35kV主进线断路器控制及保护方案

图4-108是35kV变电所主进线断路器控制保护二次回路原理图，表4-6是该图的材料设备表。图4-108可表达五个方面的内容。

1.电气主接线

断路器QF与母线的连接采用了高压插头和插座，省略了隔离开关，这说明QF是装设在柜内，且为手车柜或固定式开关柜，此结线适用于室内变电所。QF下闸口设两组电流互感器，其中1TA为测量回路所用，2TA为保护回路所用。

图4-108 35kV主进线断路器控制及保护二次回路原理图

表4-6 图4-108设备表

2.测量回路

测量回路是由电压继电器、电流互感器、表计和继电器组成的，该图测量回路分两部分。

（1）电压测量回路的电源是由电压小母线WVa、WVb、WVc得到的，并用两元件的有功电能表PJ和两元件的无功电能表PJR的电压线圈并接在小母线上，作为电能表的电压信号。同时在电压小母线上分别并接三只电压继电器1～3K3，作为失压保护的测量元件，其中3K3的动断触点串接在失压保护回路里，见图中标注①（这些标注原图没有，只是为了讲述的方便），当3K3失电时，动断触点闭合，使时间继电器1K7得电吸合并开始延时，准备掉闸回路动作。另外两只继电器1K3、2K3的动合触点并联后，接至另一段35kV母线的控制回路里，并与10kV母线段的电压继电器3K3的动断触点串联，作为失压保护的动作回路，见图中虚线框内图示。

（2）电流测量回路的电源是由电流互感器1TA得到的，除了串接两元件电能表的电流线圈外，还串接两只电流表P1和P2。

电压测量回路中，如在电压继电器1～3K3两端分别并联一只电压表（35000/100）即可测量三相的电压，图中没有标出。

3.保护回路

保护回路由电流互感器2TA和电流继电器1～2K2、时间继电器2K7、中间继电器K6构成。1～2K2分别串接在2TAa、2TAc的回路中，作为电流信号检测元件。当某相过流时，1K2或2K2动作，其动合触点闭合，时间继电器2K7得电吸合并开始延时，准备掉闸回路动作。过流时间超过整定时间后，2K7动合触点闭合，中间继电器K6得电吸合，其串接在延时掉闸回路里的动合触点闭合，见图中标注②，信号继电器2K1吸合其触点发出信号并使跳闸线圈YT动作。

4.断路器控制回路

断路器的控制回路较为复杂，由控制开关SA1、按钮SB和SBS、直流接触器KM、时间继电器1K7、中间继电器K4和K5、断路器跳闸线圈YT和合闸线圈YC、各种熔断器和电阻器、电锁DS、转换开关SA2等组成，其中SA1和K4为关键元件且功能独特。

（1）SA1是LW2-Z型控制开关，这是一种封闭式万能转换开关，其转动手柄有6个不同位置，在不同位置时，各触点有不同的通断情况。断路器在跳闸位置时，开关的手柄在水平位置即“跳闸后”位置，合闸时先将手柄顺时针转动90°到垂直位置即“预备合闸”位置，然后再继续转动45°即“合闸”位置，这时将手柄松开，手柄自动返回到垂直位置即称为“合闸后”位置。跳闸时先将手柄逆时针转动90°到水平位置即“预备跳闸”位置，然后再继续转动45°即“跳闸”位置，松开手柄后手柄自动返回到水平位置即“跳闸后”位置，详见表4-7。(www.xing528.com)

（2）K4是一种特殊的中间继电器，它有两只线圈，其中电流起动线圈串联在跳闸回路中，额定电流与断路器跳闸线圈的动作电流匹配，灵敏度高于跳闸线圈。另外一只为电压保持线圈，经过自身的动合触点并联在合闸接触器KM的线圈上，其动断触点串联在KM的线圈回路里。无论哪组线圈得电都会使继电器的触点动作，因此常用在防跳回路中。

