城轨供变电技术第七章解读.doc

第七章城市轨道交通变电所的控制系统 【问题导入】 各主、牵引变电所中，完成断路器、隔离开关等高压开关电器分、合闸操动机构的电气回路称控制电路。本章讲述控制电路的基本组成、控制开关的结构与操作方法，以及采用不同型号操动机构的断路器（隔离开关）控制信号回路的结构与工作原理。 【学习目标】 掌握断路器控制回路的基本要求 掌握基本的断路器控制信号电路的组成及动作过程 掌握液压操作机构中灯光监视的断路器控制信号电路组成及动作过程 掌握弹簧操作机构中灯光监视的断路器控制信号电路组成及动作过程 掌握液压弹簧操作机构中灯光监视的断路器控制信号电路组成及动作过程 第一节控制、信号电路概述 一.控制电路的基本构成 各级变电所的断路器、隔离开关的控制电路一般是由指令单元、闭锁单元、联锁单元、中间传送放大单元、执行单元和连接它们的导线等二次电气设备组成。 指令单元一般由控制开关、转换开关、按钮、保护出口继电器和自动装置等构成，其作用是发出断路器、隔离开关分、合闸命令脉冲或触发各保护装置的出口继电器。 闭锁单元一般是由闭锁继电器接点、断路器的辅助接点组成，其作用是当一次设备发生重大故障时，闭锁接点打开，切断分合闸回路，避免断路器重合闸故障设备，防止事故范围进一步扩大。例如，当主变压器发生重瓦斯保护动作时，闭锁继电器的接点打开，闭锁断路器的人工合闸或自动重合闸回路。断路器、隔离开关进行联动操作时，通常在控制回路中设置联锁单元，保证断路器、隔离开关操作顺序的正确性。 中间传送、放大单元是由继电器、接触器及其接点组成，其作用是将指令单元发出的命令脉冲放大，并按一定程序送给执行机构。 执行单元是断路器、隔离开关的操动机构，其作用是按命令驱使断路器分合闸。 断路器、隔离开关的控制电路结构如图7-1所示。 图7-1控制电路框图 二.控制电路的类型 按指令电器与操作机构之间距离的远近与等级，电气控制的方式可分为远动控制、就地控制二种。 远动控制由电力调度通过微机集中控制操纵高压断路器和隔离开关分合闸，改变各变电所的运行方式，也称为遥控。 就地控制操作人员在实际开关所在地通过按钮或转换开关，或者用手直接操作手动机构控制断路器和隔离开关分合闸。 按照断路器工作状态、控制电路完整性监视方式不同，控制电路又分为：灯光监视控制回路和音响监视控制同路。 三.控制、信号电路的基本技术性能 1.能进行正常的人工分闸与合闸，又能进行故障时的自动分闸或自动重合闸。分、合闸操作执行完毕后，应能自动解除命令脉冲，断开分、合闸同路，以免分、合闸线圈长期受电而烧毁。 2.能够指示断路器的分合闸位置状态，自动分、合闸时应有明显的信号显示。 3.能监视控制电源及下一次操作电路的完整性。 4.无论断路器的操动机构中是否设有防止跳跃的机械闭锁装置，控制电路中均应设防止跳跃的电气闭锁装置。 5.对于采用气动，弹簧、液压操作机构的断路器，其控制电路中应设相应的气压、弹簧（压力）、液压闭锁装置。 6.当隔离开关采用电动操作时，断路器与隔离开关控制电路中设置相应的联动措施，保证其联动操作顺序的正确性。 7.接线应力求简单可靠，联系电缆的条数、芯散应尽量减少。 四.控制开关 控制开关是控制回路的控制元件，由运行人员直接操作，发出合、分命令脉冲，使断路器、隔离开关合、分闸，实现对断路器、隔离开关的距离控制。 变电所中采用三位置控制开关，如图7 -2所示：控制开关操怍转换过程有三个位置。“合位”、“分位”、“零位置”（中间竖直位置）。控制开关手柄平时处于“零位置”，将控制开关手柄沿顺时针方向旋转45度达到“合闸”位置，SA1-3接点闭合，发出合闸命令脉冲。由于控制开关的合闸位是个不固定位置，当操作完毕后控制开关手柄在弹簧力的作用下，自动沿逆时针方向旋转45度。返回中间零位，SA1-3断开，分闸操作时，将控制开关手柄沿逆时针旋转45度。SA2-4接点闭台；操作员手松开后，控制开关手柄自动恢复于中位，SA2-4接点断开。 图7-2三位置控制开关接点通断图形符号 第二节采用液压操动机构断路器控制、信号电路 变电所中110KV断路器大部仍采用SF6断路器（配用弹簧操动机构）。老式的仍采用少油断路器（配用液压操动机构），本节介绍少油断路器110KV侧断路器的控制、信号电路基本原理。不同的厂家的产品有不同，但要点一致。这里以CY3-V型液压操动机构为例，操动机构原理见第三章第七节。 一.电路结构要点 1.合闸线圈直接接于控制电路中，合闸线圈的受电动作受电气联锁制约因素多，只有在联锁条件满足合闸要求时，断路器才能进行正常合闸。 2.控制回路中的液压监视装置实现了对断路器分合闸操作的液压闭锁、油压信号显示以及油泵电机自动启动功能。 二.控制信号回路工作原理分析 1.故障闭锁继电器动作情况分析 当变压器本体发生内部重故障（如差动、重