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1、斷路器的控制原理在發電廠和變電站中對斷路器的跳、合閘控制是通過斷路器的控制回路以及操動機構來實現的。控制回路是連接一次設備和二次設備的橋梁，通過控制回路，可以實現二次設備對一次設備的操控。通過控制回路，實現了低壓設備對高壓設備的控制。一、控制信號傳送過程（一）常規變電站控制信號傳輸過程某線路高壓開關控制信號傳遞過程由上圖可以看出，斷路器的控制操作，有下列幾種情況：1主控制室遠方操作：通過控制屏操作把手將操作命令傳遞到保護屏操作插件，再由保護屏操作插件傳遞到開關機構箱，驅動跳、合閘線圈。2就地操作：通過機構箱上的操作按鈕進行就地操作。3遙控操作：調度端發遙控命令，通過通信設備、遠動設備將操作信號2、傳遞至變電站遠動屏，遠動屏將空接點信號傳遞到保護屏，實現斷路器的操作。4開關本身保護設備、重合閘設備動作，發跳、合閘命令至操作插件，引起開關進行跳、合閘操作。5母差、低頻減載等其他保護設備及自動裝置動作，引起斷路器跳閘。保護屏操作插件斷路器跳合閘線圈遠動屏母差、低周減載、備自投、主變等控制屏就地操作通信設備通道可以看出，前三項為人為操作，后兩項為自動操作，因此斷路器的操作據此可分為人為操作和自動操作。根據操作時相對斷路器距離的遠近，可分為就地操作、遠方操作、遙控操作。就地通過開關機構箱本身操作按鈕進行的操作為就地操作，有些開關的保護設備裝在開關柜上，相應的操作回路也在就地，這樣通過保護設備上操3、作回路進行的操作也是就地操作，保護設備在主控室，在主控室進行的操作為遠方操作，通過調度端進行的操作為遙控操作。（二）綜自站控制信號傳輸過程某線路高壓開關控制信號傳遞過程操作方式與常規變電站相比，僅在遠方操作和遙控操作時不同。在主控室內進行遠方操作，一般是通過后臺機進行，操作命令傳達到測控裝置，啟動測控裝置跳、合閘繼電器，跳、合閘信號傳遞到保護裝置操作插件，啟動操作插件手跳、手合繼電器，手跳、手合繼電器觸點接通跳、合閘回路，啟動斷路器跳、合閘。當后臺機死機或其它原因不能操作時，可以在測控屏進行操作。遙控操作由調度端（或集控站端）發送操作命令，經通訊設備至站內遠動通訊屏，遠動通訊屏將命令轉發至站內4、保護通訊屏，然后保護通訊屏將命令傳輸至測控屏，逐級向下傳輸。需要指出，有些老站遙控命令是通過后臺機進行傳輸的，如虛線圖所示，但由于后臺機死機保護屏操作插件斷路器跳合閘線圈母差、低周減載、備自投、主變保護等就地操作通信屏后臺機測控屏遠 動 通 信 屏通信設備遠 動 通 信 屏通信設備通道時，將不能進行遙控操作，現在新上站，遙控通道不再經后臺機，提高了遙控操作可靠性。二、常規斷路器控制回路原理下圖為最簡單的斷路器控制回路原理圖手動-+TQHCDLDLKKKKBCJ1ZJ7685自動手動自動合閘回路跳閘回路+-HCHCHQ合閘線圈回路KK 控制開關HC合閘線圈或合閘接觸器線圈（電磁機構）TQ跳閘線圈5、DL斷路器輔助接點1ZJ保護及自動裝置接點BCJ保護出口繼電器接點HQ電磁機構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回路 斷路器輔助接點（常閉）合閘線圈手動合閘或自動合閘時，合閘啟動回路瞬時接通，合閘線圈勵磁，啟動斷路器操動機構，開關合上后，串于合閘回路的斷路器常閉接點打開，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回路斷路器輔助接點（常開）跳閘線圈手動跳閘或自動跳閘時，跳閘啟動回路瞬時接通，跳閘線圈勵磁，啟動斷路器操動機構，開關跳開后，串于跳閘回路的斷路器常開接點打開，斷開跳閘回路。