学习子情境隔离开关控制信号回路

学习任务书

小组编号：____________ 成员名单：____________

学习任务描述

通过本情境的学习，要求能够做到：学会牵引变电所高压隔离开关的控制信号回路的识图分析。

学习任务：隔离开关的控制信号回路。

学习对象：隔离开关的控制信号回路图纸。

工 具：生产文件、工作工具、量具等。

学习步骤：

（1）熟悉牵引变电所一次、二次设备的文字符号。

（2）熟悉隔离开关的正常运行状态。

（3）熟悉各种二次设备的连接关系。

（4）熟悉二次回路常用符号。

（5）熟悉断路器与隔离开关的控制关系。

（6）学习隔离开关控制信号回路，并分析图纸。

学习方法

资讯：接受学习任务，根据引导问题，通过学习查找资料、网络信息等，建立总体印象。

计划：与小组成员、老师、师傅讨论如何读隔离开关控制和信号回路图。

决策：与老师或师傅进行专业交流，确定本项目的工作步骤和涉及的工具，拟定检查、评价标准。

实施：按确定的工作步骤完成行动化学习任务，发现问题，共同分析，遇到无法解决的问题时请老师或师傅帮助解决。

检查：（1）生产文件准备好了吗？

（2）工具准备好了吗？

（3）安全事项有哪些？

评价：与同学、老师、师傅进行专业交流，有改进的建议吗？

学习目标

（1）识别牵引变电所各高压开关的运行状态。

（2）对所内各高压断路器和隔离开关进行距离控制，进行分合闸操作。

（3）依据隔离开关控制信号回路图纸进行识图分析。

行动化学习任务

第一部分：进行隔离开关控制信号回路分析的学习

任务1：熟悉牵引变电所一次、二次设备的文字符号。

任务2：熟悉二次回路常用符号。

任务3：熟悉隔离开关的正常运行状态。

任务4：熟悉断路器和隔离开关的闭锁关系。

任务5：对隔离开关控制信号回路进行分析。

第二部分：读图训练

任务6：电磁型操作机构的隔离开关控制信号回路。

任务7：联动操作的断路器与隔离开关的控制信号回路。

学习信息

隔离开关实行距离控制时，它的合、分闸操作通过电动操作机构实现。图 3.4.1 所示为采用CJ2型电动操作机构的隔离开关控制和信号电路展开图。

图3.4.1 应用CJ2型电动操作机构隔离开关的控制信号回路

SBC—合闸按钮；SBO—分闸按钮；SBE—紧急停机按钮；QM—自动空气开关；KMC—合闸接触器；KMO—分闸接触器

隔离开关控制电路具有以下特点：

（1）通过转换开关1SA的切换，隔离开关即可进行远动操作，又能进行所内距离操作。通过手动/电动行程开关 3ST 的转换，隔离开关既能在操作机构箱内通过控制按钮进行就地分、合闸电动操作，又能通过机械手柄进行手动操作。

（2）依靠隔离开关控制回路中接触器的主触点切换，来改变直流串激式电动机励磁绕组的受电极性，使电动机改变转向而达到分、合闸目地。

（3）分、合闸完毕后，通过行程开关接点转换，能自动切断电动机控制回路。

行程开关主要用于将机械位移转变为电信号，用来控制机械动作或用作程序控制和限位控制。图中ST为LX19-OO1B型行程开关，共有两对接点，ST1-2为常闭接点（不受外力时闭合的接点），ST3-4为常开接点（受外力时闭合的接点），接点的打开或闭合由主轴的定位件控制。由于分、合闸控制回路分别接在分闸行程开关2ST、合闸行程开关1ST的常闭接点上，当隔离开关在合位时，主轴定位件接触并抵压合闸行程开关1ST，1ST1-2断开，2ST不受主轴定位件抵压，2ST1-2闭合，使控制回路为下次分闸做好准备。当隔离开关在分位时，则2ST1-2断开，1ST1-2闭合，使控制回路为下次合闸做好准备。

