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輕松看懂控制回路,最簡單的斷路器控制回路原理圖一看就懂
斷路器的控制回路是最基礎(chǔ)的二次回路。但是對于初學(xué)者要理解也并不容易。得益于一位老師的指點(diǎn),本期小編和大家一起抽絲剝繭,分享一下關(guān)于基本跳合閘回路的學(xué)習(xí)心得。
1、控制回路的基本要求
開始學(xué)習(xí)控制回路之前,我們先了解一下控制回路需要具備哪些基本的功能:
(1)能進(jìn)行手動(dòng)跳合閘和由保護(hù)和自動(dòng)裝置的跳合閘;
(2)具有防止斷路器多次重復(fù)動(dòng)作的防跳回路;
(3)能反映斷路器位置狀態(tài);
(4)能監(jiān)下次操作時(shí)對應(yīng)跳合閘回路的完好性;
(5)有完善的跳、合閘閉鎖回路;
最簡單的斷路器控制回路原理圖
KK—控制開關(guān)
HC—合閘線圈或合閘接觸器線圈(電磁機(jī)構(gòu))
TQ—跳閘線圈
DL—斷路器輔助接點(diǎn)
1ZJ—保護(hù)及自動(dòng)裝置接點(diǎn)BCJ—保護(hù)出口繼電器接點(diǎn)
HQ—電磁機(jī)構(gòu)中的斷路器合閘線圈
(一)合閘回路斷路器合閘回路由以下幾部分組成合閘啟動(dòng)回路 → 斷路器輔助接點(diǎn)(常閉)→ 合閘線圈手動(dòng)合閘或自動(dòng)合閘時(shí),合閘啟動(dòng)回路瞬時(shí)接通,合閘線圈勵(lì)磁,啟動(dòng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu),開關(guān)合上后,串于合閘回路的斷路器常閉接點(diǎn)打開,斷開合閘回路。
(二)跳閘回路斷路器跳閘回路由以下幾部分組成跳閘啟動(dòng)回路 → 斷路器輔助接點(diǎn)(常開)→ 跳閘線圈手動(dòng)跳閘或自動(dòng)跳閘時(shí),跳閘啟動(dòng)回路瞬時(shí)接通,跳閘線圈勵(lì)磁,啟動(dòng)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu),開關(guān)跳開后,串于跳閘回路的斷路器常開接點(diǎn)打開,斷開跳閘回路。
(三)斷路器輔助接點(diǎn)的作用 在操作回路中串入斷路器輔助接點(diǎn)的作用:
(1)跳閘線圈與合閘線圈廠家是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的,在跳、合閘操作完成后,通過DL觸點(diǎn)自動(dòng)地將操作回路切斷,以保證跳、合閘線圈的安全;
(2)跳、合閘啟動(dòng)回路的觸點(diǎn)(操作把手觸點(diǎn)、繼電器觸點(diǎn))由于受自身斷開容量限制,不能很好地切斷操作回路的電流,如果由它們斷開操作電流,將會(huì)在操作過程中拉弧,致使觸點(diǎn)燒毀。斷路器輔助接點(diǎn)斷開容量大,由斷路器輔助接點(diǎn)斷開操作電流,可以很好地滅弧,保護(hù)控制開關(guān)及繼電器接點(diǎn)不被燒毀。
2、典型的控制回路
根據(jù)控制回路的幾點(diǎn)基本要求,我們以10kV的PSL641保護(hù)裝置為例,分為五個(gè)步驟,一步步搭建基本的控制回路,并了解每個(gè)部分的作用。
(1)跳閘與合閘回路
首先,能夠完成保護(hù)裝置的跳合閘是控制回路最基本的功能。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)很簡單,回路如下圖所示。