（三）斷路器輔助接點的作用在操作回路中串入斷路器輔助接6、點的作用：（1）跳閘線圈與合閘線圈廠家是按短時通電設計的，在跳、合閘操作完成后，通過DL 觸點自動地將操作回路切斷，以保證跳、合閘線圈的安全；（2）跳、合閘啟動回路的觸點（操作把手觸點、繼電器觸點）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，將會在操作過程中拉弧，致使觸點燒毀。斷路器輔助接點斷開容量大，由斷路器輔助接點斷開操作電流，可以很好地滅弧，保護控制開關及繼電器接點不被燒毀。（四）斷路器防跳回路以上只是最簡單的斷路器控制回路示意圖，在生產過程中，有時由于控制開關原因或自動裝置觸點原因，在斷路器合閘后，上述啟動回路觸點未斷開，合閘命令一直存在，此時，如果繼7、電保護動作，開關跳閘，但由于合閘脈沖一直存在，則會在開關跳閘后重新合閘，如果線路故障為永久性故障，保護將再次將開關跳開，持續存在的合閘脈沖將會使開關再次合閘，如此將會發生多次的“跳合”現象，此種現象被稱為“跳躍”。斷路器的多次跳躍，會使斷路器毀壞，造成事故擴大。因此，必須對操作回路進行改進，防止“跳躍”發生。防跳繼電器就是專門用于防止斷路器跳躍的。（有些開關機構本省設計有防跳功能）在操作回路中增加防跳回路后示意圖如圖所示。帶防跳回路的斷路器控制回路IVTBJTBJTBJ-+TQHCDLDLKKKKBCJ1ZJ7685與上圖相比，增加了中間繼電器TBJ，稱為跳躍閉鎖繼電器。它有兩個線圈，一個是電8、流啟動線圈，串聯于跳閘回路中，這個線圈的額定電流應根據跳閘線圈的動作電流選取，并要求其靈敏度高于跳閘線圈的靈敏度，以保證在跳閘操作時它能可靠地起動；另一個線圈為電壓自保持線圈，經過自身的常開觸點并聯于合閘線圈回路中。在合閘回路中還串聯接入了一個TBJ 的常閉觸點。工作原理如下：當利用控制開關合閘或自動裝置合閘以后，若合閘接點未斷開，當線路發生故障時，保護出口，BCJ（保護出口繼電器）閉合，將跳閘回路接通，使斷路器跳閘，同時跳閘電流也流過防跳繼電器TBJ 的電流啟動線圈，使TBJ 啟動，其常閉觸點斷開合閘回路，常開觸點接通 TBJ 電壓線圈，此時如果合閘脈沖未解除，（控制開關未復歸或自動裝置觸點9、1ZJ 卡住等）則 TBJ 的電壓線圈通過KK 的 58 觸點或 1ZJ 的觸點實現自保持，長期斷開合閘回路，使斷路器不能再次合閘。只有合閘脈沖解除，TBJ 的電壓自保持線圈斷電后，才能恢復至正常狀態。防跳繼電器在保護屏操作插件內。（五）斷路器位置監視回路以下是常規控制回路的紅綠燈監視回路原理圖DLDL電阻電阻HD 紅燈LD 綠燈+-斷路器燈光監視回路，一般用紅燈表示斷路器的合閘狀態，用綠燈表示斷路器的跳閘狀態，指示燈是利用與斷路器傳動軸一起聯動的輔助觸點DL 來進行切換的。