隔离开关控制回路概述

一、隔离开关控制方式及控制回路构成原则

1.隔离开关的控制方式

隔离开关的控制方式分就地控制和远方控制两种。110kV及以下的隔离开关一般采用就地控制；220kV及以上的隔离开关既可以采用就地控制，也可以采用远方控制。大型发电厂及变电站330～500kV系统中隔离开关大多采用远方控制，其原因是：①升压站（变电站）的配电装置距离控制室较远，如采用就地操作，将增加操作时间，不利于正常操作和事故处理；②因为设备大，该电压等级的隔离开关操作机构都带有电动机构，用以保证隔离开关分合闸所需的速度要求，这就为远方操作提供方便条件；③远方控制容易实现安全闭锁；④可以方便地采集隔离开关操作和位置等数据信息，满足网控计算机监控系统需要。

隔离开关的操动机构常用的有手动、电动、气动和液压传动等类型。手动机构只能就地操作，其他几种均具备就地和远方控制条件。

2.隔离开关控制回路构成原则

（1）由于隔离开关没有灭弧机构，不允许用来切断和接通负载电流，因此控制回路必须受相应断路器的闭锁，以保证断路器在合闸状态下，不能操作隔离开关。

（2）为防止带接地合闸隔离开关，控制回路必须受接地刀闸的闭锁，以保证接地刀闸在合闸状态下，不能操作隔离开关。

（3）操作脉冲应是短时的，完成操作后，能自动解除回路电源。

（4）隔离开关应有所处状态的位置信号。

图5-1　隔离开关手动操作示意图

1—操作手柄；2—隔离开关拉杆；3—手柄孔；4—机构固定锁孔

二、隔离开关的控制回路

（一）隔离开关手动操作

隔离开关手动操作示意图如图5-1所示。图中隔离开关QS处于合闸位置，拉开隔离开关的操作是将操作手柄1按顺时针方向拉动，拉杆2随之往下移动。当隔离开关主触头至断开后位置时，操作把手下部的孔3移至固定孔4处，孔3与孔4重合，则拉开隔离开关操作完毕。同理，合上隔离开关的操作是将把手1逆时针方向推动，拉杆2往上移动，当隔离开关主触点至合闸后位置时，手柄下部孔3与机构上的固定孔3重合，则隔离开关合闸操作完毕。

（二）隔离开关的电动操作回路

对于大电流、高电压的隔离开关，通常采用电动操作方式。电动操作就是借助于电动机作为动力拉开或合上隔离开关。(www.xing528.com)

隔离开关的电动操作机构分为两种：一是电动机双方向旋转机构，即拉开隔离开关的过程中电动机向某一方向旋转，而合上隔离开关过程中，电动机反方向旋转；二是电动机单方向旋转机构，即拉开或合上隔离开关的过程中，电动机都是向着同一方向旋转，不能逆转。

1.双向电动操作隔离开关的控制回路

图5-2是CJ5型电动（机）操作式隔离开关的控制回路，常用于GW4-220D/1000型户外式220kV隔离开关的分、合闸操作。

图5-2　CJ5型电动操作隔离开关的控制回路

图5-2中的元件介绍如下，SB1、SB2为合、分闸按钮；SB为紧急停止操作按钮；QF为断路器辅助触点；KM1、KM2为合、分闸接触器；K为电动机保护；QSE为接地刀闸的辅助触点；S1、S2为隔离开关合、分闸终端限位开关。

其动作原理分析如下：

（1）隔离开关合闸（投入）操作。为防止带负荷拉合隔离开关，所以与被操作的隔离开关相关的断路器QF必须在分闸状态，其常闭辅助触点闭合。为防止带地线闭合隔离开关，所以接地刀闸QSE必须在断开状态，其常闭辅助触点闭合，隔离开关QS在分闸终端位置（其分闸终端限位，开关S2闭合），无分闸操作（即KM2的常闭触点闭合）时，按下隔离开关合闸按钮SB1，启动合闸接触器KM1，KM1的常开触点闭合，使三相交流电动机M正向转动，带动隔离开关QS操动机构进行合闸，KM1的常开触点KM1-1对KM1线圈进行自保持，保证合闸按钮SB1在断开时，合闸操作仍能继续进行，当隔离开关合闸到位后，分闸终端开关S2断开，（同时合闸限位开关S1闭合，为分闸做好准备）。合闸接触器KM1失电返回，电动机M停止转动，自动解除合闸脉冲。

（2）隔离开关分闸操作。相应断路器在分闸状态，常闭辅助触点QF闭合；接地刀闸在断开位置，其常闭辅助触点QSE闭合，隔离开关QS在合闸终端位置，（合闸限位开关S1已闭合）。KM1常闭辅助触点闭合，此时，欲使隔离开关QS分闸，只要按下分闸启动按钮SB2，启动分闸接触器KM2，KM2的常开触点闭合，使三相电动机M反向转动，隔离开关QS进行分闸。KM2的常开触点KM2-1对KM2线圈进行自保持，保证分闸按钮SB2在断开时，操作仍能继续进行。当隔离开关分闸到位后，合闸终端限位开关S1断开（同时分闸限位开关S2闭合，为合闸做好准备），分闸接触器KM2失电返回，电动机M停止转动。

（3）电动机紧急停止。在分、合闸操作过程中，如遇某种原因需立即终止分、合闸操作，则可按下紧急解除按钮SB，使分、合闸接触器失电，电动机立即停止转动。

（4）分、合闸回路保护。电动机M启动后，若遇电机回路故障，则电动机保护继电器K动作，其常闭触点断开控制回路，停止操作。此外，KM1与KM2的常闭触点互相闭锁跳合闸回路，以避免操作混乱。

2.单方向电动操作隔开关的控制回路

图5-3所示为单方向电动操作隔开关的示意图，图5-4所示为其对应的操作回路图。隔离开关的操作过程如下：电机电源开关QA经常处于接通位置。图5-4中的隔离开关处于合闸位置。如果要拉开隔离开关，按下分闸按钮SBT即可。在按下SBT的短暂时刻，交流电源经隔离开关的常开辅助触点→SBT按钮→相连断路器的常闭触点→限位触点SL为通路，使接触器KM线圈接通电源并动作，接触器的常开辅助触点KM1接通使KM自保持，接触器主触点接通，电动机启动，则图5-3中涡轮1带动齿轮2顺时针转动，拐臂7与齿轮同轴转动并带动拉杆6向右移动，拉杆3向下移动。当齿轮转动半周时，齿轮上的滑动杆5拨动限位触点SL并使SL断开，接触器KM线圈失去电源并返回，辅助触点KM1随之断开，电动机电源回路被切断。由于机械转动的惯性，当SL触点断开时，齿轮继续旋转一角度，使滑动杆5停留在位置a处，滑动杆4停留在b处，SL短暂时间断开后（约0.08s）又重新闭合，隔离开关处于拉开后位置。

图5-3　电动机单方向旋转的隔离开关操作示意图

1—涡轮；2—齿轮；3—隔离开关拉杆；4、5—滑动杆；6—拉杆；7—拐臂；SL—限位触点；MA—操作电动机

图5-4　单方向隔离开关的电动操作回路