【正文】 的作用。作為斷路器的配合器件隔離開關(guān)也是電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要一環(huán)，所以在設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)回路時(shí)要充 分的考慮到它的使用。由于實(shí)際情況，不能進(jìn)行實(shí)地操作，所以實(shí)驗(yàn)室的模擬來完成 相應(yīng)的功能。高壓斷路器主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起控制作用；當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行起，保護(hù)作用 ]3[ 。前者一般為 110V 或 220V 電壓；后者一般為 48V 及以下電壓 ]4[ 。其中一對(duì)一控制是利用一個(gè)控制開關(guān)控制一臺(tái)斷路器，一般適用于重要且操作機(jī)會(huì)少的設(shè)備；一對(duì) N 控制是利用一個(gè)控制開關(guān)通過選擇控制多臺(tái)斷路器，一般適用于饋線較多、接線和要求基本相同的高壓饋線和廠用饋線。 斷路器控制回路必須完整、可靠，因此應(yīng)滿足下面的要求：（ 1）斷路器的合閘和跳閘回路是按照短時(shí)通電來設(shè)計(jì)的。為此，在合、跳閘回路中，接入斷路器的輔助觸點(diǎn)，既可將回路切斷，同時(shí)還為下一步操作做好準(zhǔn)備。（ 3）控制回路應(yīng)具有反映斷路器位置狀態(tài)的信號(hào)。因斷路器合閘時(shí)，如遇上永久性故障，繼電保護(hù)使 其跳閘，此時(shí)，如果控制開關(guān)并未復(fù)歸或自動(dòng)裝置觸電被卡住，將引起斷路器再次合閘又跳閘，即出現(xiàn)“跳躍”現(xiàn)象，容易損壞斷路器。（ 5）對(duì)控制回路及其電源是否完好，應(yīng)進(jìn)行監(jiān)視。我們?cè)趯?shí)物搭建中用 LW2Z1a、 6a、 20/F8 型手動(dòng)開關(guān)控制開關(guān)對(duì)斷路器的控制。高壓隔離開關(guān)常與斷路器配合使用，由斷路器來完成帶負(fù)荷線路的接通和斷開任務(wù) ]5[ 。隔離開關(guān)的控制分就地和遠(yuǎn)方控制兩種控制方式，此外隔離開關(guān)還具有電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，從而不會(huì) 因?yàn)槎搪冯娏魍ㄟ^而自動(dòng)分開，避免燒壞觸頭。使用時(shí)應(yīng)該和斷路器配合，只有在斷路器斷開后才能進(jìn)行操作]6[ 。 隔離開關(guān)控制回路 隔離開關(guān)按操動(dòng)機(jī)構(gòu)來分為氣動(dòng)操作控制電路、電動(dòng)操作控制電路和電動(dòng)液壓操作操作控制電路三種形式。 (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)。 (4) 隔離開關(guān)應(yīng)有所處狀態(tài)的位置信號(hào)。閉鎖裝置可分為機(jī)械閉鎖、電氣閉鎖與微機(jī)防誤閉鎖裝置 ]7[ 。發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)發(fā)出各種燈光及音響信號(hào)，提示運(yùn)行人員迅速判明事故的性質(zhì)、范圍和地點(diǎn)，以便做出正確的處理。值班人員在中央控制室（或集控室），可通過儀表指示、燈光顯示及電 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 4 頁 共 44 頁 腦提醒來掌握全廠電氣設(shè)備運(yùn)行狀況。一般發(fā)電廠或者變電站裝設(shè)有一套共同的音響信號(hào)系統(tǒng)，稱中央信號(hào)系統(tǒng)。前者可用于斷路器的事故跳閘信號(hào)；后者則于異?，F(xiàn)象時(shí)的預(yù)告信號(hào)。 斷路器信號(hào)回路 變電所中的信號(hào)裝置按用途分，有斷路器位置信號(hào)、事故信號(hào)、 和預(yù)告信號(hào) ]8[ 。同時(shí)，斷路器的位置指示燈發(fā)出閃光。（ 2）預(yù)告信號(hào)：當(dāng)運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)危及安全運(yùn)行的異常情況時(shí)，發(fā)出另一種事故信號(hào)的音響（響鈴）。（ 4）其他信號(hào)：如指揮信號(hào)、聯(lián)系信號(hào)和全廠信號(hào)等。（ 2）為防止帶接地線合閘，其控制回路必須和相應(yīng)接地刀閘閉鎖，以保證接地刀閘在合閘狀態(tài)下，不能操作隔離開關(guān)。