牽引變電所饋線斷路器控制電路分析2021年4月73課件

牽引變電所饋線斷路器控制電路分析2021年4月

大家好，今天我給大家講解的第八章第六節(jié)牽引變電所饋線斷路器控制電路分析。

高壓斷路器是高壓電器設(shè)備中最重要的設(shè)備，是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。

高壓斷路器主要有兩個(gè)作用：

一是控制作用，即根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，接通或斷開(kāi)工作電路；二是保護(hù)作用，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，斷路器自動(dòng)斷開(kāi)故障部分。因此，按照國(guó)鐵集團(tuán)高速鐵路崗位培訓(xùn)規(guī)范要求，熟悉變配電所二次回路原理，是變配電設(shè)備檢修崗位必備的一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)技能。

通過(guò)本課的學(xué)習(xí)，我們主要掌握以下三方面的內(nèi)容：1.斷路器的微機(jī)控制合閘過(guò)程；2.斷路器的事故分閘過(guò)程；3.斷路器的電氣防跳措施。

某變電所采用彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu)的真空斷路器和電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備構(gòu)成饋線間隔，主接線圖可參見(jiàn)下圖1所示。二次系統(tǒng)采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)中設(shè)置饋線測(cè)控保護(hù)單元，承擔(dān)對(duì)該斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的測(cè)量、控制、保護(hù)功能。

一、專(zhuān)業(yè)概況。

圖2為211斷路器的控制和信號(hào)回路展開(kāi)圖，圖中設(shè)備布置在饋線保護(hù)控制屏（虛線框中設(shè)備除外）。所涉及到的設(shè)備包括饋線測(cè)控保護(hù)單元、控制方式選擇開(kāi)關(guān)SA1、帶有位置信號(hào)燈HL1、HL2的分合閘控制開(kāi)關(guān)SA2、事故白燈HL3及其試驗(yàn)按鈕SB1。

圖3饋線測(cè)控保護(hù)單元的出口插件原理圖。

圖2饋線斷路器控制監(jiān)視原理圖

圖3饋線測(cè)控保護(hù)單元出口插件原理圖

一、斷路器的微機(jī)控制合閘

合閘前，斷路器211在分閘位置；圖2中，斷路器聯(lián)動(dòng)輔助常閉接點(diǎn)QF1閉合。選擇開(kāi)關(guān)SA1手柄在“遠(yuǎn)”位，SA13-4不通，變電所當(dāng)?shù)貨](méi)有操作權(quán)限。

當(dāng)電力調(diào)度發(fā)出該變電所211斷路器的合閘指令時(shí)，通過(guò)通信管理機(jī)等設(shè)備，將合閘指令傳送至饋線測(cè)控保護(hù)單元，使對(duì)應(yīng)微型繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合使圖2中饋線測(cè)控保護(hù)單元的3d2和3d6端子接通，發(fā)出合閘命令脈沖。使：

（圖2）+—QA11-2—3d2—3d6—4d14—（圖3）—KCF25-6—4d10—（圖2）—KC5-6—YC—QF1—QA13-4—－;

電路接通，斷路器合閘線圈YC受電，操動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)斷路器合閘，斷路器合閘完畢，輔助聯(lián)動(dòng)接點(diǎn)QF1斷開(kāi)，切斷合閘回路。常開(kāi)輔助接點(diǎn)QF2閉合，使：（圖2）+—QA11-2—4d2—（圖3）—KCC1-16—RKCC—4d4—（圖2）—YT—QF2—QA13-4—－；

電路接通。

由于合閘位置繼電器線圈KCC1-16阻抗大，分閘線圈YT阻抗小，使得分閘線圈承受的電壓小于最小允許動(dòng)作值，故斷路器不分閘。而合閘位置繼電器KCC受電動(dòng)作，其常開(kāi)接點(diǎn)KCC12-9（圖8-16）閉合，使：（圖2）+—QA11-2—R1—HL2—4d26—（圖3）—KCC12-9—4d22—（圖2）—QA13-4—－；

