【文章內(nèi)容簡介】 、 3把接地刀閘、 4 組電流互感器、線路電壓互感器，如圖 所示。 圖 一次系統(tǒng)示意圖 斷路器 斷路器的分類 斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將 3kV 以上的稱為高壓電器。低壓斷路器又稱自動開關(guān)，俗稱 “ 空氣開關(guān) ” 也是指低壓斷路器。 高壓斷路器 (或稱高壓開關(guān) )是發(fā)電廠、變電所主要的電力控制設(shè)備 ,具有滅弧特性 ,當(dāng)系統(tǒng)正常運行時 ,它能切斷和接通線路以及各種電氣設(shè)備的空載和 負(fù)載電南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 流 。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時 ,它和繼電保護配合 ,能迅速切斷故障電流 ,以防止擴大事故范圍。因此 ,高壓斷路器工作的好壞 ,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行；高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不同，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（ SF6 斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等； 低壓斷路器是一種既有手動開關(guān)作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當(dāng)于 熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?，已獲得了廣泛的應(yīng)用。 斷路器的作用 。 ，迅速切斷故障電流，防止事故擴大，從而保證系統(tǒng)安全運行。其實斷路器就是一種開關(guān)，它和普通開關(guān)的不同點主要在： ，有真空，少油，多油及六氟化硫等等 ，效果好。 斷路器的控制方式和操作機構(gòu) 斷路器的控制方式 一、斷路器控制方式 斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備，在正常運行時斷路器可以接通和切斷電氣設(shè)備的負(fù)荷電流，在系統(tǒng)發(fā)生故障時則能可靠地切斷短路電流。 斷路器一般由動觸頭、靜觸頭、滅弧裝置、操動機構(gòu)及絕緣支架等構(gòu)成。為實現(xiàn)斷路器的自動控制，在操動機構(gòu)中還有與斷路器的傳動軸聯(lián)動的輔助觸頭。斷路器的控制方式有多種，分述如下。 1．按控制地點分 (1)集中控制。在主控制室的控制臺上，用控制開關(guān)或按鈕通過控制電纜去接通或斷開斷路器的跳、合閘線圈，對斷路器進行控制。一般對發(fā)電機、主變壓器、母線、斷路器、廠 用變壓器 35kV 以上線路等主要設(shè)備都采用集中控制。 (2)就地（分散）控制。在斷路器安裝地點（配電現(xiàn)場）就地對斷路器進行跳、王庭森：采用 GPSL621C112 微機保護裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計 11 合閘操作（可電動或手動）。一般對 10kV 線路以及廠用電動機等采用就地控制，可大大減少主控制室的占地面積和控制電纜數(shù)。 2．按控制電源電壓分 斷路器的控制方式接控制電源電壓分為強電控制和弱電控制兩種。 (1)強電控制。從斷路器的控制開關(guān)到其操作機構(gòu)的工作電壓均為直流 110V或 220V。 (2)弱電控制。控制開關(guān)的工作電壓是弱電（直流 48V），而斷路器的操動機構(gòu)的電壓是 220V。目前在 500kV 變電所二次設(shè)備分散布置時，在主控室常采用弱電一對一控制。 3．按控制電源的性質(zhì)分 斷路器的控制方式按控制電源的性質(zhì)可分為直流操作和交流操作（包括整流操作）兩種。 直流操作一般采用蓄電池組供電；交流操作一般是由電流互感器、電壓互感器或所用變壓器提供電源。 斷路器的操作機構(gòu) 用來完成斷路器分合閘操作，并能夠使斷路器保持在合閘位置。 分為液壓操作機構(gòu)，彈簧操作機構(gòu)和電磁操作機構(gòu)。液壓操作機構(gòu)利用油泵壓縮 10航空液壓油，利 用油壓傳遞將氮氣壓縮，儲存能量，一旦跳合閘線圈動作，能量釋放，完成開關(guān)分合閘。彈簧操作機構(gòu)是利用已儲能的彈簧為動力完成開關(guān)分合閘，合閘過程釋放合閘彈簧能量，同時使分閘彈簧儲能能量，合閘后分閘彈簧開始儲能。自動重合閘：斷路器分閘后，由于合閘彈簧儲能工作早已完成，若接到合閘命令，操作機構(gòu)可再次使斷路器合閘。 電磁操作機構(gòu)是靠電磁力合閘的操作機構(gòu)。優(yōu)點：機構(gòu)簡單，工作可靠，制造成本低。缺點：合閘線圈消耗的功率太大，機構(gòu)結(jié)構(gòu)笨重，合閘時間較長。合閘電流約為 100A 左右，合閘保險按 1/31/4 選取。合閘過程使合閘彈 簧儲能。 