（ 4）隔離開關(guān)應(yīng)有所處狀態(tài)的位置信號(hào)。此電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)帶有手柄，可以通過手動(dòng)分、合閘，還可以通過電動(dòng)操作中的電磁鐵來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操作，當(dāng) SB1 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 5 頁 共 44 頁 按下，可接通合閘回路，有電流通過線路，電磁鐵動(dòng)作，使得斷路器合閘，分閘是同理。用來分配電能和保護(hù)線路及電源設(shè)備免受過載、短路、欠電壓等故障的損壞。 ▲ NB163H 小型斷路器 該斷路器適用于交流 50、 60Hz 額定電壓 400V 及以下，額定電壓至 63A 線路的過載和短路保護(hù)之用，也可以在正常情況下作為線路的不頻繁操作轉(zhuǎn)換之用。 脫扣器器件介紹 ▲ 欠電 壓脫扣器 V9欠電壓脫扣器是與 NB1系列斷路器配套的附件，當(dāng)脫扣器端電壓降低到一定規(guī)定的范圍時(shí)脫扣器帶動(dòng)斷路器從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分?jǐn)?，以切?NB1系列斷路器的欠電壓故障。 繼電器器件介紹 ▲ 以 JQX10F 做一個(gè)簡單介紹。剩下的可以分為兩組： 4 和 5。其中第一組中 3 為常開觸點(diǎn)， 4 為常閉觸點(diǎn)；第二組 6 為常開觸點(diǎn)， 5 為常閉觸點(diǎn)。 控制開關(guān)器件介紹 控制開關(guān)是斷路器控制和信號(hào)回路的主要控制元件，由運(yùn)行人員直接操作，發(fā)出命令脈沖，使斷路器合、跳閘。下圖所示 LW2 Z 1a、 6a、 20/F8 控制開關(guān)。與手柄固定連接的轉(zhuǎn)軸上有數(shù)節(jié)觸點(diǎn)盒，安裝于控制屏后。每個(gè)觸點(diǎn)盒內(nèi)有四個(gè)定觸點(diǎn)和一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)，定觸點(diǎn)分布在盒的四角，盒外有供接線用的四個(gè)引出線端子；動(dòng)觸點(diǎn)處于盒的中心，根據(jù)動(dòng)觸點(diǎn)凸輪和簧片形狀及在轉(zhuǎn)軸上安裝的初始位置可組成十四種型式的 觸點(diǎn)盒。 LW2 系列開關(guān)檔數(shù)一般為 5 檔，最多不應(yīng)超過 6 檔，否則觸點(diǎn)接觸可能不可靠。 動(dòng)觸點(diǎn)型式有兩種基本類型，一種是觸點(diǎn)片緊固在軸上，隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，如 1a、 6a、 8 型；另一種是觸點(diǎn)片與軸有一定角度的自由行程，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度在其自由行程內(nèi)時(shí)，可保持在原來的位置上不動(dòng)，如 50 型觸點(diǎn)在軸上有 45176。的自由行程， 30 型觸點(diǎn)在軸上有135176。后一種觸點(diǎn)切斷能力較小 ，只適合于信號(hào)回路。其固定位置有： (1)垂直位是預(yù)備合閘和合閘后；（ 2）水平位是預(yù)備跳閘和跳閘后。合閘操作順序?yàn)椋侯A(yù)備合閘 合閘 合閘后。 表 1 LW2 Z 1a、 6a、 20/F8控制開關(guān)。 泓格模塊 RS485 總線概述 分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展在自動(dòng)化領(lǐng)域迫切需要一種總線能適合遠(yuǎn)距離的數(shù)字通信。 總線 在 RS485 標(biāo)準(zhǔn) 下 采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動(dòng)， 每個(gè)RS485 串口由 SN75176 收發(fā)器制成 ，各個(gè)收發(fā)器可用雙絞線并聯(lián)起來。 RS485 總線的優(yōu)點(diǎn) RS232 和 RS485 定義了電壓 ,阻抗等 .但不對(duì)軟件協(xié)議給予定義，區(qū)別于 RS232, RS485 的特性包括： 位置 位置 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 8 頁 共 44 頁 1） RS485 的數(shù)據(jù)傳輸速率為 10Mbps,優(yōu)于 RS232； 2） RS485 接口是平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力變強(qiáng)； 3） RS485 接口的最大傳輸距離可達(dá) 3000 米 ,而 RS232 最大傳輸距離只有 15米； 4） RS232C 接口只允許連接 1 個(gè)收發(fā)器，而 RS485 接口允許連接多達(dá) 128 個(gè)收發(fā)器。