假定斷路器在合閘狀態(tài),斷路器輔助接點(diǎn)DL常開接點(diǎn)閉合。當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)跳閘命令,TJ閉合時(shí),正電源-> TJ-> LP1-> DL-> TQ-> 負(fù)電源構(gòu)成回路。跳閘線圈TQ得電,斷路器跳閘。合閘過程同理。
分閘到位后,DL常開接點(diǎn)斷開跳閘回路。DL常閉接點(diǎn)閉合,為下一次操作對應(yīng)的合閘回路做好準(zhǔn)備。
利用DL常開接點(diǎn)斷開跳閘電流,一是為了防止TJ粘連造成TQ燒壞(因?yàn)門Q的熱容量是按短時(shí)通電來設(shè)計(jì)的);二是因?yàn)槿绻蒚J來斷開合閘電流,由于TJ接點(diǎn)的斷弧容量不夠,容易造成TJ接點(diǎn)燒壞(HJ也是一樣的道理),這就為下一次保護(hù)跳閘(或合閘)埋下了隱患且不易被發(fā)現(xiàn)。
(2)跳閘/合閘保持回路
為了防止TJ先于DL輔助接點(diǎn)斷開(如開關(guān)拒動(dòng)等情況),我們增加了“跳閘自保持回路”。該回路可以起到保護(hù)出口接點(diǎn)TJ以及可靠跳閘的作用。增加的部分用紅色標(biāo)記,R在0.1Ω左右。當(dāng)分閘電流流過TBJ時(shí),TBJ動(dòng)作,TBJ1閉合自保持,直到DL斷開分閘電流。這時(shí)無論TJ是否先于DL斷開,都不會(huì)影響斷路器分閘,也不會(huì)燒壞TJ。
(3)防跳回路
TBJ我們有時(shí)也叫它“防跳繼電器”。這是因?yàn)樗辛硪粋€(gè)非常重要的功能:防跳。
防跳的概念:所謂的防跳,并不是“防止跳閘”,而是“防止跳躍”。當(dāng)合閘于故障線路時(shí),保護(hù)會(huì)發(fā)跳令將線路跳開。如果此時(shí)HJ接點(diǎn)發(fā)生粘連,斷路器就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)跳、合、跳、合。。。這就是“跳躍現(xiàn)象”。(斷路器跳閘時(shí)間需要30-60ms,合閘時(shí)間需要60-90ms,一個(gè)跳合周期只需要150ms,很容易在短時(shí)間內(nèi)完成幾個(gè)周期的跳合跳的循環(huán))跳躍現(xiàn)象輕則對系統(tǒng)造成多次沖擊,嚴(yán)重時(shí)可能使斷路器爆炸。所以“防跳”回路是必不可少的。下圖中我們增加了防跳回路的部分,用綠色標(biāo)記。
TBJ是一個(gè)雙線圈繼電器,由串接與跳閘回路的電流啟動(dòng)線圈TBJ,和接于防跳回路的電壓自保持線圈TBJV組成。在跳閘過程中,當(dāng)有分閘電流流過TBJ時(shí),防跳回路中的TBJ2閉合,電壓自保持線圈啟動(dòng),TBJV2閉合,TBJV1斷開。
如果在保護(hù)跳閘期間,HJ發(fā)生粘連,HJ->LP2->TBJV2->TBJV這條回路接通,TBJV電壓自保持,使得TBJV1始終斷開,合閘回路始終處于斷開狀態(tài)。這也就是防跳的目的:將斷路器保持在跳閘狀態(tài)。
如果跳閘期間沒有跳令存在,則在斷路器完成分閘后,跳閘回路被DL常開接點(diǎn)斷開,TBJ電流線圈失電,此時(shí)由于HJ是斷開的,不能形成TBJV電壓自保持,復(fù)歸。TBJV1重新閉合,合閘回路完好,不影響下次的跳合閘。
需要注意,接于跳閘回路的TBJ電流線圈,要求其在分閘時(shí)造成的壓降要小。規(guī)程規(guī)定不能大于控制電源額定電壓的5%。TBJ電流線圈的額定動(dòng)作電流不能大于分閘電流的50%,保證TBJ在跳閘過程中可靠動(dòng)作。
