第3章断路器的控制和信号电路1

第一章1、城市轨道交通的特点是什么？安全，快捷，准时，舒适，运量大，无污染，占地少且不破坏地面景观。

2、城市轨道交通有哪些类型，各有什么特点？（特点只列举了突出点）（1）地铁：单向运量3-7万人次/h，建设成本最高（2）轻轨：单向运量2-4万人次/h（3）市郊铁路：单向运量6-8万人次/h，建设成本最低，站间距大，速度最快。

（4）独轨：单向运量万人次/h。

无法与其他三种接轨3、城轨供电系统的功能及要求是什么？功能：全方位的服务，故障自救，系统的自我保护，防止误操作，方便灵活的调度，完善的控制、显示和计量，电磁兼容。

要求：安全，可靠，调度方便，技术先进，功能齐全。

4、城轨供电系统有哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？（1）外部供电系统（中压环网供电系统）（2）牵引供电系统（3）动力照明供电系统5、城轨供电系统采用何种供电制式？（1）直流制式（2）低频单相（少用）（3）工频单相（4）交流制式（淘汰）6、迷流腐蚀形成的原因是什么，如何防护？原因：钢轨和隧道或道床等结构之间绝缘电阻不是很大。

牵引电流泄漏到隧道或道床等结构钢上，再流回牵引变变电的负极。

危害：（1）引起过高的接地电位，使某些含有电气接地装置的设备无法正常运行。

（2）引起牵引变电所的框架保护动作，进而使得牵引变电所的断路器跳闸，造成大范围停电事故。

（3）电腐蚀使得地下钢结构的寿命缩短防护原则：堵，排，监测防护措施：（1）降低走行轨的对地电位（2）增加走行轨对地的过渡电阻（3）敷设迷流收集网第二章1、城轨交通供电系统对电源有哪些要求？（1）2路电源来自不同的变电所或同一变电所的不同母线。

（2）每个进线电源的容量应满足变电所全部以、二级负荷的要求（3）2路电源分别运行，互为备用，一路故障，另一路恢复供电（4）电源点尽量靠近城轨交通路线，减少电缆通道的长度（5）要求应急电源系统能够满足一定的牵引负荷，保证正常运输的动力照明负荷。

2、城轨交通供电系统的电源电压等级有哪几种？集中式一般为10KV，东北地区沈阳，哈尔滨为66KV分散式为35KV或10KV3、城轨交通供电系统为什么会产生谐波？如何治理？因为城轨交通中广泛使用各种交直流换流装置以及双向晶闸管可控开关设备，这些设备均为谐波源。

第5章断路器控制回路教学目的：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路复习旧课：操作电源概述、蓄电池组直流操作直流、硅整流电容储能装置直流系统、复式整流装置直流系统、直流系统的绝缘监察与电压监察装置；重点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路；难点：掌握断路器控制方式、断路器控制回路的基本要求、断路器的基本跳、合闸控制回路、灯光监视的断路器控制回路、灯光监察液压操作机构操作断路器控制回路；引入新课：第一节概述一、断路器控制方式断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。

断路器一般由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构及绝缘支架等构成。

为实现断路器的自动控制，在操动机构中还有与断路器的传动轴联动的辅助触头。

断路器的控制方式有多种，分述如下。

1．按控制地点分断路器的控制方式接控制地点分为集中控制和就地（分散）控制两种。

（1）集中控制。

在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。

一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器35kV以上线路等主要设备都采用集中控制。

（2）就地（分散）控制。

在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。

一般对10kV线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。

2．按控制电源电压分断路器的控制方式接控制电源电压分为强电控制和弱电控制两种。

（1）强电控制。

从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流110V或220V。

（2）弱电控制。

控制开关的工作电压是弱电（直流48V），而断路器的操动机构的电压是220V。

第3章发电机出口开关3.1 发电机出口开关3.1.1 概述断路器是用来自动切断故障电力电路的一种保护电器，当电路中发生短路过载，失压等不正常现象，能自动切断电路，或在正常条件下用来分、合电路。