邏輯“ 1”以兩線間的電壓差為 +（ 2— 6） V 表示；邏輯“ 0”以兩線間的電壓差為 — （ 2— 6） V 表示； RS485 的應(yīng)用原則 RS485 支持半雙工或全雙工模式。從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)盡量短，使引出線中的反射信號(hào)對(duì)總線信號(hào)的影響最低。 I7000 系列分布式監(jiān)控模塊介紹 I7000 系列模塊是臺(tái)灣泓格公司推出的一系列的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集和控制模塊 。 I7000 系列產(chǎn)品支持 DCON 協(xié)議，采用問答式通訊方式，以簡單的 ASCII 碼格式，方便進(jìn)行調(diào)試和編程，也可以很容易的和其他協(xié)議進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，融入用戶現(xiàn)有自動(dòng)化系統(tǒng)。 I7520 轉(zhuǎn)換模塊 I7520 為 RS232/RS485 轉(zhuǎn)換模塊，該模塊直接插在 PC 的擴(kuò)展槽內(nèi)，無需另外提供工作電源。它可以自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)通信的波特率和數(shù)據(jù)格式，從而準(zhǔn)確的控制 RS485 網(wǎng)絡(luò)，減少系 統(tǒng)花費(fèi)，增加系統(tǒng)的可靠性。 I7520 模塊的規(guī)格如下： ?輸入： RS232 協(xié)議 ?輸出：雙線式 RS485 協(xié)議（ 2 線， D+， D） ?連接器：插卡式螺絲固定接線盒 ?速率：內(nèi)置“自適應(yīng)芯片”可改變波特率（范圍： 300bps~115200bps） ?沒有中繼器時(shí)一個(gè) RS485 網(wǎng)絡(luò)最多可以有 256 個(gè)模塊 ?有配中繼器時(shí)一個(gè) RS485 網(wǎng)絡(luò)最多可以有 2048 個(gè)模塊 ?隔離電壓： 3000VDC 隔離在 RS232 邊 ?要求使用中繼器：大于 4000 英尺距離或超過 256 個(gè)模塊 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 10 頁 共 44 頁 ?電源要求： +10V~+30VDC ?耗電量： （ Max） I7063D 數(shù)字輸入 /輸出模塊 I7063D 接收從線路采集到的狀態(tài)量作為輸入（ 8 通道隔離輸入支持計(jì)數(shù)器功能 ），通過嵌入式控制器和 RS485 接口與電腦相連，同時(shí)可接收來自電腦的控制信號(hào)，控 制繼電器的狀態(tài)。 圖 I7063D外觀圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 I7063D 為繼電器輸出模塊，有 8 通道隔離數(shù)字輸入輸入， 3 通道功率繼電器輸出。發(fā)送的部分由計(jì)算機(jī)發(fā)送命令給分布式模塊，此部分包含以下幾個(gè)字段： 1）發(fā)送部分：（前導(dǎo)字段）（地址）（命令）（ CHR）（ CR） 前導(dǎo)字段： 1 個(gè)字節(jié)，標(biāo)明命令的類型。 地址： 2 個(gè)字節(jié)，表示命令將送至模塊。 命令： 1 個(gè)或多個(gè)字節(jié)，指定模塊執(zhí)行的命令，使用不同的數(shù)字來表示不同的功能。 CR：結(jié)尾字符，一般為 [Enter]、 (CR)或 (Cr) 無論是主控計(jì)算機(jī)發(fā)送的字符串命令或分布式模塊返回的執(zhí)行結(jié)果，每個(gè)部分都包含有 1 個(gè)至數(shù)個(gè)不等的字符。 組態(tài)王 組態(tài)王軟件是亞控科技根據(jù)當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，面向低端自動(dòng)化市場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開發(fā)的一套產(chǎn)品。 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。通常可以把 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁 共 44 頁 這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。