在有些斷路器中也設(shè)置了防跳回路,它一般是由電壓型繼電器完成防跳功能的。但操作箱中的防跳回路與斷路器中的防跳回路一般不能同時(shí)使用,以免產(chǎn)生寄生回路。通常斷路器自身有防跳回路的用其自身的防跳回路,沒有的用操作箱的防跳回路。
(4)斷路器位置監(jiān)視回路
前面提到,控制回路應(yīng)該能夠反映斷路器的位置狀態(tài)以及跳合閘回路的完整性。所以我們在回路中增加了TWJ、HWJ來監(jiān)視跳閘回路、合閘回路的完整性。圖中用藍(lán)色表示。
TWJ和HWJ的常閉接點(diǎn)串聯(lián)來發(fā)出“控制回路斷線”的信號(hào)?;芈吠旰脮r(shí),TWJ和HWJ必然有一個(gè)啟動(dòng)。當(dāng)控制回路異常時(shí),TWJ和HWJ均失電,報(bào)“控制回路斷線”。
同時(shí)用TWJ的常開接點(diǎn)起動(dòng)綠燈,HWJ的常開接點(diǎn)起動(dòng)紅燈。綠燈亮,表示斷路器在分閘狀態(tài),合閘回路完好;紅燈亮,表示斷路器在合閘狀態(tài),跳閘回路完好。
(5)手分/手合回路
除了保護(hù)裝置跳合閘外,控制回路還需要具備遙分遙合,就地分合的功能。其基本的原理是類似的,就不贅述了。增加的部分圖中用橙色表示。
圖中的KKJ是一只雙位置繼電器。它一個(gè)線圈得電后即使該動(dòng)作電壓小時(shí),繼電器還是保持在原來狀態(tài),知道另外一個(gè)線圈得電才能使繼電器轉(zhuǎn)換到另外一種狀態(tài)。比如手分/遙分,使KKJ=0,只有手合/遙合后才能使KKJ=1。
KKJ的作用是用來判斷是正常的分合閘操作,還是故障時(shí)保護(hù)裝置的跳合閘動(dòng)作。當(dāng)正常的分合閘操作時(shí),KKJ應(yīng)變位,當(dāng)保護(hù)動(dòng)作跳合閘時(shí),KKJ應(yīng)不變位。KKJ的常開接點(diǎn)提供給“事故總”信號(hào)以及重合閘裝置使用。
(6)控制回路的閉鎖
為保證斷路器工作的安全,控制回路往往采取多種閉鎖措施,當(dāng)條件不滿足時(shí),禁止斷路器的操作。常見的閉鎖回路一般有三種:
A、斷路器的操作系統(tǒng)異常時(shí)對分、合閘回路進(jìn)行閉鎖。當(dāng)液壓/氣壓操作機(jī)構(gòu)壓力過高或過低,彈簧操作機(jī)構(gòu)彈簧未儲(chǔ)能,SF6斷路器的SF6壓力低等,這些都將串接在跳、合閘回路中的常閉接點(diǎn)斷開,不允許斷路器分合。
B、存在不通電源需要并列的場合,斷路器控制回路要增加同期閉鎖回路。
C、為了防止誤操作的防誤閉鎖回路,在不具備操作條件時(shí)將控制回路斷開。
以上所討論的是三相操作的斷路器控制回路。在220kV及以上系統(tǒng)中,通常采用分相操作的控制回路。分相操作控制回路看似復(fù)雜,其實(shí)原理是相同的,就不再贅述了。但分相操作控制回路有雙組跳圈,第一組與合圈公用一組電源,第二組跳圈單獨(dú)使用一組電源。兩組直流電壓相互獨(dú)立。另外,每組跳閘回路都有一套三相不一致保護(hù)。
關(guān)于斷路器的控制回路,就討論到這里,希望對大家有所幫助。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于電子的知識(shí)技巧了,學(xué)習(xí)以上的輕松看懂控制回路,最簡單的斷路器控制回路原理圖一看就懂知識(shí),對于電子的幫助都是非常大的,這也是新手學(xué)習(xí)機(jī)電專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù),我們會(huì)有專業(yè)的人士來為您解答。
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