斷路器控制回路的基本要求 斷路器的控制回路必須完整、可靠，因此應(yīng)滿足下面一些要求： (1)斷路器的合、跳閘回路是按短時通電設(shè)計的，操作完成后，應(yīng)迅速切斷合、南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 跳閘回路，解除命令脈沖，以免燒壞合、跳閘線圈。為此，在合、跳閘回路中，接入斷路器的輔助觸點，既可將回路切斷，又可為下一步操作做好準(zhǔn)備。 (2)斷路器既能在遠(yuǎn)方由控制開關(guān)進行手動合閘和跳閘，又能在自動裝置和繼電保護作用下自動合閘和跳閘。 (3)控制回路應(yīng)具有反映斷路器狀態(tài)的位置信號和自動合、跳閘的不同顯示信號。 (4)無論斷路器是 否帶有機械閉鎖，都應(yīng)具有防止多次合、跳閘的電氣防跳措施。 (5)對控制回路及其電源是否完好，應(yīng)能進行監(jiān)視。 (6)對于采用氣壓、液壓和彈簧操作的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常，彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視回路和閉鎖回路。 (7)接線應(yīng)簡單可靠、使用電纜芯數(shù)應(yīng)盡量少。 斷路器控制的基本回路 合閘回路 圖 合閘回路示意圖 （ 1）就地操作合閘 轉(zhuǎn)換開關(guān) S3調(diào)整至就地控制檔位； X1602S4合閘按 S3K11S11合閘線圈 Y4S2K14S3S4 合閘按鈕 X1607 構(gòu)成合閘通路。 （ 2）遠(yuǎn)方操作合閘 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān) S3 調(diào) 整 至 遠(yuǎn) 方 操 作 控 制 檔 位 ； X1610 合 閘 命 令S3K11S11合閘線圈 Y4S2K14S3X1625 構(gòu)成分閘通路。 分閘回路 王庭森：采用 GPSL621C112 微機保護裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計 13 圖 分閘回路示意圖 （ 1）就地操作分閘 轉(zhuǎn)換開關(guān) S3調(diào)整至就地操作控制檔位； X1602S5分閘按鈕 S3S11分閘線圈 Y1K14X1645 構(gòu)成分閘通路。 （ 2）遠(yuǎn)方操作分閘 轉(zhuǎn)換開關(guān) S3 調(diào)整至遠(yuǎn)方操作控制檔位； X1630 發(fā)出分閘命令 S3S11分閘線圈 Y1K14X1645 構(gòu)成分閘通路。 自檢閉鎖、報警回路 對 SF6壓力、液壓壓力、合閘彈簧儲能狀態(tài)進行檢測，以接點形式輸出，有的接點直接串在合閘、分閘回路中構(gòu)成閉鎖條件，有的接點則以空接點形式送至監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信息或送至保護柜操作箱閉鎖重合閘 (如壓力降低閉鎖重合閘 )。 GL312 型斷路器包含的此類回路有： SF6泄露閉鎖、合閘壓力閉鎖、自動重合閘閉鎖等。 操作電源回路 操作電 源回路包括儲能電機、照明、加熱除濕以及插座供電回路，一般電源使用電纜從斷路器端子箱引入，操作電源回路設(shè)有保護開關(guān) (一般為空氣斷路器 )。因故障導(dǎo)致操作電源回路空氣斷路器跳閘后也可發(fā)出報警信號。 采用的操動機構(gòu)彈簧儲能機構(gòu)電動機為交流電動機，其三相交流電由兩邊相鄰開關(guān)端子箱合閘回路通過電纜連接起來，構(gòu)成環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)， A,B,C 三相電源通過組合開關(guān) 1QA,2QA， 3QA 及熔斷器 3FU,4FU,5FU 經(jīng)開關(guān)端子排轉(zhuǎn)接后由電纜送至操動機構(gòu)，再經(jīng) DT 常開接點（該接點在彈簧未儲能前為閉合）閉鎖后送至電動機，切斷電動機電源 ，使電動機停止工作。 開關(guān)信息量輸出回路 除了斷路器異常工況需要由空接點輸出報警信息，斷路器的正常工況 (如斷路器合閘、分閘位置，遠(yuǎn)方 /就地控制 )也需要送至監(jiān)控系統(tǒng)，另外隔離刀閘閉鎖邏輯構(gòu)成也需要斷路器輔南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 助接點。 刀閘 刀閘的分類 刀閘，是電力設(shè)備手動開關(guān)的一種，別名閘刀，一般多用于低壓電，有單相刀閘和三相刀閘之分。根據(jù)應(yīng)用的不同有各種規(guī)格，一般都標(biāo)注電壓和電流，如220 伏， 16A,意思是適用于 220 伏電壓，電流不超過 16 安培。 一般有瓷底座，塑料蓋，銅件組成， 上部為進線口，下部為出線口，中間設(shè)計有安裝保險絲部位。 隔離開關(guān)的作用 隔離開關(guān)，配制在主接線上時，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時，必須遵循倒閘操作順序。 