當斷路器在斷開位置時，DL 常閉觸點接通，綠燈亮，當斷路器在合閘位置時，DL 的常開觸點接通，紅燈亮。紅、綠燈一方面監視10、斷路器的位置，一方面監視控制回路的完好性，斷路器處于分位時，綠燈亮，表示外部合閘回路完好，斷路器處于合位時，紅燈亮，表示外部跳閘回路完好。以下是完整的直接用跳、合閘回路啟動紅綠燈的控制回路圖。(+)SMTBJ1RXJ信號HDLDTBJ151412911 10IVTBJTBJTBJ-+TQHCDLDLKKBCJ1ZJ7685斷路器位置繼電器監視回路，斷路器位置可以用紅、綠燈監視，也可以用位置繼電器監視，在合閘回路中用跳閘位置繼電器TWJ 代替了綠色信號燈LD，在跳閘回路中用合閘位置繼電器HWJ 代替了紅色信號燈HD。正常情況下只有一個繼電器通電，當斷路器在合閘位置時，合閘位置繼電器 HWJ 通電11、，當斷路器在跳閘位置時，跳閘位置繼電器TWJ 通電。當控制回路斷線時，TWJ 和 HWJ 同時斷電，利用兩個相串聯的常閉觸點TWJ 和 HWJ 報“控制回路斷線”信號。分相操作的斷路器控制回路，220KV 設備開關實行的是分相操作，控制回路中通過手跳、手合繼電器實現手動分、合開關。具體就是利用手跳繼電器、手合繼電器的觸點實現分相操作。下圖中用位置繼電器代替了上述控制回路中的紅綠燈，同時用位置繼電器的接點點亮紅綠燈。現在的微機保護控制回路中，紅綠燈均采用斷路器位置繼電器接點點亮。HWJ 合閘位置HWJ TWJ TWJ 跳閘位置5 8671ZJBCJKKDLDLHCTQ+-TBJTBJTBJVI112、0119121415TBJLDHDXJ信號1RTBJ(+)SM（六）開關機構壓力監視回路所謂開關機構箱的壓力監視回路，是指開關機構箱的壓力異常時，應能發出信號到斷路器控制回路，進行報信號，或閉鎖控制回路的相應操作功能。三、微機保護控制回路與常規保護控制回路的不同(一)跳合閘啟動回路不同與常規控制回路相比，微機保護控制回路在進行手跳、手合時，要啟動手跳、手合繼電器，手跳、手合繼電器通過自保持回路啟動跳、合閘回路。而常規保護控制回路只在分相操作回路中有手跳、手合繼電器及其自保持回路。常規三相操作回路中，手跳、手合直接由控制開關觸點啟動斷路器線圈。（二）紅綠燈啟動回路不同紅綠燈啟動回路不同，常規保護13、紅綠燈直接由斷路器輔助觸點啟動，微機保護控制回路中，紅綠燈分別由合閘位置繼電器和跳閘位置繼電器啟動。（三）微機保護控制回路中均有自保持功能跳、合閘保持回路，微機保護中，不論自動操作（保護跳閘，重合閘動作），或人為操作，均有自保持回路，而常規三相操作回路中，只有自動操作經過自保持回路，人為操作不經自保持回路。四、控制回路應實現的功能通過以上分析，控制回路應具備以下功能：(一)應能進行手動跳、合閘和由繼電保護與自動裝置實現自動跳、合閘。并且當跳、合閘操作完成后，應能自動切斷跳、合閘脈沖電流。（由斷路器輔助接點自動切斷跳、合閘脈沖電流）（二）應具備防止斷路器跳躍功能。此功能由防跳繼電器實現。（三）應14、能指示斷路器的合閘與斷路器的跳閘位置狀態。跳閘位置繼電器，合閘位置繼電器。紅綠燈。（四）自動跳閘或合閘應有明顯的信號。保護屏操作箱上跳、合閘回路中串有信號繼電器。用于指示保護動作、重合閘動作。