合闸，分闸有时不释放能量。现广泛运用。模块1断路器二次回路基础知识电磁操作机构弹簧操作机构模块1断路器二次回路基础知识③液压操作机构：以压缩N2(碟簧)作为能源，以液压油作为传递媒介来进行分、合闸。广泛适用110kV及以上的少油及SF6断路器。④气动操作机构：以压缩空气为动能，推动活塞实现分、合闸。需配备空气压缩设备。气动操作机构：分闸靠压缩空气同时给弹簧储能，合闸靠弹簧的机构。模块1断路器二次回路基础知识液压碟簧操作机构液压(N2)操作机构气动操作机构模块1断路器二次回路基础知识4.断路器的参数模块1断路器二次回路基础知识①额定开断电流：是在额定电压下断路器能安全无损地开断的最大电流。②额定关合电流：断路器能可靠接通的最大电流。一般取额定开断电流的1.8√2(≈2.5)倍。③额定开断容量：是表征断路器开断能力的一个参数，它是由开断电流通过计算而得出的，对于三相断路器，额定断流容量公式为：额定开断容量=√3×额定开断电流×额定线电压模块1断路器二次回路基础知识⑤额定峰值耐受(动稳定)电流：是指断路器在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。与额定短路关合电流相等。④额定短时耐受(热稳定)电流：反映的使断路器承受短路电流热效应的能力。它是在规定的时间内断路器在合闸位置能够承载的电流的有效值，数值上就等于断路器的额定短路开断电流。模块1断路器二次回路基础知识5.断路器的结构①开断部分:包括导电和触头系统以及灭弧室。②操作和传动机构:包括操作能源和把操作能源传动到动触头系统的传动机构。③绝缘部分:把处于高电位的导电和触头系统与低电位的操作能源系统，实现绝缘、连接的元件。LW10B-252型SF6断路器瓷柱式结构模块1断路器二次回路基础知识灭弧室及支持瓷柱的内部结构模块1断路器二次回路基础知识模块1断路器二次回路基础知识6.对断路器控制回路基本要求1.能进行手动跳、合闸和由继电保护与自动装置实现自动跳、合闸。2.能监视下次操作时分闸回路的完整性(HWJ)，对重要元件及有重合闸功能的元件，还应监视下次操作时合闸回路的完整性(TWJ)。3.对于分相操作的断路器，应有监视三相位置是否一致的措施，就是应有三相不一致信号。模块1断路器二次回路基础知识7.断路器分合闸的实现①主控室后台机远方操作：通过后台机通过测控屏将操作命令传递到保护屏操作箱，再由操作箱传递到开关机构箱，驱动跳、合闸线圈。②就地操作：通过开关机构箱上的操作按钮进行就地操作。③遥控操作：调度、集控站发遥控命令，通过远动通信屏传到测控屏，再到保护操作箱，实现断路器操作。④开关本身保护、重合闸动作，发跳合闸命令至操作插件，引起开关跳合闸操作。通道模块1断路器二次回路基础知识通道电源插件(DC)DC102101104105106滤波器DC/DC＋5V±12V＋24V至装置内部其他插件光耦24V至OPT1插件101102106+220V/+110V-220V/-110V接地铜排保护装置(A)(B)104105光耦24V＋保护装置(C)615614OPT1光耦24V－开入公共外部空接点开入DC模块1断路器二次回路基础知识8.断路器合闸回路的实现1.合闸应满足现场及远方手动合闸，保护重合闸的要求。现场手动合闸就地合闸按钮CC+KM1-KM1加入远方/就地切换，远方合闸包括手动合闸及重合闸功能就地合闸按钮CC+KM1-KM1远方/就地S8SHJZHJ模块1断路器二次回路基础知识2.断路器有一定的固有分合闸时间，为保证合闸时断路器合闸回路的可靠闭合，加入带电保持继电器，保证断路器可靠合闸。BCJ励磁后其接点闭合实现自保持，保证合闸回路的可靠闭合就地合闸按钮CC+KM1-KM1远方/就地SHJZHJBCJBCJ模块1断路器二次回路基础知识3.断路器操动机构中的跳、合闸线圈是按短时通电设计的，在跳、合闸完成后应自动解除命令脉冲，切断跳、合闸回路，以防止跳、合闸线圈长时间通电损坏。加入带有一定切断容量的断路器常闭辅助接点，合闸完成后断开回路。就地合闸按钮CC+KM1-KM1远方/就地SHJZHJBCJBCJS14.应加入相关闭锁条件断路器正常合闸应满足SF6压力及液压/弹簧机构压力正常条件(对于分相机构还应加入三相不一致闭锁节点)。就地合闸按钮CC-KM1远方/就地SHJZHJBCJBCJS1BSJBSJSF6压力节点液压机构压力模块1断路器二次回路基础知识+KM5.加入“防跳跃”功能在断路器控制回路中加入防跳跃继电器，当发生跳跃情况时，将断路器合闸回路断开。就地合闸按钮CC-KM1远方/就地SHJZHJBCJBCJS1BSJBSJSF6压力节点液压机构压力FTJFTJ+KM1模块1断路器二次回路基础知识模块1断路器二次回路基础知识6.加入合闸监视回路跳位继电器监视合闸回路的完好性。