3ST是手动/电动操作转换行程开关，它受手摇分、合闸操作挡板控制。正常时，挡板处于电动位置，3ST不受挡板抵压，3ST1-2闭合，隔离开关能进行电动操作分合闸。当电气控制回路故障或检修时，把挡板转换至手动操作位，挡板抵压3ST，3ST1-2断开，切断电动操作分合闸回路。此时，隔离开关通过机械手柄能进行当地手摇分、合闸操作，而不能进行电动操作。

（4）断路器与隔离开关联动操作时，见图 3.4.2，断路器的分闸位置继电器常开接点1KTP1-9串入隔离开关的分闸回路，隔离开关的合闸位置继电器常开接点2KCP1-9串入断路器合闸回路，实现断路器与隔离开关的位置联锁，保证了联动操作顺序的正确性。

（5）断路器与隔离开关联动操作时，分、合闸继电器均有自保持回路，以保证断路器和隔离开关能可靠的分合闸操作。

（6）事故分闸时，只分断路器，不分隔离开关，以利于自动重合闸。

（7）断路器与隔离开关联动操作时，一般采用三灯制音响监视控制电路。断路器与隔离开关共用一套位置信号装置，断路器与隔离开关在合位时，位置信号灯亮红灯，断路器与隔离开关在分位时亮绿灯，当事故跳闸时，断路器在分位，隔离开关在合位，位置信号灯亮白灯。

一、隔离开关所内距离操作

断路器与隔离开关的位置联锁是由断路器的分闸位置继电器常开接点入隔离开关的控制电路来实现的。当断路器在合闸状态时，1KTP不受电，隔离开关控制电路因1KTP4-12断开而闭锁。

所内距离操作时，“远动/所内”选择开关1SA处于“所内”位，1SA2-1闭合。手动/电动选择开关3ST处于电动位，3ST1-2闭合；同时，紧急停止按钮接点SBE1-2、电机电源空气开关QM处于闭合状态，为隔离开关进行距离操作做好了准备。

1. 合闸操作

合闸前，断路器在分位，1KTP4-12闭合。隔离开关在分位，分闸行程开关常闭接点2ST1-2断开合闸行程开关的常闭接点 1ST1-2闭合；分、合闸接触器都不受电，KMC11-12、KMO11-12处于闭合状态。

合闸时，将控制开关“2SA”转至合闸位，2SA1-3闭合，使

＋WC—1FU—IKTP4-12—1SA2-1—2SA1-3—KMC5-6—KMO11-12—1ST1-2—3ST1-2—2FU—－WC 电路接通。

合闸接触器线圈KMC受电动作，KMC7-8闭合，对合闸接触器线圈进行电源自保持；同时，常开接点KMC1-2、KMC3-4闭合，使

＋WO—3FU—QM1-2—电机转子绕组—KMC1-2—电机励磁绕组 W4-1—KMC3-4—QM3-4—4FU—－WO 电路接通。

电动机顺时针方向旋转，通过机械传动装置，推动隔离开关合闸。隔离开关将合闸到位时，分闸行程开关2ST不再受主轴定位件的抵压，其常闭接点2ST1-2闭合，为隔离开关的分闸操作做好准备。同时，主轴上的定位件接触并抵压合闸行程开关 1ST，1ST1-2断开，合闸接触器线圈失电，KMC1-2、KMC3-4断开返回，自动切断电机回路，使电机停转。隔离开关合闸到位时，隔离开关本体辅助接点QS18-20闭合，合闸位置继电器KCP受电，KCP11-9闭合，位置信号灯HLR亮红光，指示隔离开关在合闸位置。