断路器能切断很大的短路电流，因而是许多电源设备的主要保护电器。

断路器的种类很多，本发电厂发电机保护断路器是一种压缩空气断路器，它的型号为PKG2C。

PKG2C断路器被设计安装在主变和发电机之间，它的主要目的是保护发电机。

A．断路器包括：①3相断路器极，②气动控制柜，③气动继电器和④空气连接管，⑤断路器电气控制柜。

B．压缩空气设备包括：板（6）上装有两台压缩机（7），和压缩机控制柜（8）。

一个高压储气板（9）与一个储气罐（10），一个自动疏水装置（11）和一个减压阀（12）。

一些连接管。

C．制造承包商：发电机断路器是PKG2C型。

它们由GEC ALSTHOM设计制造，在Villeur-banne工厂运输配置，法国专为沙角“C”厂设计。

3.1.1.1 PKG2C断路器技术参数额定最大电压21kV额定电压范围功率因数K 1额定持续电流33.7kA额定频率50Hz额定全波冲击耐受电压170kV(峰值)额定短路电流（对称的）180kA规定失步开关额定电流80kA额定分断时间5Cycles最小分闸时间5Cycles关合闭锁容量（峰值）509kA额定关合电流（相应我国）操作循环CO·30min·CO正常操作压力33.4bar最小操作压力30.0bar3-1三极断路器重量15600kg温度警告装置：上限警告温度：85℃(185℉) 下限警告温度：75℃(167℉) 操作机构：合闸控制电压范围：110V（dc）分闸控制电压范围：110V(dc)压力开关整定：-B1 min 33.2bar max.34.2bar -B2 min 32.6bar max.33.6bar -B3 min 30.0bar max.30.8bar -B13 min 30.0bar max.30.8bar3.1.1.2 压力控制的刻度（巴）见表3-1。

断路器检修技术讲座第三讲　操动机构结构及工作原理(下)安徽省电力试验研究所　潘金銮中图分类号:T M 561 文献标识码:B 文章编号:1006-6357(2003)01-0053-04图3—7　CY3型液压操动机构工作原理图1—手按合闸按钮;2—手按分闸按钮;3—油箱;4—活塞;5—储压器;6—杆;7—密封圈压板;8—油泵;9—滤油器;10—阀;11—阀;12—分闸阀;13—静铁心;14—动铁心;15—推杆;16—泄油孔;17—逆止阀;18—通道;19—接头;20———通道;21—通道;22—接头;23—二级阀;24—泄油孔;25—活塞;26—通道;27—一级阀;28—泄油孔;29—推杆;30—动铁心;31—合闸阀;32—工作缸;33—合闸管道;34—活塞阀;35—放油阀;36—传动拉杆;37—导向支架;38—电接点压力表(YX 型)HQ —合闸线圈;FQ —分闸线圈;M —电动机;SS —微动开关;Q —辅助开关;K 1—高压力电接点;K 2—低压力电接点2.3　CY 3系列、CY 3A 系列液压操动机构基本结构和工作原理CY3系列(包括CY3—Ⅲ)、CY3A 系列(包括CY3A —Ⅲ)液压操动机构均属储能机构,它由储能元件、控制阀系统、执行元件、辅助部件等几个主要部分组成。

CY3系列采用管式结构,而CY3A 系列改进为集成块式结构,它将原CY3机构的油缸、分闸一级阀、合闸一级阀、合闸二级阀、放油阀全部集成于一体,取消全部连接管路,大大减少了外泄漏,同时减小了体积和重量。

CY3系列机构与CY3A 系列机构虽有不同的结构布置,但工作原理基本相同。

2.3.1　C Y3液压机构工作原理CY3液压机构的工作原理图如图3—7所示,其工作过程如下:(1)储能。

启动油泵8,液压油经滤油器9进入油泵,经压缩将高压油送到储压器5的下部、推动活塞4上升、压缩氮气,当活塞4上升到一定位置,微动开关将切断电动机电源,储能完成。

第3章 短路电流计算3-1 什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路的原因是什么？短路有什么危害？ 答： 短路是不同相之间，相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接。