（五）應能監視熔斷器的工作狀態及跳、合閘回路的完整性。跳閘位置繼電器，合閘位置繼電器。紅綠燈。（六）開關壓力異常時應能報信號，或者閉鎖操作回路。保護屏操作箱中有開關壓力監視繼電器，實現閉鎖操作功能。五、控制回路斷線原因分析首先要明白控制回路斷線信號是怎樣報出來的，控制回路斷線信號是由跳位繼電器與合位繼電器常閉觸點串聯構成的,不論什么原因引起跳位繼電器與合位繼電器同時失磁，控制回路斷線信號都將報出。引起控制15、回路斷線信號的原因有：1、控制保險熔斷，TWJ、HWJ 觸點同時失磁，控制回路斷線信號報出。2、跳合閘線圈損壞，回路不通。3、斷路器輔助接點沒有閉合好，同樣引起外回路不通。4、由開關機構箱引至控制回路的各種閉鎖信號，引起控制回路斷線。六、操作故障原因分析控制回路斷線信號并不能監視整個控制回路的完好性，在目前的情況下，基于廠家的設計，控制回路斷線信號僅僅是監視保護屏外二次回路及開關機構箱內部回路的完好性。沒有控制回路斷線信號報出，并不能說明整個回路沒有問題。圖中表示的范圍是控制回路斷線信號監視的范圍。在沒有異常信號的情況下，我們從控制屏合閘，控制信號要經過以上圖示途徑，有時開關合不上，就說明回路16、有問題，或者開關有問題，可以根據經驗逐級排查，運行人員在控制屏（測控屏，后臺機等）進行開關操作時，會啟動保護屏內手合繼電器（SHJ）、手跳繼電器（STJ）,繼電器動作時會有很利索的“嚓嚓”的動作聲音，如果在操作開關時，平常能在保護屏聽到繼電器動作的聲音，這次操作時，不能聽到繼電器動作的聲音，則說明保護屏內操作繼電器沒有啟動，具體什么原因，可能是控制開關有問題；進行后臺機操作時，也可能是測控屏內控制跳、合閘的繼電器沒有啟動；或者二次回路接線有松動；也有可能是保護屏內操作繼電器故障。不管什么原因，只要保護屏內操作繼電器不啟動，運行在檢查控制保險正常，沒有異常閉鎖信號，排除自身操作問題的情況下，可以17、通知保護人員到現場進行處理。當然，經驗豐富的運行人員可以看圖紙，用萬用表量電位，具體判斷出是哪一級出了問TWJ HWJ 控制回路斷線信號監視范圍開關保護屏測控屏（控制屏）題。在以上操作過程中，如果操作箱內繼電器能夠啟動，開關仍然不能合閘，就要到開關本體進行觀察，一人在主控室操作，一人聽開關合閘線圈的動作聲音，如果平時能夠聽到開關合閘線圈的動作聲音，這次聽不到，則表明開關合閘線圈沒有啟動。如果當班運行人員對回路比較熟悉，一人操作，一人可以用萬用表判斷合閘脈沖是否到達開關端子箱，開關合閘脈沖在合閘時過不來，說明問題仍然在二次設備、二次回路。如果有合閘脈沖，則說明合閘線圈拒動，需要通知檢修人員到現場18、進行處理。如果合閘時，合閘線圈能夠進行正常啟動，機構不動，運行人員要檢查開關是否已儲能（彈簧機構）；開關大合閘保險（電磁機構）是否完好；操作程序是否正確，有無相護關聯的機械閉鎖；開關的各種壓力指標是否正常，有無閉鎖信號，排查沒有發現異常問題后，可以通知檢修人員檢查機構。以上是進行開關操作時遇到的一些情況，根本點就是要判斷保護屏操作箱繼電器是否啟動，開關跳、合閘線圈是否啟動，據此來判斷問題該由哪個專業來處理。七、開關跳合閘線圈燒毀原因分析在對高壓開關的操作過程中，每年都有跳、合閘線圈燒毀的情況發生，其中主要集中在 10KV開關，尤其集中在合閘過程中。