2. 分闸操作

隔离开关分闸时，将控制开关，“2SA”转至分闸位，2SA2-4闭合，使

＋WC—1FU—1KTP4-12—1SA2-1—2SA2-4—KMO5-6—KMC11-12—2ST1-2—3ST1-2—2FU—－WC 电路接通。

分闸接触器线圈受电动作，KMO7-8闭合，对分闸接触器线圈进行电源自保持；KMO1-2、KMO3-4闭合，使

＋WO—3FU—QM1-2—电机转子绕—KMO1-2—电机励磁绕组 W1-4—KMO3-4—QM3-4—4FU—－WO 电路接通。

由于接通的励磁绕组极性与合闸时相反，电动机逆时针方向旋转，使隔离开关分闸。

隔离开关分闸到位后，分闸行程开关2ST1-2断开，分闸接触器线圈失电，KMO1-2、KMO3-4断开返回，自动切断电动机回路，电机停止转动。

分闸完毕后，隔离开关辅助接点QS17-19闭合，分闸位置继电器KTP受电，KTP11-9闭合，位置信号灯HLG亮绿光，表示隔离开关在分位。

正常运行时，通过牵引变电所主控室或远动中心对隔离开关进行距离操作，但在事故情况或者检修、试验时可以在操作机构箱内通过控制按钮进行当地分合闸操作，其工作原理与距离操作类似。

二、隔离开关与断路器的联动操作

断路器与隔离开关联动操作时，两者的控制电路应能保证自动实现正确的操作程序，即在合闸操作时，应先操作隔离开关合闸，然后再操作断路器合闸；分闸操作时，应先操作断路器分闸，然后再操作隔离开关分闸，如图3.4.2所示。

1. 合闸操作

所内距离操作时，远动/所内选择开关1SA处于所内位，1SA2-1闭合；再把控制开关2SA转到合闸位，2SA1-3闭合，发出合闸命令脉冲，使

＋WC—1FU—1SA2-1—2SA1-3—KLA22-23—KC线圈—2FU—－WC 电路接通。

合闸继电器KC受电动作，使

（1）KC3闭合，通过断路器分闸位置继电器常开接点1KTP2-10对手动合闸继电器KC进行电源自保持。

（2）KC1闭合，由于断路器合闸回路中串入了隔离开关合闸位置继电器的接点2KCP1-9，隔离开关在未合闸完毕时2KCP1-9断开而闭锁断路器的合闸回路，断路器不能进行合闸，保证了二者操作顺序的正确性。

图3.4.2 应用CD2型电磁操作机构断路器与CJ2型电动操作机构隔离开关的控制信号回路

（3）KC3闭合，使隔离开关合闸（合闸原理同单独操作合闸）。隔离开关合闸到位后，合闸位置继电器2KCP受电，2KCP1-9闭合。使

＋WC—1FU—2KCP1-9—KC1—KML2或KML3—KMC—QF1—2FU—－WC 电路接通。

断路器的合闸接触器线圈受电动作，其常开主接点闭合，使合闸线圈YC受电动作，断路器动作于合闸。

断路器合闸到位后，QF1断开使合闸接触器线圈KMC失电返回。QF13-14断开，断路器分闸位置继电器1KTP失电，1KTP2-10打开，手动合闸继电器KC失电返回，同时，QF2闭合，为下次分闸操作做好准备。

2. 手动分闸

将2SA转至分位，2SA2-4接通，发出分闸命令脉冲，使

＋WC—1FU—1SA2-1—2SA2-4—KO线圈—2FU—－WC 电路接通。

手动分闸继电器KO受电动作，使

（1）KO3闭合，通过隔离开关合闸位置继电器接点2KCP2-10对手动分闸继电器进行电源自保持。

（2）KO1闭合，使

＋WC—1FU—KO1—KML电流线圈—YT线圈—QF2—2F—－WC 电路接通。

断路器作用于分闸，各辅助接点相互转换。断路器分闸完毕后，QF2断开，分闸线圈YT失电返回。QF1闭合，为下次合闸操作做好准备。

（3）KO2闭合，当断路器分闸完毕后，QF13-14接点闭合，分闸位置继电器1KTP受电， 1KTP1-9闭合，使

＋WC—3FU—1KTP1-9—KO2—KMO5-6—KMC11-12—2ST1-2—3ST1-2—2FU—－WC 电路接通。

分闸接触器受电，KMO1-2、KMO3-4闭合，电动机逆时针旋转，隔离开关分闸。

隔离开关分闸完毕后，辅助联动接点 QS2-4接点断开，隔离开关合闸位置继电器 2KCP失电，2KCP2-10断开KO自保持回路，分闸继电器KO失电返回。

3. 保护分闸

由于牵引网保护装置设有自动重合闸，当断路器事故分闸后，重合闸装置动作强行合闸一次。此时，隔离开关随断路器分闸是无意义的。所以断路器保护分闸时，不应使隔离开关分闸。馈线发生短路故障时，馈线继电保护装置动作，保护出口继电器的常开接点KPE1闭合，使