使用它考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。根據(jù)控制開關(guān)觸點(diǎn)特性設(shè)計(jì)出斷路器合 /跳閘控制電路，如圖所示： 圖 斷路器基本跳 /合閘 控制電路 圖 中， FU 熔斷器； R 限流電阻； KM 合閘接觸器； YC 合閘線圈； YT 跳閘線圈。操作前，斷路器處于跳閘后狀態(tài)，故斷路器輔助觸點(diǎn) QF1 處于閉合狀態(tài)，觸點(diǎn) SA910 接通，由于限流電阻 R 存在，跳閘線圈 KM 須通過較大電流才會(huì)動(dòng)作， QF1 不會(huì)斷開，所以綠燈常亮。 即進(jìn)入“預(yù)備合閘”位置，使觸點(diǎn) SA9 SA1413 接通，而 SA1110 斷開，由于限流電阻 R，合閘接觸器 KM 不帶電，所以合閘線圈不動(dòng)作，燈為綠燈閃光。至“合閘”位置。合閘完畢后，斷路器輔助觸點(diǎn) QF1 斷開。 2）手動(dòng)跳閘。將控制開關(guān) SA 由“合閘后”的垂直位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)至“預(yù)備跳閘”的水平位置，致使 SA1314 接通。再將控制開關(guān) SA 進(jìn)一步逆時(shí)針轉(zhuǎn)至“跳閘”位置，觸點(diǎn) SA67 接通，由于限流電阻 R 被短接，故有較大電流通過跳閘線圈 YT，致使 YT 動(dòng)作，斷路器跳閘，斷路器輔助觸點(diǎn)發(fā)生變化。再次操作時(shí)，按以上步驟進(jìn)行。自動(dòng)跳閘裝置（ KCO）動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，接下來同手動(dòng)方式類似，此時(shí)開關(guān) SA 處于合閘后位置，故 SA910 連通；因斷路器已處于跳閘狀態(tài)， QF1 變?yōu)楹衔?，綠燈閃光，但由于限流電阻， KM 不動(dòng)作，所以 SA 與斷路器實(shí)際狀態(tài)不符，提醒運(yùn)行人員調(diào)整開關(guān) SA 至“跳閘后”位置。 遠(yuǎn)動(dòng)跳閘控制回路 遠(yuǎn)動(dòng)跳閘工作原理與自動(dòng)跳閘類似，主要區(qū)別在于一個(gè)在遠(yuǎn)方的操作控制中心，一個(gè)在斷路器使用處。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 共 44 頁 防“跳躍”電路 斷路器中所謂的“跳躍”，是指人員運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)合閘，斷路器在線路上發(fā)生故障后，但又被繼電保護(hù)裝置動(dòng)作處于跳閘狀態(tài)，由于控制開關(guān)在“合閘”位置，從而引起斷路器又一次重新合閘，這樣導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)多次連續(xù)跳、合閘的現(xiàn)象。 應(yīng)用的防跳回路有兩 種，一種是操作箱的防跳回路，還有一種是用機(jī)構(gòu)箱本身的防跳回路 ]15[ 。 當(dāng)合閘過程中，如遇到永久性故障，因而保護(hù)繼電器 KCO 閉合，斷路器跳閘，并啟動(dòng)防跳繼電器的電流線圈 KCFI，使其輔助觸點(diǎn) KCF1 閉合。只要控制手柄未復(fù)歸，電壓線圈 KCFV 一直帶電，這樣防跳繼電器起到自保持作用，保證接觸器 KM 不會(huì)被觸發(fā)。 很多時(shí)候 大多數(shù)的故障都是瞬時(shí)性的。斷路器 自動(dòng) 重合不僅提高了供電的安 全性和 實(shí)用 性，減少 因 停 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 共 44 頁 電 而產(chǎn)生的 損失， 并 且提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定 性 ，增大線路的 輸 電 能力 ，糾正斷路器或繼電保護(hù)裝置 可能引起 的誤跳閘。 根據(jù)重合閘控制的斷路器所接通多的或者斷開的電力元件不同，可以將重合閘分為線路重合閘、變壓器重合閘和母線重合閘等 [10]。 ? 重合閘動(dòng)作： 斷路器 繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因跳閘后。 ? 重合閘與繼電保護(hù)相互配合實(shí)現(xiàn)重合閘加速功能。 ? 重合閘的一般采用不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)。 ? 在有雙側(cè)電源的線路上，重合閘啟動(dòng)應(yīng)受到無壓檢定或同期檢定的限制，不能