隔離開關(guān)的配置： (1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離； (2）中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地； (3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè) 1~2 組接地刀閘或接地器。 63kV 及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)； (4）按在變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)； (5）當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。 隔離開關(guān)的控制電路 隔離開關(guān)的控制分就地和遠(yuǎn)方控制兩種控制方式， 110kV 及以上倒閘操作作用的隔離開關(guān)一般采用遠(yuǎn)方和就地操作；檢修用的隔離開關(guān)，接地刀閘和母線接王庭森：采用 GPSL621C112 微機保護裝置的 110kV 線路二次回路設(shè)計 15 地器為 就地操作。目前國產(chǎn)隔離開關(guān)一般都配有氣動或電動機構(gòu)， 35kV 以下的隔離開關(guān)，其控制按鈕裝設(shè)在操作機構(gòu)箱上。構(gòu)成原則： (1)隔離開關(guān)控制回路必須受相應(yīng)斷路器的閉鎖，以保證斷路器在合閘狀態(tài)下，不能操作隔離開關(guān)，即避免帶電操作隔離開關(guān)。 (2)隔離開關(guān)控制回路須受接地刀閘的閉鎖，以保證接地刀閘在合閘狀態(tài)下，不能操作隔離開關(guān)。（ 3）操作脈沖應(yīng)是短時的，完成操作后，應(yīng)能自動解除。（ 4）隔離開關(guān)應(yīng)有所處狀態(tài)的位置信號。 接地刀閘 按照“安規(guī)”的規(guī)定，電氣設(shè)備檢修時，必須進行接地，一般情況是掛“接地線”。 有些地方掛接地線不方便，有些地方經(jīng)常掛接地線也不方便，且掛接的地線無法和電氣設(shè)備進行連鎖，常會誤操作，出現(xiàn)“帶地線送電”的惡性事故，于是就將臨時掛接的地線改為固定安裝的接地刀閘，一般有機械閉鎖功能，或和隔離開關(guān)“連動”。 接地刀閘一般在投入運行 (送電 )前拉開，在停運 (檢修 )時投入。 我們可以看出對于接地刀閘、隔離刀閘本身的各種閉鎖功能而言，它們只是避免誤操作的一個重要手段，但并不是杜絕誤操作的全部手段，所以，在對于隔離刀閘和接地刀閘的閉鎖功能有所認(rèn)識的前提下，必須加強倒閘操作的嚴(yán)格管理，從制度和管理上堵住誤 操作的源頭，嚴(yán)格按照操作票管理規(guī)定進行操作，才能真正做到杜絕誤操作。 本次設(shè)計采用的是阿爾斯通公司的 CS100 型手動機構(gòu)，采用電磁鎖防誤，即在滿足手動操作要求時，電磁鎖解鎖，可以對地刀進行操作。 “五防”及其實現(xiàn)方式 (1) 防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)：以免產(chǎn)生電弧，燒壞隔離開關(guān)。 (2) 防止帶電掛地線：一般情況是檢修完畢后忘記解除掛地線，直接把電流導(dǎo)入大地，對人身產(chǎn)生生命危險。 (3) 防止帶地線合閘：接地線在檢修時合開關(guān)，導(dǎo)致電流導(dǎo)入大地，對人身產(chǎn)生生命危險。 (4) 防止誤合、 分?jǐn)嗦菲鳌? (5) 防止誤入帶電間隔等電氣誤操作事故。 常規(guī)防誤閉鎖方式主要有 4 種：機械閉鎖，程序鎖，電氣聯(lián)鎖和電磁鎖。這南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 些閉鎖方式在防誤工作中發(fā)揮了積極作用，經(jīng)過多年的使用和運行考驗，各種傳統(tǒng)閉鎖方式的優(yōu)缺點均已充分顯示。 機械閉鎖是在開關(guān)柜或戶外閘刀的操作部位之間用互相制約和聯(lián)動的機械機構(gòu)來達(dá)到先后動作的閉鎖要求。機械閉鎖在操作過程中無需使用鑰匙等輔助操作，可以實現(xiàn)隨操作順序的正確進行，自動地步步解鎖。在發(fā)生誤操作時，可以實現(xiàn)自動閉鎖，阻止誤操作的進行。機械閉鎖可以實現(xiàn)正向和反向的閉鎖要求，具有閉鎖 直觀，不易損壞，檢修工作量小，操作方便等優(yōu)點 。 然而機械閉鎖只能在開關(guān)柜內(nèi)部及戶外閘刀等的機械動作相關(guān)部位之間應(yīng)用，與電器元件動作間的聯(lián)系用機械閉鎖無法實現(xiàn)。對兩柜之間或開關(guān)柜與柜外配電設(shè)備之間及戶外閘刀與開關(guān)（其他閘刀）之間的閉鎖要求也鞭長莫及。所以在開關(guān)柜及戶外閘刀上，只能以機械閉鎖為主，還需輔以其他閉鎖方法，方能達(dá)到全部五防要求。 程序鎖 (或稱機械程序鎖 )是用鑰匙隨操作程序傳遞或置換而達(dá)到先后開鎖操作的要求。其最大優(yōu)點是鑰匙傳遞不受距離的限制，所以應(yīng)用范圍較廣。程序鎖在操作過程中有鑰匙的傳遞和鑰匙 數(shù)量變化的輔助動作，符合操作