電路接通。紅燈HL2亮，指示斷路器合閘狀態(tài)，同時(shí)，饋線測(cè)控保護(hù)單元在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控單元中給出合閘位置信號(hào)。

二、斷路器的事故分閘XB2連接片可實(shí)現(xiàn)饋線保護(hù)功能的投入與退出。當(dāng)接觸網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，饋線保護(hù)單元?jiǎng)幼?，如圖3所示，保護(hù)出口繼電器動(dòng)作，其接點(diǎn)KCO18-5閉合。使（圖2）+—QA11-2—4d2—（圖3）—KCO18-5—V19、V20、V21—4d6—（圖82）—XB2—4d8—（圖3）—KCF14-1—4d4—（圖2）—YT—QF2—QA13-4—－;

電路接通，斷路器分閘線圈YT受電，操動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)斷路器分閘，斷路器分閘完畢，輔助聯(lián)動(dòng)接點(diǎn)QF2斷開(kāi)，切斷分閘回路。圖2中，饋線測(cè)控保護(hù)單元的4d28和4d30之間的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，使白色事故信號(hào)燈HL3亮，并發(fā)出事故燈光及音響信號(hào)，并使監(jiān)控計(jì)算機(jī)屏幕自動(dòng)跳出該變電所主接線圖，211斷路器圖標(biāo)綠色并閃爍。

三、斷路器的電氣防跳

斷路器的“跳躍”指的是在操作過(guò)程中，斷路器在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)分、合閘的情況。多次頻繁跳躍不僅會(huì)使斷路器損壞，而且還將擴(kuò)大事故范圍。為此，必須采取防跳措施。

斷路器的跳躍現(xiàn)象一般發(fā)生在主變壓器及其線路處于永久性短路故障而且合閘回路斷不開(kāi)的情況下。當(dāng)斷路器合閘送電至故障線路后，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作使斷路器跳閘，圖2中，若控制開(kāi)關(guān)SA2仍在合位而未轉(zhuǎn)換，或饋線保護(hù)測(cè)控單元1X的（1X-3d2）和（1X-3d6）端子接通未返回，斷路器將再次合閘，保護(hù)又將使斷路器跳閘，如此反復(fù)分、合動(dòng)作，即發(fā)生跳躍現(xiàn)象。

如圖3，在饋線保護(hù)測(cè)控單元設(shè)置具有電壓線圈與電流線圈的雙線圈防跳繼電器，其電流線圈KCF1串聯(lián)于跳閘回路中，其動(dòng)作電流略小于跳閘線圈的動(dòng)作電流；另一線圈為電壓自保持線圈KCF2，經(jīng)過(guò)自身的常開(kāi)接點(diǎn)KCF27-8并聯(lián)于合閘線圈回路。此電壓線圈及其串聯(lián)電阻阻值很大，不影響合閘回路動(dòng)作。

當(dāng)斷路器合閘于永久性故障點(diǎn)時(shí)，保護(hù)出口繼電器常開(kāi)接點(diǎn)KCO18-5閉合，使斷路器跳閘，同時(shí)也使跳閘回路中的防跳繼電器的電流線圈KCF1受電動(dòng)作，其常開(kāi)接點(diǎn)KCF17-8閉合，為電壓自保持線圈KCF2提供電能，其常閉接點(diǎn)KCF25-6斷開(kāi)，切斷合閘回路；常開(kāi)接點(diǎn)KCF17-8閉合，若此時(shí)控制開(kāi)關(guān)SA2仍在合位而未轉(zhuǎn)換，或饋線保護(hù)測(cè)控單元1X的（1X-3d2）和（1X-3d6）端子接通未返回，則會(huì)使防跳繼電器KCF2自保持在動(dòng)作狀態(tài)。常閉接點(diǎn)始終斷開(kāi)，切斷合閘回路，避免了斷路器再次合閘，從而起到了防止斷路器跳躍的作用。

為了使大家更好地理解斷路器控制回路的原理，下面我們來(lái)看兩個(gè)同學(xué)的實(shí)作展示過(guò)程：步驟如下：第一步，準(zhǔn)備