4.5 高压断路器及操动机构的控制线路

4.5.1 交流操作断路器的跳闸、合闸线路

35kV及以下接线简单的小容量变电所和小容量水电站的断路器,常采用交流操作电源。断路器交流操作一般由电流互感器、电压互感器或厂、所用变压器供电。电压互感器次级安装一只100/220V的隔离变压器就可以得到供给控制回路和信号回路的交流操作电源。

断路器操作及继电保护接线通常有以下三种。

(1)直接动作式

其接线如图4-2所示。它是利用断路器手动操作机构中的脱扣器(YR1、YR2)作为过电流和短路保护,不需另外装设继电器。但由于目前只生产T1~6型瞬时过流脱扣器,因此这种接线只能用于无时限过流保护及电流速断保护。

图4-2 交流操作继电保护直接动作线路

这种方式灵活度低,工作可靠性差,仅用于对保护要求不高的场合。

(2)利用继电器常闭触点分流跳闸线路方式

其接线如图4-3所示,继电保护接线展开图如图4-4所示,手动操作电路接线如图4-5所示。断路器操作机构QM采用CS1或CS2型,操作机构各触点分合情况及信号指示见表4-5。

图4-3 继电器常闭触点分流跳闸线路

图4-4 继电保护接线展开图

图4-5 手动操作电路接线

表4-5 CS2型操作机构QM各触点闭合表及信号指示

注:×表示闭合。

图中,TAU、TAW为U相和W相电流互感器,KI1、KI2为电流继电器,工厂一般采用GL-15、16、25、26型,它能在电流不大于150A的情况下,其触点可以将这个电路分流接通与分流断开;YR1、YR2分别为断路器过流脱扣器,YR3为断路器手动脱扣器,它们都安装在CS2操作机构内。

表4-5中的手动合闸、拉闸,是指利用CS2操作机构的操作杆合、拉闸;手动跳闸是指按动跳闸按钮SB的跳闸;自动跳闸是指电流继电器KI1、KI2动作引起的跳闸。采用三种颜色信号灯,便于监视及事故分析。

正常情况下,电流继电器KI1、KI2的常闭触点将断路器QF的跳闸线圈YR1、YR2短接,跳闸线圈不通电。当供电系统发生相间短路等故障时,KI1、KI2动作,其常闭触点断开,从而使电流互感器的次级电流完全通过跳闸线圈,使断路器跳闸。

电流继电器的一对常开触点与跳闸线圈串联,其目的是避免电流继电器的常闭触点在线路正常运行时偶然断开,造成误跳闸的事故。

(3)利用速饱和变流器接线方式

其接线如图4-6所示。图中,1TAU、1TAW为U相和W相电流互感器;2TAU、2TAW为U相和W相速饱和变流器;KI1、KI2为电流继电器。

图4-6 利用速饱和变流器的保护线路

正常情况下,电流继电器KI1、KI2不动作,其常开触点是断开的,速饱和变流器二次处于开路状态,断路器QF的跳闸线圈YR1、YR2不通电。当供电系统发生相间短路等过电流故障时,KI1、KI2动作,其常开触点闭合,接通跳闸回路。由速饱和变流器供电给跳闸线圈,使断路器跳闸。

采用速饱和变流器的目的是在短路时,限制流过跳闸线圈的电流(一般限制在7~12A范围内),并减轻电流互感器1TA的负荷阻抗。

采用速饱和变流器作操作电源,灵敏度较低,工作可靠性也较差。