当断路器合闸时，由于种种原因造成SA1手柄未自动返回或触点粘连，此时如有短路存在，继电保护装置则使断路器自动跳闸，但合闸回路未断开，则会出现多次“跳—合”现象，这种跳跃会使断路器损坏，造成事故扩大。K4的设置则是为了防止这种跳跃的发生，因此称K4为跳跃闭锁继电器。

表4-7 LW2-YZ-1a、4、6a、40、20/F1触点图表

K4在电路中是这样工作的：合闸时，如正逢短路，继保动作，YT得电吸合，使断路器跳闸，这时串联在YT回路的K4电流线圈也通以电流则使K4吸合，其动断触点断开了KM的得电回路，使其不能得电，而动合触点闭合接通了K4的电压线圈，断开了KM，使其不能得电再次吸合，防止了跳跃的发生。只有当SA1或合闸信号恢复正常后，K4电压线圈断电，才能正常合闸起动。

（3）断路器的合闸跳闸过程

1）SA1的手柄在“跳闸后”位置且断路器QF也在跳闸位置时，其触点10-11闭合，绿灯1HG与KM串联，将信号小母线+WS1与控制小母线-WCL接通，1HG点亮，表示断路器在跳闸位置，但KM不吸合，因为被1HG分压，KM两端的电压不足以使其吸合。1HG点亮一是说明KM回路完好，二是说明1FU、2FU完好。在触点10-11闭合的同时，2HG经QF的辅助动断触点将闪光小母线+WF与-WCL接通，这时2HG将闪光，提醒运行人员注意。有关闪光小母线的内容将后面介绍。

2）按1.中的要求将手柄经“预备合闸”位置转到“合闸”位置时，触点5-8闭合，KM得到全部控制电压而吸合，其主触头闭合将合闸线圈YC与合闸母线WO连接，YC动作，QF合闸。1HG、2HG熄灭。

3）松开手柄，SA1返回“合闸后”位置，触点16-13闭合，2HR、1HR经K5常开点分别与-WCL和+WF连接。K5为一中间继电器，其线圈经1R、K4电流线圈、YT电流线圈及QF的辅助动合触点（QF合闸后已闭合）接于控制母线上而吸合，其动合触点闭合，2HR点亮，1HR闪光，指示QF已合闸完毕。K5的吸合还表示YT回路正常，但不足以YT动作。

4）按1.中的要求将手柄转到“跳闸”位置时，触点6-7闭合，YT经K4电流线圈和QF动合触点与控制电源连接，YT动作，QF跳闸。松开手柄后，手柄自动返回到“跳闸后”位置，1HG、2HG重新点亮、闪光。

5.信号装置

（1）当失压保护回路1K7动作、当过流时间继电器2K7动作，都能使YT得电跳闸，并由信号继电器1K1和2K1发出跳闸信号，掉牌未复归光字牌发光。因故障继保动作而使QF跳闸后，SA1未动作，由表4-7可知SA1的触点9-10在“预备合闸”及“合闸后”位置均为闭合，这时QF辅助动断触点复位，因此1HG点亮而2HG闪光，表示QF事故跳闸。

（2）事故跳闸还发出音响信号，图4-108是利用“合闸后”SA1的触点1-3和19-17的接通完成的，但QF辅助动断触点合闸后是断开的，但事故跳闸后，QF辅助常闭复位，SA1保持原合闸后位置，这时事故掉闸音响回路接通起动，发出音响，表示事故跳闸，有关事故音响小母线WFS的内容将在后面介绍。

（3）掉闸回路断线报警信号，图4-108是利用“合闸后”SA1的触点9-10的接通和K5的常开完成的，当事故发生时，如①、②、③回路不足以引起YT动作时，K5吸合，这时SA1的9-10闭合、QF闭合，只要K5吸合，便起动信号预告小母线WPS，发生警铃信号。有关WPS小母线将在后面介绍。

在跳闸、合闸控制回路有时可用按钮SBS、SB来实现，直接将YT、YC接通，使QF跳闸、合闸，其他同前述。