【導(dǎo)讀】為變壓器設(shè)計性能良好、動作可靠的保護(hù)裝置。為母線設(shè)置專用保護(hù)裝置。力、查詢資料的能力。熟悉相關(guān)規(guī)程和規(guī)范，樹立工程的觀點。氣方面的工作打下良好基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計時間為第五周至第十二周。成績，并向?qū)W生公布。并根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)給出實際得分。變電站的繼電保護(hù)和二次回路設(shè)計是變電站設(shè)計的重要組成部分。次回路初步設(shè)計。

　　

【正文】 保護(hù)裝置的其出口 K2 觸點閉合，跳閘線圈 YT 通電啟動，使斷路器跳閘，則 QF2 接通，使接觸器 KM又帶電，使斷路器再次合閘，保護(hù)裝置又動作，使斷路器又跳閘 …… 斷路器的 這種多次跳，合現(xiàn)象稱為跳躍。如果斷路器發(fā)生跳躍，勢必造成絕緣下降，油溫上升，嚴(yán)重時會引起斷路器發(fā)生爆炸事故，危及設(shè)備和人身的安全。 ② 斷路器的防跳控制回路 在 35KV及以上電壓的斷路器控制回路中，通常加裝防跳中間繼電器 KCF，如圖 所示。 KCF 常采用 DZB 型中間繼電器，它有兩個線圈：電流啟動線圈KCF1，串接于跳閘回路中；電壓（自保持）線圈 KCF2，與自身的動合觸點串聯(lián)；再并接于合閘接觸器 KM 的回路中。 當(dāng)手動合閘時 SA 的 5— 8 觸點尚未斷開或自動裝置 K1`觸點燒結(jié)，此時發(fā)生故障，則繼電保護(hù)裝置發(fā)生動 作， K2 觸點閉合，經(jīng) KCF1 的電流線圈，斷路器動合觸點 QF1，跳閘線圈 啟動，使斷路器跳閘啟動。同時， KCF1 電流線圈啟動，其動合觸點閉合，使其經(jīng)電壓線圈 KCF2 自保持，而 KCF 的動斷觸點斷開，可靠的切開 KM 線圈回路，即使 SA 的 5— 8 觸點接通， KM 也不會通電，防止了斷路器跳躍現(xiàn)象的發(fā)生。只有合閘命令解除（ SA 的 5— 8 觸點斷開或 K1 斷開），KCF2 電壓線圈斷電才能恢復(fù)至正常狀態(tài)。 斷路器的位置指示 ① 雙燈制接線。斷路器的雙燈制位置指示接線如圖 所示，當(dāng)斷路器在跳閘位置時，其動斷觸點 QF2 接通，綠燈亮（ HG）；當(dāng)斷路器在合閘位置時，其動斷觸點 QF1 接通，紅燈（ HR）亮。即紅燈（ HR）亮表示斷路器在合閘狀態(tài)，綠燈（ HG）亮，表示斷路器在跳閘狀態(tài)。 ② 單燈制控制接線。單燈制用于燈光和控制開關(guān)手柄位置來表示斷路器手動跳，合閘位置。 斷路器自動跳，合閘的信號回路 斷路器是由自動裝置驅(qū)動進(jìn)行跳，合閘時，信號燈是閃光的，與手動跳，合河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路的設(shè)計 23 閘時信號燈是平光的有所區(qū)別，具體分析如下： 圖 斷路器跳、合閘雙燈制信號回路接線 斷路器跳，合閘雙燈制信號回路 （見圖 所示） ① 斷路器跳閘信號 1） 手動跳閘 SA 置“跳閘后”位置時，其觸點 10— 11 通，綠燈 HG 經(jīng) QF 動斷觸點發(fā)平光，表示斷路器手動跳閘。 2） 自動跳閘 SA 置‘跳閘后’位置時，其觸點 9— 10 通，此時若發(fā)生故障，自動裝置動作使斷路器自動跳閘， QF2 動斷觸點自動接通，綠燈 HG 經(jīng) SA 的9— 10 觸點接至閃關(guān)小母線 M100（ +），則綠燈閃光，表示斷路器自動跳閘。 3）綠光閃光解除 值班人員將 SA 打至“跳閘后”位置，其觸點 10— 11 接通，9— 10 斷開，綠燈接至“ +”電源小母線，所以綠燈又發(fā)平光，閃光 解除。 ② 斷路器合閘信號 1) 手動合閘。 SA 置“合閘后”位置時，其觸點 13— 16 接通，紅燈 HR 經(jīng)動合河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路的設(shè)計 24 觸點 QF1 發(fā)平光，表示斷路器手動合閘。 2) 自動合閘。斷路器在“跳閘后“位置時， SA 的 14—— 15 觸點通，此時若自動裝置動作使斷路器自動合閘，則 QF 的動合觸點 QF1 自動接通，紅燈 HR 經(jīng)SA 的 14—— 15 觸點接至閃光小母線 M100（ +），則紅燈 HR 閃光，表示斷路器自動合閘。 3) 紅燈閃光解除。值班人員將 SA 打至“合閘后“位置時，其觸點 16—— 13接通， 14—— 15 斷開，紅燈接至“ +”電源小母線，所以紅燈又發(fā)平光，閃光解除。 事故音響信號啟動回路 斷路、器自動跳，合閘后，不僅指示燈要發(fā)出閃光，而且還要求發(fā)出事故音響信號（蜂鳴器 HA）。事故音響信號是利用不對應(yīng)原則實現(xiàn)的。全廠共用一套裝置。 圖 事故音響信號啟動回路 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路的設(shè)計 25 ① 事故音響信號何時發(fā)出？在電力系統(tǒng)發(fā)生的故障中，暫時性故障占 70%以上，所以規(guī)定斷路器因系統(tǒng)系統(tǒng)故障而自動跳閘后，應(yīng)自動（或手動）重合閘一次，以判斷故障的性質(zhì)，如為暫時性故障，故障很快消除，則重合閘會成功；如為永久性故障，故障不會自動消除，當(dāng)重合于故障線路 上時，則斷路器在保護(hù)裝置的作用下即刻跳開，應(yīng)發(fā)出音響。 ② 手動重合閘的要求。在事故發(fā)生后，若需手動重合閘，則控制開關(guān)由原“合 閘后”先打至水平位，然后打至“預(yù)備合閘”，“合閘”，“合閘后”，由于斷路器已跳閘，為使控制開關(guān)轉(zhuǎn)至“預(yù)備合閘”和“合閘”位置瞬間，不會因斷路器觸點與控制開關(guān)觸點接通誤發(fā)生事故音響信號，使值班人員難辨真假，故在接線中應(yīng)采用只有在“合閘后”位置才接通的觸點，所以采用 1—— 3 與 19—— 17 兩對觸點串接的方法來實現(xiàn)只在“合閘后”才接通的要求。 ③ 用“不對應(yīng)原則”啟動事故音響回路。圖 為事故音響信號啟動回路 。 由圖可見，要接通 M708—— 700 回路，即 SA 的 1—— 3 與 19—— 17 觸點 需與 QF 動斷觸點同時接通。 SA 的 1—— 3 與 19—— 17 觸點在“合閘后”通，而 QF 動斷觸點在跳閘后才閉合，這樣利用控制開關(guān) SA 的位置與斷路器（輔助觸點）位置不對應(yīng)接通事故音響信號的原則，就叫做不對應(yīng)原則。燈光信號也存在這種問題：在合閘操作過程中，由于不對應(yīng)原則使信號燈閃光。因為，在圖 3—— 5 中，原 SA 在“合閘后”位置， 9— 10 觸點接通；當(dāng)斷路器自動跳閘后，其動斷觸點閉合，綠燈 HG 經(jīng) SA 的 9— 10 接至 M100（ +），所以閃綠燈。此時手動 SA，置“預(yù)備跳閘” — 綠燈平光，“預(yù)備合閘” —— 綠燈閃光，“合閘” —— 綠燈仍閃光，“合閘后”瞬間綠燈仍閃光，直至斷路器合閘完成，其輔助觸點同時切換完畢，綠燈滅，紅燈經(jīng) QF 動合觸點， SA 的 13—— 16 觸點發(fā)平光，表明合閘操作過程的完成。 斷路器的控制回路與信號回路 在發(fā)電廠和變電所中，常見的斷路器控制可分為兩種，即燈光監(jiān)視的控制回路和音響 監(jiān)視的控制回路，本次設(shè)計采用音響監(jiān)視斷路器控制回路 （見圖 ） 。 