由于經濟技術的原因，10KV 開關結構簡單，可19、靠性相對于高電壓等級開關來說比較低，開關自身的自我保護措施不完備，這就是 10KV 開關故障比較多的原因，另外，出于保證設備故障時可靠跳閘的需要，開關跳閘的可靠性比較高，因此，線圈燒毀主要集中在合閘線圈。(一)引起線圈燒毀的原因引起開關合閘線圈燒毀的原因既有間接原因，又有直接原因。（1）間接原因先說間接原因，目前的微機保護控制回路全部帶有跳、合閘自保持回路，不論是手動操作，還是自動操作。只要合閘命令發出以后，合閘回路就一直處于自保持狀態，直到開關合上以后，依靠斷路器輔助接點的切換，斷開合閘回路合閘電流。如果開關由于種種原因開關沒有合上，或者是合上以后斷路器輔助接點沒有切換到位，則合閘保持回路將20、一直處于保持狀態，這樣一直持續下去，將會把合閘線圈燒毀，對于電磁機構，將會同時燒毀合閘接觸器線圈與大合閘線圈，有時甚至會燒毀保護裝置操作插件。（2）直接原因1、斷路器輔助接點切換不到位開關合上以后，斷路器輔助接點切換不到位，沒有及時斷開合閘回路，致使合閘保持回路一直處于保持狀態，引起嚴重后果。2、開關在沒有合閘能量情況下合閘a)對于彈簧機構，開關在未儲能情況下合閘，特別是無人值守站的遙控操作，如果未儲能信號不能及時傳到遠方，將會使操作人員誤操作，造成合閘線圈燒毀，甚至于燒毀保護裝置操作插件。b)對于電磁機構，合閘能量為通過大合閘保險的100A 電流，大合閘保險是否完好，現有傳統的二次回路設計上21、沒有監視回路,如果在合閘過程中，大合閘保險熔斷，或是運行人員誤操作，漏投大合閘保險，將會燒毀合閘接觸器線圈，嚴重的同樣燒毀保護裝置操作插件。在大合閘保險正常的情況下，如若合閘接觸器線圈故障，動作力度不夠，同樣燒毀接觸器線圈或者保護裝置操作插件。3、開關操動機構內部問題在外部回路正常的情況下，如果操動機構內部出現了問題，比如機構卡死，同樣引起開關拒合，造成上述后果。（二）運行人員在操作開關時應注意事項通過以上分析，我們明白了引起開關線圈燒毀的原因，作為運行人員，在操作過程首先要避免人為因素引起的線圈燒毀。在我們的變電站，有些站的 10開關信號不是很完善，對于彈簧機構，開關未儲能信號可能在主控制室22、看不到；另外，有些開關在未儲能情況下，沒有閉鎖操作回路，我們在主控室看到紅綠燈正常，沒有異常信號，并不能說明沒有問題。正確的做法是，即便是信號完善，回路完善，也要在操作前到開關本體進行檢查，檢查開關儲能指示是否正常，檢查儲能電源是否正常。對于電磁機構，就是要檢查大合閘保險是否正常投入。在排除人為操作因素的情況下，如果在操作過程中遇到了開關拒合的情況，運行人員應該果斷處理，及時斷開操作保險，使合閘保持回路解除，終止設備損壞的繼續發生。通知相關專業人員進行及時處理。因為合閘線圈只允許短時通電，如果在操作故障發生時，沒有采取果斷措施斷開保險，而是停下來匯報調度，匯報部門領導，恐怕設備早已燒毀。這樣將會嚴重延誤送電時間。八、結束語控制回路是二次回路中特別重要的回路，也是最復雜的二次回路，在日常工作中我們碰到最多的問題出在控制回路中，學好控制回路，將會幫助我們解決很多生產中的實際問題。同時，能夠幫助我們舉一反三，逐步精通二次回路，從而提高自身工作技能，增加工作的主動性。