供电技术知识一 断路器的控制回路 对断路器的控制，按控制地点可分为就地控制、集中控制和远动控制三种方式。 就是在 集中控制就是在变电所主控室内对断路器进行操作控制。被控制的断路器与主控制室之间的距离 般都在几十米以上，所以又称为距离控制。通常把电压级较高、较重要的断路器集中在主控制室 的控制屏上进行控制。 远动控制又称为遥控，即在远离变电所的调度端对变电所（执行端）的电气设备进行控制。己经 实现运动化的供电系统，往往是运动控制与距离控制的功能两者都具备。 一、控制开关和操动机构 变电所的断路器一般是通过电气回路进行自动控制或手动控制的。为此，在主控制室的控制屏上 应当有能发出跳、合闸命令的控制开关，在断路器上应当有执行命令的操动机构。控制开关与操动 机构之间是通过控制电缆连接起来的。断路器的控制回路接线因操动机构不同而不尽相同，但基本 原理是相以的。现以带有电磁式操动机构的断新路器为例介绍断路器控制回路的工作原理。 1,控制开关 目前多采用带有转动手柄的LW2系列控制开关。当断路器需要合闸或跳闸时，由值班人员转动控 制开关的手柄来实现。 LW2系列控制开关的正面为一转动手柄，安装于控制屏前易于操作的位置。与手柄固定连接的转 一約的装多个触点盒，封闭为一体，安装于屏后，每个触点盒中都精四个国定触点和两个通转轴转一 动触点的凸轮和簧片形状以及在转轴上安装的初始位置不同，构成不同型式的触 点盒，并编成代号 每个控制开关上所装的触点盒的个数及型式，可根据设计回路的需要进行组 合，因此又称这种控制开关为万能转换开关。 为了说明操作手柄在不同位置时，各触点的通 断情况 般列出触点图表。图A 一1为 LW2一Z一1a、4、6a、40、20、20/F8型控制开关的触点图表。型号中：LW2一Z为开关型 号：1a、4、6a、40、20、20为开关上所带触点盒的形式，它们的排列次序就是从手柄处算起的地 配顺序斜线后面的F8为面板及手柄的形式（面板有两种：方形用‘F表示。圆形用O表示： 手柄有9 种，分别用数字1~9表示。) 图表A一1中手柄样式是正面图，这种控制开关是有两个固定位置（垂直和水平）和两个操作位置 (由垂直位置再顺时针转45°和由水平位置再逆时针转45°)的开关，由于有自由行程的触点不是紧 跟着釉转动的，所以按慄作顺序的先后，触点位置实际上有六种，即：“跳闸后 ，“顶备合闸，“合 ”预备跳闸“和“跳闸”。其操作程序是：如断路器是在断开状态，操作手柄是在“跳 闸后“位置（水平位置），需要进行合闸操作，则应首先顺时针方向将手柄转动90°至“预备合闸“位置 (垂直位置)，然后再顺时针方向旋转45°至”合闸“位置，此时4型触点盒内的触点5一8接通，发出合 闸命令，此命令称为合闸脉冲。 合闸操作必须用力克服控制开关中自动复位弹簧的反作用力， 当 作完成松开手后，操作手柄在复位弹簧的作用下自动返回到原来的垂直位置，但这次复位是在发出 合闸命令之后，所以称其为“合闸后“位置。从表面上看，”预备合闸“与”“合闸后”手柄是处在同一个 固定位置上，但从触点图表中可以看出，对于具有自由行程的40、20两种型式的触点盒，其接通情 况是前后不同的，因为在进行合闸操作时，40、20型触点盒中的动触点萌若切换，但在手柄自动复 归时，它们仍保留在“合闸“时的位置上，未随若手柄一起复归。 跳闸操作是从“合闸后“位置（垂直位置）开始，逆时针方向进行。即先将操作手柄逆时针方向转动 90°至"预备跳闸”’位置，然后再继续用力旋转450至”跳闸“位置。此时4型触点盒中的触点6一7接 此时的位置称为“跳闻后“位置。 这样，跳、合闸操 看触点图表时必 盒 背面接线图是从屏后看的 三 是从屏前看 两者恰相