＋WC—1FU—KPE1—KPE电流线圈—KML电流线圈—YT—QF2—2FU—－WC 电路接通。

断路器自动分闸并发出相应的事故音响信号。

4. 信号回路

隔离开关与断路器联动操作时，一般采用三灯制音响监视控制电路，既断路器与隔离开关共用一组三个位置信号灯。位置信号灯受断路器与隔离开关的辅助接点控制。事故音响采用保护出口继电器启动方式。

（1）断路器与隔离开关都在分位时，它们的辅助常闭接点闭合，使(www.xing528.com)

＋WS—5FU—QF49-50—QS17-19—HLG—6FU—－WS 电路接通。

绿灯发光，指示断路器、隔离开关在分闸位。

（2）断路器与隔离开关在合位时，断路器与隔离开关辅助常开接点闭合，使

＋WS—5FU—QF51-52—QS18-20—HLR—6FU—－WS 电路接通。

红灯受电发光，指示断路器与隔离开关在合位。

（3）馈线发生故障时，继电保护装置使断路器自动跳闸，其辅助常闭接点QF45-46闭合，此时，隔离开关在合位，其辅助常开接点QS14-16闭合，使

＋WS—5FU—QF45-46—QS14-16—HLW—6FU—－WS 电路接通。

白灯HLW受电发光，指示断路器在事故跳闸位置。

资讯单

计划和决策单

计划和决策单见附录附表3.4.1。

实 施

1. 根据教材图3.4.1说明图中各二次设备符号的名称，并分析电磁型操作机构的隔离开关控制信号回路的动作原理。

答：（1）各符号含义： WC____________ QS____________

QF____________ KMC____________ FU____________

1SA____________ 2SA____________ KLA____________

KML____________，有______线圈和______线圈 KTP____________

KCP____________ KC____________ KO____________

HLR____________ HLG____________

（2）手动合闸回路分析。

现在各设备的状态：____________________________________

______________________________________________________________________

以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

表明现象是：

所内操作时，转换开关1SA处于“所内”位，1SA2-1闭合，将控制开关2SA转至“合闸”位时，发出合闸操作命令脉冲，使以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

③____________________________________

④____________________________________

⑤____________________________________

表明现象是：____________________________________

______________________________________________________________________

（3）分闸回路。

现在各设备的状态：____________________________________

______________________________________________________________________

以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

表明现象是：____________________________________

______________________________________________________________________

将控制开关2SA转至“分闸”位时，发出分闸操作命令脉冲，使以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

③____________________________________

④____________________________________

表明现象是：____________________________________

______________________________________________________________________

2. 依据实施1的例子分析教材图3.4.2断路器与隔离开关联动操作控制信号回路的动作原理。

答：（1）手动合闸回路分析。

现在各设备的状态：____________________________________

______________________________________________________________________

以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

表明现象是：

所内操作时，转换开关1SA处于“所内”位，1SA2-1闭合，将控制开关2SA转至“合闸”位时，发出合闸操作命令脉冲，使以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

③____________________________________

④____________________________________

⑤____________________________________

表明现象是：

______________________________________________________________________

（2）分闸回路。

现在各设备的状态：

______________________________________________________________________

以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

表明现象是：

______________________________________________________________________

将控制开关2SA转至“分闸”位时，发出分闸操作命令脉冲，使

①____________________________________

②____________________________________

③____________________________________

④____________________________________

表明现象是：____________________________________

______________________________________________________________________

（3）事故自动分闸回路。

当一次电路发生短路故障时，相应的继电保护装置动作，保护出口继电器的常开接点KPE9-10____________，有以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

表明现象是：____________________________________

______________________________________________________________________

（4）事故信号。

当线路上有故障，保护动作于分闸时，有以下几个电路接通：

①____________________________________

②____________________________________

③____________________________________

④____________________________________

表明现象是：

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检查单

检查单见附录附表3.4.2。

评价单

评价单见附录附表3.4.3。

备忘录

备 注

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