就地合闸按钮CC-KM1远方/就地SHJZHJBCJBCJS1BSJBSJSF6压力节点液压机构压力FTJFTJ+KM1FTJS1TWJ模块1小结1.断路器操作机构分哪几类？2.额定短时耐受(热稳定)电流、额定短路开断电流、额定峰值耐受(动稳定)电流及额定短路关合电流之间的关系是什么?3.TWJ、FTJ、BSJ继电器的作用是什么？思考题本模块介绍了断路器的作用、分类、结构及参数，了解了断路器二次回路的基本要求。掌握了断路器分合闸回路的实现方法。模块2知识重点：1.熟悉弹簧机构的储能特点；2.掌握弹簧机构的动作原理；3.熟悉液压机构的储能特点；4.掌握液压机构的动作原理。模块2断路器的操作机构模块2断路器的操作机构1.弹簧机构的构造及工作原理弹簧储能特点：①断路器在合闸过程中，合闸弹簧释放能量，部分能量释放给分闸弹簧，分闸弹簧在此过程中储能。几乎在合闸过程的同时，马达将自动启动，合闸弹簧重新储能，即合闸弹簧和分闸弹簧均处于储能状态。此时开关可执行分—合—分操作。②断路器在分闸位置，分闸弹簧未储能，合闸弹簧处于储能状态。断路器在分闸过程中，只有分闸弹簧释放能量，合闸弹簧仍处于储能状态。模块2断路器的操作机构弹簧操作机构弹簧机构的分、合闸过程演示：分闸弹簧合闸弹簧模块2断路器的操作机构弹簧机构的分闸模块2断路器的操作机构弹簧机构的合闸模块2断路器的操作机构2.液压机构的构造及工作原理液压储能特点：1.液压机构压力降低到油泵起动油压时，电动机启动储能，压力恢复至正常值时经一定延时断开油泵电源。2.合闸时，利用活塞两侧高压油油压差驱动活塞移动，完成合闸。3.分闸时，活塞一侧为高压油，一侧为常压油，高压油驱动活塞完成分闸过程。模块2断路器的操作机构液压操作机构合闸线圈Y2活塞储能筒主阀储能电机单向阀压力表压力开关安全阀油泵泄压阀油箱过滤器Y1分闸线圈合闸指令阀分闸指令阀合闸过程演示分闸过程演示模块2小结1、弹簧储能特点是什么？2、液压储能特点是什么？思考题本模块介绍了断路器弹簧机构、液压机构结构、储能过程，并通过结构示意图了解了断路器两种操作机构的工作原理。模块3弹簧机构断路器二次回路模块3知识重点：1.熟悉储能回路原理2.掌握分闸回路原理3.掌握合闸回路原理220kV西门子3AP1FI型断路器的二次回路1.断路器设置两组跳闸线圈，一组合闸线圈，两组控制电源。2.分合闸回路均采用分相操作回路，其中手动分合闸三相一体控制。保护跳闸回路可分相出口。3.储能回路采用三相交流电源供电。4.信号回路使用遥信电源，独立于断路器控制电源。模块3弹簧机构断路器二次回路S4“三相不一致/打压超时”复归按钮S8“远方/就地”转换开关S9“就地合闸”按钮S3“就地分闸”按钮S10“门灯”控制开关S1LA/S1LB/S1LC断路器辅助节点ZHJ重合闸中间继电器SHJ手合中间继电器STJ手分中间继电器K76就地合闸中间继电器K77就地分闸中间继电器K75LA/K75LB/K75LC防跳继电器K9LA/K9LB/K9LC弹簧储能接触器K10分闸1SF6总闭锁继电器K55分闸2SF6总闭锁继电器K16开关三相不一致时间继电器1K26开关三相不一致时间继电器2K61开关三相不一致强跳分闸1K63开关三相不一致强跳分闸2K15弹簧未储能中间继电器K67弹簧储能超时继电器Y1LA/Y1LB/Y1LC合闸线圈Y3LA/Y3LB/Y3LC分闸线圈1Y4LA/Y4LB/Y41LC分闸线圈2HWJ合位监视继电器TWJ跳位监视继电器模块3弹簧机构断路器二次回路S16LBK9LB合闸闭锁打压超时S16LAK9LAS16LCK9LC电动机控制S16LBS16LAS16LCK67K15K67复归S4+KM1-KM1储能接触器储能超时继电器弹簧未储能继电器弹簧未储能接点1.储能回路F1LAK9LAMF3N电动机回路照明回路F1LBK9LBMF1LCK9LCMF2S10加热器回路ABC空气开关电动机回路照明回路加热器回路+KM-KM模块3弹簧机构断路器二次回路断路器三相不一致跳闸断路器由于各种原因而发生非全相运行，主要为：分相操作机构一相或二相拒合或拒分，单相重合闸拒动，三相操作机构连杆断裂或脱落等。断路器非全相运行的危害：发生非全相运行时，三相对称性被破坏，在中性点直接接地系统中将产生零序电流，可能造成继电保护误动；对中性点不接地系统，将引起中性点电压升高，三相对地电压不平衡，最严重的情况是造成断线谐振过电压。非全相运行对于负荷来说是缺相运行，造成用电设备工作不正常，电机烧毁等。所以，线路发生缺相运行时，应立即退出运行。模块3弹簧机构断路器二次回路开关三相不一致保护1.开关三相不一致动作时间应大于重合闸时间，通常220kV线路开关整定为2-4s，母联和主变开关整定为0.3s。2.开关三相不一致保护可通过保护装置实现，也可通过开关本体机构实现