LW2-1a4.6a40.20.20/F8触点图表 的接线图 手柄和触点盒形式 F8 la 68 40 20 轴点号 位置 跳闸后 -×-× 预备合闸 合 合闸后 预备跳闸 ■ X× 跳闸 -×--x-×-- X表示触点接通 一表示触点断开 图A一1LW2一Z一1a、4、6a、40、20、20/F8型控制开关的触点图表 2.操动机构 操动机构是断路器本身附带的跳、合闸传动装置，其种类很多，有电磁操动机构、弹簧操动机 构、液压操动机构、气压操动机构等，其中应用最广的是电磁操动机构。 各种型式操动机构的跳闸电流一般都不很大（当直流操作电压为110一220V时跳闸电流约0.5一 5),而合闸电流则相差较大，如利用弹簧、液压、气压等操作，则合闸电流较小，（当直流操作电 压为110~220V时，一般不大于5A),如利用电磁操作机构合闸，则合闸电流很大，可由几十安培 至数百安培，此点在设计控制回路时必须注意。对于电磁型操动机构 合闸线圈回路不能利用控制 开关触头直接接通，必须采用中间接触器，利用接触器带灭弧装置的触点去接通合闸线圈同路。 二、断路器控制回路展开接线图 断路器控制回路如图A一2中所示。为了构成断路器的手动跳、合闸回路，需要将控制开关SA上的 合闸触点相应地 与操动机构上的跳闸线圈YR、 接触器线圈KO连接起米 中间还引人了断路 器的辅助触点QF。QF触点是在断路器的操动机构中，与断路器的传动轴联动。它有两种， 一种触点 为动断（常闭）触点QF1,其位置与断路器主触头的位置正好相反。另一种为动合（常开）触点 QF2,其位置与断路器主触头的位置是一致的： 1.合闸过程 1)合闸前的状态 合闸操作前断路器为跳闸状态，控制开关手柄处于“跳闸后“位置，控制开关触点SA10-11 SA1415均闭合。断路器的辅助触点QF1为常闭触点，处于闭合状态。此时绿灯回路经+WC-SA1 10一绿灯GN-R一QF1一KO-WC而成通路。此通路的电流值能使绿灯发亮，但由于限流电阻R的 直流接触器KO不能起动。 绿灯发亮表示合闸回路完好及断路器处于跳闸状态，起到了监 2)手动合闻 将控制开关手柄由”跳闸后“的水平位置，顺时针方向旋转90°，到“预备合闸“的垂直位置，此 时SAg-10、SA13-14均闭合。但断路器的位置状态没变，QF1仍闭合，绿灯回路经SAg-10仍为通路， 继续发亮（在重要的变电站内把SAg、SA14两触点接到闪光母线⊕WF上，可发出闪光，如图中虚线 所示)。随后将手柄再按顺时针方向转45°至”合闸“位置，此时SA5-8、SAg-12、SA13-16均闭合
SA5-8闭合，则较前为大的电流通过+WC→SAR→QF1→K0一-WC回路，使KO起动。KO起动后在 合闸线圈YO回路中，KO的两对接点闭合，电流经+WO→K01→Y0一KO2→-W0构成通路，使合闸线 圈动作，经操动机构进行合闸操作。合闸完成后，断路器辅助接点QF1断开，QF2闭合。由于SA13」 16已闭合，红灯RD经+WC一SA13-16一RD一R→QF2一YR一-WC构成回路，红灯发亮。与此同时绿 灯熄灭。接着操作人员将手柄放开，在弹簧力作用下，手柄自动按反时针方向转动45°成垂直方向， 此时为°合闸后位置，表示合闸操作完毕。此时SA13-16仍闭合，红灯保持发亮状态，表示断路器已 合闸，并说明跳闸回路完好。 3)自动合闸 当自动投入装置的继电器触点KM1闭合时，可自动使断路器合闸。但此时控制开关手柄仍在“跳 发、出现了断路器的状态与手位置不对应信况。操作人员应手柄转到合间后位置。 2.跳闻过程 1)跳闸前的状态 跳闸前断路器处于合闻状态，Q「2闭合，手柄在“合闸后“位置 2)手动跳闸 将手柄按反时针方向旋转90至呈水平方向的“预备跳闻“位置，SA10-11SA13-14均闭合。