音響監(jiān)視的斷路器控制、信號電路如圖 所示。操作機(jī)構(gòu)為電磁操作 。圖中 M70 M710 為預(yù)告信號小母線； M7131 為控制回路斷線預(yù)告小母線； SA 為河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路的設(shè)計 26 LW2－ YZ－ 1a、 6a、 20／ F1 型控制開關(guān)； KCC、 KCT 為合閘、跳閘位置繼電器； KS 為信號繼電器； H 為光字牌。電路的動作過程如下： ① 斷路器的手動控制 斷路器手動合閘前，跳閘位置繼電器 KCT 線圈帶電，其常開觸點 KCT 閉合，由十 700 經(jīng) SA14— 15 觸點→ KCT常開觸點→ SA1— 3觸點→ R1 至一 700 形成通路。信號燈發(fā)平光。 1） 手動合閘操作時，將控制開關(guān) SA 置于 “ 預(yù)備合閘 ” 位置，此時， M100（十）經(jīng) SA13 一 14→ KCT→ SA1— 3→ R1 至一 700 形成通路，信號燈閃光。接著將 SA置于 “ 合閘 ” 位置， SA9－ 12 觸點接通，接觸器 KM 帶電，其常開觸點閉合，合閘線圈 YC 帶電，使斷路器合閘。斷路器合閘后， SA自動復(fù)歸至 “ 合閘后 ” 位置。此時由于斷路器合閘，合閘位置繼電器 KCC 線圈帶電，其常開觸點閉合后，＋ 700經(jīng) SA17— 20 觸點→ KCC→ SA2— 4→ R1 至－ 700 形成通路，信號燈發(fā)平光。 2） 手動跳閘操作時，先將 SA置于 “ 預(yù)備跳閘 ” 位置，此時， M100（十）經(jīng) SA17－ 18→ KCC→ SA1— 3→ R1至－ 700 形成通路，信號燈閃光。再將 SA 置于 “ 跳閘 ” 位置， SA10－ 11觸點接通，跳閘線圈 YT 帶電，使斷路器跳閘。斷路器跳閘后，SA 自動復(fù)歸至 “ 跳閘后 ” 位置， KCT 帶電，常開觸點閉合，此時 SA14— 15 觸點通，信號燈發(fā)平光。 圖 的斷路器控制 信號 電路 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路的設(shè)計 27 ② 斷路器的自動控制 當(dāng)自動裝置動作后， K1 觸點閉合，短接 SA9— 12 觸點，合閘回路接通，斷路器合閘。此時， SA 位于 “ 跳閘后 ” 位置， M100（十）經(jīng) SA18— 19→ KCC 觸點→ SA1－ 3→ R1 至－ 700 形成通路，信號燈閃光。操作 SA 至 “ 合閘后 ” 位置使 信號燈發(fā)平光。當(dāng)繼電保護(hù)動作、保護(hù)出口繼電器 KCO 觸點閉合接通跳閘回路，使跳閘線圈 YT 帶電，斷路器跳閘。此時， M100（十）經(jīng) SA13— 14→ KCT→ SA2— 4→ R1 至－ 700 形成通路。信號燈閃光。同時 SA5— 7觸點閉合接通光字牌 H 顯示“ 電源消失 ” 同時發(fā)出音響信號。 ③ 當(dāng)斷路器、 SA 均在合閘（或跳閘）位置，跳閘（或合閘）回路斷線時，都會出現(xiàn)信號燈熄滅，光字牌點亮并延時發(fā)音響信號。如果控制電源正常，信號電源消失，則不發(fā)音響信號，只是信號燈熄滅。 ④ 音響監(jiān)視的優(yōu)點 1） 由于跳閘和合閘位置繼電器的存在， 使控制回路和信號回路分開，這樣可以防止當(dāng)回路或熔斷器斷開時，由于寄生回路而使保護(hù)裝置誤動作。 2） 利用音響監(jiān)視回路的完好性，便于及時發(fā)現(xiàn)斷線故障。 3） 信號燈減半，對大型發(fā)電廠和變電所不但可以避免控制屏太擁擠，而且可以防止誤操作。 