短路种类有三相短路，两相短路，单相短路和两相接地短路.短路的原因主要有设备长期运行，绝缘自然老化,操作过电压，雷电过电压，绝缘受到机械损伤等。

短路的危害：1 短路产生很大的热量,导体温度身高，将绝缘损坏。

2 短路产生巨大的电动力，使电器设备受到机械损坏。

3 短路使系统电压严重减低,电器设备正常工作受到破坏.4 短路造成停电,给国家经济带来损失,给人民生活带累不便。

5严重的短路将影响电力系统运行的稳定性,使并联运行的同步发电机失去同步，严重的可能造成系统解列，甚至崩溃.6 单相短路产生的不平横磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正常工作.3-2 什么叫无限大容量系统?它有什么特征？为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大容量系统？答：无限大容量系统的指端电压保持恒定,没有内部阻抗和容量无限大的系统。

它的特征有：系统的容量无限大。

系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变。

实际上，任何电力系统都有一个确定的容量，并有一定的内部阻抗.当供配电系统容量较电力系统容量小得多,电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5％～10％，或短路点离电源的电气距离足够远,发生短路时电力系统母线降低很小，此时可将电力系统看做无限大容量。

3-3无限大容量三相短路时,短路电流如何变化？答：三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零;有源回路由于回路阻抗减小,电流增大，但由于回路内存在电感，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。

短路电流周期分量按正弦规律变化，而非周期分量是按指数规律衰减，最终为零，又称自由分量。

3—4 产生最严重三相短路电流的条件是什么？ 答：(1）短路前电路空载或cosΦ=1；（2）短路瞬间电压过零,t=0时a=0度或180度; （3）短路回路纯电感,即Φk =90度。

第三章3.1交流接触器有何用途，主要由哪几部分组成，各起什么作用？解答：交流接触器用于频繁地接通或断开交流主电路， 大容量控制电路等大 电流电路的自动切换电器。

具有远距离操作功能和失压 （欠压）保护功能。

主要有电磁机构、主触头及灭弧罩、辅助触头、反力装置、支架和底座等几 部分组成。

接触器的执行机构用来接通或者断开被控制电路，主触头接通或断开 主电路，辅助触头接通或断开控制电路。

接触器的判断部分为反力装置，它由释 放弹簧和触点弹簧组成，支架和底座用于接触器的固定和安装。

3.2接触器的选用原则是什么？解答：选用接触器主要是从接触器类型、额定电流、额定电压、吸引线圈额 定电压和触头数量等方面综合选择。

首先要根据所控制负载的性质（交流还是直 流）选择接触器的类型；额定电压一般大于或等于负载回路额定电压； 额定电流 根据可能告知对象的工作情况而定；吸引线圈的额定电压根据控制回路电压选 择；触头数量和种类选择应满足主电路和控制电路要求。

3.3电磁式接触器和继电器有何异同？解答：二者结构和原来基本相同。

主要区别是接触器只有在一定的电压信号 作用下动作，而继电器的输入量可以是各种物理量。

接触器的主要作用是控制主 电路的通断，所以它强化执行功能，而继电器实现对各种信号的感测， 所以它强 化感测的灵敏性、动作的准确性和反应的快速性。

接触器触点有祝福触点之分， 有灭弧装置，而继电器没有。

3.4过电压继电器和欠电流继电器有何异同？解答：二者都可用来对线路进行保护。

过电压继电器主要用于电离拖动系统 的电压保护和控制，使用时线圈与负载并联，在电路正常工作时，衔铁处于释放 状态，当电压升至额定电压的 110%-115%时，衔铁吸合；而欠电流继电器主要 用于电机、变压器和输电线的过负荷和短路保护线路中， 使用时与北侧电路串联， 当电路正常工作时，衔铁处于吸合状态，电流低于规定值时，衔铁释放。

3.5中间继电器在电路中起什么作用？解答：中间继电器在电路中主要作用是当其他继电器触头对数或容量不够 时，可借助中间继电器来扩大它们的触头数或容量，起到中间装换作用。