由于 QF2仍闭合，红灯通过SA13-14形成回路，继续保持发亮。再将手柄接反时针方向旋转45°到“跳 闸位置，SA6-7、SA10-11SA14-15均闭合，电流通过+WC一SAg-?一→QF2一YR一.WC回路，使跳 闸线圈YR起动，通过操动机构使断路器直接跳闸。与此同时QF2断开，红灯熄灭；QF1闭合及SA10- 1闭合，绿灯回路接通，绿灯发亮。随之将手柄放开，手柄自动转到“跳闸后“位置，SA10-11仍闭 合，绿灯继续保持发亮；说明断路器已跳闸且合闸回路完好。 3)自动跳闸 当设备出现故障时，继电保护装置动作，继电保护装置出口继电器触点KMo闭合，接通跳闸回 动。比时亦击现路器的态与手置不对应霜手转到院闹
控制电路电源小母线 控制电路电源小母线 -WC FU2 ⑤ ⑩ ⑨ ② ⑤ 16 3 ⑥⊙ 出1中问继电器KM0 图A-2断路器控制回路展开接线图 YO-合闻线圈：YR-跳闸线圈：FU1-FU4熔断器：QF轴助触头：KO-直流接触器： GN-分阿信号灯()：RD-合闸信号灯（红）：SA-控制开关；WC-控制小母线：WO-合间母线 三、带有防"跳跃“闭锁装置的断路器控制回路 1.防止“跳跃“的闭锁装置 当断路器合闸后，如果由于某种原因造成控制开关的触点SA或自动装置的触点KM1 复归（例如操作手柄未松开，触点焊住等），此时如发生短路故障，继电保护动作使 断路器自 动跳闸，则会出现 多次的跳 合”现象 现象称为”跳跃 断路器如果多 次“跳跃 会使断路器毁坏，造成事故扩大。所谓“防跳“就是要采取措施防止这种“跳跃“的发生。 带有电气"防跳”装置的断路器控制回路如图A-3所示。 个共子人d中格作一 动线 中 联于跳闸回路中另 电压 的常开触 点并联 个KLB的常闭触点。其工作原理如下：当 利用控制开关SA或自动装置KM1进行合闸时，如合闸在短路故障上，继电保护装置动作，其触点 KM0闭合，将跳闸回路接通，使断路器跳闸。同时跳闸电流也流过跳跃闭锁继电器KLB的电流启动 线圈，使KLB动作，其常闭触点断开合闸回路，常开触点接通KLB的电压线圈。此时，如果合闸脉冲 未解除，例如，控制开关SA未复归或自动装置触点KM1被卡住等，则KLB的电压线圈通过SA的5一8 触点或KM1的触点实现自保持，长期断开闸回路，使断路器不能再次合闸。只当合闸脉冲解除， KLB的电压自保持线圈断电后，才能恢复至正常状态。 此外，在跳闸回路中与继电保护装置出口继电器触点KM0并联接人了一个KLB3的常开触点，而 且在其前面还串联了一个电阻R,这一回路的作用如下：当继电保护装置动作于断路器跳闸后，为了
防止保护装置出口继电器KMo的触点先于断路器的辅助触点QF2断开而烧毁其触点，故在保护装置 出口回路并联了KLB3触点，使KLB继电器动作后能进行自保持，此时，即使保护装置在QF2触点断 开之前复归，也不会发生由KLB3触点来切断跳闸回路电流的情况，因而起到了保护该触点的作用。 电阻R是一只阻值只有欧姆的电阻，对跳闸回路的自保持无多大影响，当保护装置出口回路有串联 信号继电器KS时（即在KLB触点后有串联的信号继电器线圈时），有此电阻可以保证信号继电器KS 的线圈不致被KLB的触点短接，使KS可靠动作。 控制电路电源小母线 控制电路电源小母线 +WC -WC KLB FU2 KM KLB SA U 闪光母线 +WF ⑤ 8 KLB2 QFI 10 KO 合闸接触器 GN P 5 RD 跳闸线圈 KLB YR KLB3 R1出1I中向继电器KMO +W0 -0 合闸线圈 K01 YO K02 图A-3 带有电气"防跳”装置的断路器控制回路
