SF6断路器操纵结构和原理

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点击量: 212240 来源: 宝应县高电电力设备制造厂

  LW25-126型SF6断路器的操作回路中,有一个“远方/就地”切换开关43LR。“就地”是指在断路器本体机构箱使用合闸按钮11-52C或分闸按钮11-52T操作,“远方”是指一切通过微机操作箱向断路器发出的跳、合闸指令。正常运行情况下,43LR处于“远方”状态,互感器综合测试仪由操作人员在控制室对断路器进行操作;对断路器进行检修时,将43LR置于“就地”状态,在断路器本体进行跳、合闸试验。

  合闸回路

  就地合闸

  在“就地”状态时,合闸回路由11-52C、52Y常闭接点、88M常闭接点、49MX常闭接点、33HBX常闭接点、52b常闭接点、52C和63GLX常闭接点组成。

  合闸回路处于准备状态(按下11-52C即可成功合闸)时,断路器需要满足以下条件:

  ①52Y常闭接点闭合

  52Y是“防跳”继电器,“防跳”是指在手合断路器于故障线路且发生手合开关接点粘连的情况下,由于“线路保护动作跳闸”与“手合开关接点粘连”同时发生造成的断路器在“合闸”与“跳闸”之间发生“跳跃”的情况。由于微机保护操作箱和断路器都配置了“防跳”回路,参照相关技术文件的要求,一般将断路器本体机构箱中的“防跳”回路拆除,只保留微机操作箱中的“防跳”回路。由于LW25-126型SF6断路器的“防跳”回路与典型“防跳”回路在原理上存在一定差异,所以在此也进行一下讲解。

  x从图3-1-1中可以看出,如果手合开关在合闸后发生粘连,则52Y通过手合开关的粘连接点、断路器常开接点52a、52Y常闭接点起动,其常开接点通过手合开关的粘连接点和电阻R1实现自保持,其常闭接点断开合闸回路,防止线路保护使断路器跳闸后断路器由于手合开关接点粘连而形成再次合闸。也就是说,在手合断路器于故障线路且发生手合开关接点粘连的情况下,52Y的“防跳”功能是由断路器的合闸操作起动的,即在断路器跳闸之前,其“合闸闭锁回路”已经形成。

  目前,绝大多数微机操作箱采用的“防跳”原理与传统回路还是一样的,它是由断路器跳闸起动“防跳”继电器TBJ的电流线圈,然后使TBJ的电压线圈通过手合开关的粘连接点形成自保持回路,依靠TBJ的常闭接点断开合闸回路防止断路器进行合闸。也就是说,在微机操作箱中,“防跳”继电器是由断路器的跳闸操作起动的,即断路器跳闸之后,其“合闸闭锁回路”才形成。

  为什么要拆除断路器的“防跳”回路呢?这不仅仅是由于两套“防跳”系统在功能上发生重复,而且在两套“防跳”系统同时运行的情况下还会发生“断路器在合闸状态时绿灯亮”的情况。这一点将在3.3防跳回路中详细讲解。

  将52Y的常闭接点串入合闸回路的目的在于,防止在手合断路器于故障线路且发生手合开关接点粘连的情况下,断路器自己进行合闸操作。

  ②88M常闭接点闭合

  LW25-126型SF6断路器是合闸弹簧储能电机的接触器,它由合闸弹簧限位开关33hb起动。弹簧未储能时,33hb常闭接点闭合起动88M,88M的常开接点闭合起动电机开始储能,88M的常闭接点打开从而断开合闸回路,实现闭锁功能。弹簧储能完成后,33hb常闭接点打开使88M失电,88M常开接点打开断开电机电源回路。88M常闭接点闭合表示“电机停止运转”。

  断路器机构内有两条弹簧,分别是合闸弹簧与跳闸弹簧。合闸弹簧依靠电机牵引进行储能(压缩),跳闸弹簧依靠合闸弹簧释放(张开)时的势能储能。断路器合闸结束后,合闸弹簧限位开关33hb自动启动电机回路进行储能,电机转动将合闸弹簧压缩到一定程度后停止运转,合闸弹簧由定位销卡死。在下一次合闸弹簧释放前,电机均不再运转。在排除电机故障的情况下,“电机停止运转”在一定程度上表示“合闸弹簧储能完成”。

  将88M的常闭接点串入合闸回路的目的在于,防止在弹簧正在储能的那段时间内(此时弹簧尚未完全储能)进行合闸操作。

  ③49MX常闭接点闭合

  合闸弹簧释放后(即合闸成功)后,将自动起动电机进行储能。如果电机存在故障,则合闸弹簧储能就不能正常完成,从而导致无法进行下一次合闸操作。在实际运行中,手合断路器成功后,如果电机故障造成合闸弹簧储能失败而断路器继续运行,则在事故情况下,断路器重合闸必然失败。

  将49MX的常闭接点串入合闸回路的目的在于,防止将电机已经发生故障的断路器合闸。

  ④33HBX常闭接点闭合

  33HBX是一个辅助继电器,它是由“合闸弹簧限位开关”33hb的常闭接点起动的。33hb的常闭接点闭合表示的是“合闸弹簧未储能”,它同时起动电机接触器88M和“合闸弹簧未储能继电器”33HBX,88M的常开接点接通电机回路进行储能,33HBX的常闭接点打开断开合闸回路,实现闭锁功能。33HBX的常闭接点闭合表示的是“合闸弹簧已储能”。

  将33HBX的常闭接点串入合闸回路的目的在于,防止弹簧未储能时进行合闸操作,由于合闸保持继电器的作用导致合闸线圈烧毁。

  ⑤断路器的常闭辅助接点52b闭合

  断路器的常闭辅助接点52b闭合表示的是“断路器处于分闸状态”。从3-1-1中可以看出,SF6断路器操纵机构有两个52b的常闭接点串连接入了合闸回路,这和传统控制回路图纸中的一个常闭接点是不一致的。这是由于,断路器的辅助节点和断路器的状态在理论上是完全对应的,但是在实际运行中,由于机件锈蚀等原因都可能造成断路器变位后辅助接点变位失败的情况。将两对辅助接点串连使用,可以确保断路器处于这种接点所对应的状态。

  断路器和其辅助接点的联动变位是通过机械传动实现的,这是传统的辅助接点的设计思路,也是目前应用*广泛的。目前,有些公司开发出一种依靠永磁铁和装有磁性**的真空管工作的辅助接点。真空管中有两只**,一片作为动触头,一片作为静触头,永磁铁与断路器联动。常开接点真空管中的动触头与永磁铁磁性相反,常闭接点真空管中的动触头与永磁铁磁性相同,两种真空管在一个平面内相差90度角布置。永磁铁随断路器位置的变化转动,将常开接点真空管两只**吸合,或将常闭接点真空管两只**顶开。

  SF6断路SF6断路器操纵机构将断路器常闭辅助接点52b串入合闸回路的目的在于,保证断路器处于分闸状态,更重要的是,52b用于在合闸操作完成后切断合闸回路。

  ⑥63GLX的常闭接点闭合

  63GLX是一个辅助继电器,它是由监视SF6密度的气体继电器的辅助接点63GL起动的。由于泄漏等原因都会造成断路器内SF6的密度降低,不足以满足灭弧的需要,这时就要禁止对断路器进行操作,通常称为“SF6低压闭锁操作”。 63GLX起动后,其常闭接点打开,合闸回路及跳闸回路均被断开,断路器的操作被闭锁。