4） 減少了電纜芯數(shù)。 （由四芯減少到三芯） 但是 ， 音響監(jiān)視采用單燈制，增加了兩個繼電器（ KCT 和 KCC），位置指示燈采用單燈不如雙燈直觀。目前只有大型發(fā)電廠、變電所宜采用音響監(jiān)視方式。 隔離開關(guān)及其控制 隔離開關(guān) 功能 在 10（或 6） ~500KV高壓電網(wǎng) 中裝設(shè)有大量的隔離開關(guān)，其主要作用如下 ： ① 隔離電源。 ② 接通或斷開小電流回路。 ③ 倒閘操作。 ④ 與接地刀閘互鎖實現(xiàn)接地操作。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路的設(shè)計 28 隔離開關(guān) 操作方式 隔離開關(guān)的操作分就地操作和遠(yuǎn)方操作兩做方式，就地操作又分手動操作和電動操作。通常， 110KV及以下電壓等級的隔離開關(guān)，一般采用就地操作； 220KV的隔離開關(guān)一般采用就地操作，也有采用遠(yuǎn)方操作的； 500KV 的隔離開關(guān)為剪刀（旋轉(zhuǎn)）式開，斷操作的，都是遠(yuǎn)方電動操作。 隔離開關(guān)的控制回路 隔離開關(guān)的控制方式有就地控制和遠(yuǎn)方控制 兩種，隔離開關(guān)的操動機(jī)構(gòu)有電動式，電動液壓式和氣動式等，本次設(shè)計選用 氣 動操作的隔離開關(guān)控制回路。 圖 是 氣動 操作的隔離開關(guān)控制回路。 圖中， SB SB2 為合、跳閘按鈕；YC、 YT 為合、跳閘線圈， QF 為相應(yīng)斷路器輔助常閉觸點， QSE 為接地刀閘的輔助常閉觸點； QS 為隔離開關(guān)的輔助觸點； S S2 為隔離開關(guān)合、跳閘終端開關(guān)； P 為隔離開關(guān) QS 的位置指示器。 手動合閘 自動合閘跳閘 合閘位置指示器PQFQS ESB 1QSYTS2YCYCYC YTS1YTQSSB 2QS 圖 氣 動操作的隔離開關(guān)控制回路 隔離開關(guān)合閘操作時，在具備合閘條件下，即相應(yīng)的斷路器 QF 在跳閘位置河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 斷路器、隔離開關(guān)的控制及其操作回路的設(shè)計 29 （其輔助常閉觸點閉合）；接地刀閘 QSE 在斷開位置 （其輔助常閉觸點閉合）；隔離開關(guān) QS 在跳閘終端位置（其輔助常閉觸點 QS 和跳閘終端開關(guān) S2 閉合）時，按下合閘按鈕 SB1，合閘線圈 YC 帶電，隔離開關(guān)進(jìn)行合閘，并通過 YC 的常開觸點自保持，使隔離開關(guān)合閘到位。隔離開關(guān)合閘后，跳閘終端開關(guān) S2 斷開（同時 S1 合上為跳閘作好準(zhǔn)備），合閘線圈失電返回，自動解除合閘脈沖；隔離開關(guān)輔助常開觸點閉合，使位置指示器 P 處于垂直的合閘位置。 隔離開關(guān)跳閘操作與合閘操作過程類似，不再贅述。 隔離開關(guān)操作閉鎖回路 為了避免帶負(fù)載拉、合隔離開關(guān)，除了在隔離開關(guān)控制電路中串入相 應(yīng)斷路器的輔助常閉觸點外，還需要裝設(shè)專門的閉鎖裝置。本設(shè)計采用單母線隔離開關(guān)閉鎖回路（如圖 ）。 圖 單母線隔離開關(guān)閉鎖回路 圖中， 1YEL、 2YEL 分別為隔離開關(guān) 1QS、 2QS 電磁鎖開關(guān)（鑰匙操作）。閉鎖電路由相應(yīng)斷路器 QF 合閘電源供電。斷開線路時，首先應(yīng)斷開斷路器 QF，使其輔助常閉觸點閉合，則負(fù)電源接至電磁鎖開關(guān) 1YEL