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備中最重要的設備，是電力系統中的關鍵設備。

高壓斷路器主要有兩個作用：

一是控制作用，即根據電力系統的運行要求，接通或斷開工作電路；二是保護作用，當系統中發生故障時，斷路器自動斷開故障部分。因此，按照國鐵集團高速鐵路崗位培訓規范要求，熟悉變配電所二次回路原理，是變配電設備檢修崗位必備的一項專業技能。

通過本課的學習，我們主要掌握以下三方面的內容：1.斷路器的微機控制合閘過程；2.斷路器的事故分閘過程；3.斷路器的電氣防跳措施。

某變電所采用彈簧儲能操動機構的真空斷路器和電動操動機構的隔離開關等設備構成饋線間隔，主接線圖可參見下圖1所示。二次系統采用綜合自動化系統，系統中設置饋線測控保護單元，承擔對該斷路器和隔離開關的測量、控制、保護功能。

一、專業概況。

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

圖3饋線測控保護單元的出口插件原理圖。

圖2饋線斷路器控制監視原理圖

圖3饋線測控保護單元出口插件原理圖

一、斷路器的微機控制合閘

合閘前，斷路器211在分閘位置；圖2中，斷路器聯動輔助常閉接點QF1閉合。選擇開關SA1手柄在“遠”位，SA13-4不通，變電所當地沒有操作權限。

當電力調度發出該變電所211斷路器的合閘指令時，通過通信管理機等設備，將合閘指令傳送至饋線測控保護單元，使對應微型繼電器動作，接點閉合使圖2中饋線測控保護單元的3d2和3d6端子接通，發出合閘命令脈沖。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，操動機構驅動斷路器合閘，斷路器合閘完畢，輔助聯動接點QF1斷開，切斷合閘回路。常開輔助接點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作值，故斷路器不分閘。而合閘位置繼電器KCC受電動作，其常開接點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，同時，饋線測控保護單元在當地監控單元中給出合閘位置信號。

二、斷路器的事故分閘XB2連接片可實現饋線保護功能的投入與退出。當接觸網發生故障時，饋線保護單元動作，如圖3所示，保護出口繼電器動作，其接點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，操動機構驅動斷路器分閘，斷路器分閘完畢，輔助聯動接點QF2斷開，切斷分閘回路。圖2中，饋線測控保護單元的4d28和4d30之間的常開接點閉合，使白色事故信號燈HL3亮，并發出事故燈光及音響信號，并使監控計算機屏幕自動跳出該變電所主接線圖，211斷路器圖標綠色并閃爍。

三、斷路器的電氣防跳

斷路器的“跳躍”指的是在操作過程中，斷路器在短時間內反復出現分、合閘的情況。多次頻繁跳躍不僅會使斷路器損壞，而且還將擴大事故范圍。為此，必須采取防跳措施。

斷路器的跳躍現象一般發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的情況下。當斷路器合閘送電至故障線路后，繼電保護裝置動作使斷路器跳閘，圖2中，若控制開關SA2仍在合位而未轉換，或饋線保護測控單元1X的（1X-3d2）和（1X-3d6）端子接通未返回，斷路器將再次合閘，保護又將使斷路器跳閘，如此反復分、合動作，即發生跳躍現象。

如圖3，在饋線保護測控單元設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串聯于跳閘回路中，其動作電流略小于跳閘線圈的動作電流；另一線圈為電壓自保持線圈KCF2，經過自身的常開接點KCF27-8并聯于合閘線圈回路。此電壓線圈及其串聯電阻阻值很大，不影響合閘回路動作。

當斷路器合閘于永久性故障點時，保護出口繼電器常開接點KCO18-5閉合，使斷路器跳閘，同時也使跳閘回路中的防跳繼電器的電流線圈KCF1受電動作，其常開接點KCF17-8閉合，為電壓自保持線圈KCF2提供電能，其常閉接點KCF25-6斷開，切斷合閘回路；常開接點KCF17-8閉合，若此時控制開關SA2仍在合位而未轉換，或饋線保護測控單元1X的（1X-3d2）和（1X-3d6）端子接通未返回，則會使防跳繼電器KCF2自保持在動作狀態。常閉接點始終斷開，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，下面我們來看兩個同學的實作展示過程：步驟如下：第一步，準備