断路器控制回路与信号回路分析

HXD3型机车主断路器控制回路分析1. 引言1.1 HXD3型机车主断路器控制回路分析HXD3型机车主断路器控制回路是机车电力系统中的重要部分，它承担着控制机车电路的开关和保护功能。

对于机车的正常运行和安全性具有至关重要的作用。

本文将对HXD3型机车主断路器控制回路进行分析，包括其基本结构、工作原理、故障诊断和维修方法、安全保护措施以及性能优势等方面进行深入探讨。

HXD3型机车主断路器控制回路的基本结构主要包括控制器、断路器、继电器等组件，通过这些组件的协调工作，实现机车电路的稳定运行。

工作原理是指控制回路的电力信号流向和开闭状态的控制，确保机车电路在各种工况下的正常运行。

故障诊断和维修方法是保障机车主断路器控制回路长期稳定运行的关键，必须及时发现并解决问题。

安全保护措施是确保机车电路运行安全的重要措施之一，包括过载保护、短路保护等。

2. 正文2.1 HXD3型机车主断路器控制回路的基本结构HXD3型机车主断路器控制回路的基本结构包括主断路器、控制器、传感器、继电器等组成部分。

主断路器是控制整个系统通断的关键设备，通过操作主断路器可以实现对机车电路的控制。

控制器是控制主断路器动作的核心部件，根据系统的控制逻辑来控制主断路器的状态。

传感器则负责监测系统的工作状态，将监测到的信号传输给控制器，以实现对主断路器的精准控制。

继电器则起到了信号放大和隔离的作用，保证系统的稳定性和可靠性。

在HXD3型机车主断路器控制回路中，各组成部分之间通过电缆和连接器连接起来，构成一个完整的控制回路。

这些组成部分相互配合，通过控制器的指令来控制主断路器的通断，实现对机车电路的精确控制。

整个结构简洁明了，功能齐全，保证了机车电路的安全性和稳定性。

HXD3型机车主断路器控制回路的基本结构经过多次优化和改进，具备了较高的可靠性和稳定性。

通过不断地改进和完善，可以更好地适应不同工况下的需求，为机车的运行提供了保障。

2.2 HXD3型机车主断路器控制回路的工作原理HXD3型机车主断路器控制回路的工作原理是通过控制回路中的各个元件和部件的协调配合，实现对主断路器的开关操作和保护功能。

2012年2月内蒙古科技与经济F ebruar y2012　第3期总第253期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.3T o tal N o.253浅谈SF6断路器的控制、信号回路设计X王　勇(神华准能大准铁路公司供电段,内蒙古薛家湾　010300) 摘　要:介绍一种SF6断路器的控制、信号回路设计方法,本设计主要研究了两部分的内容:¹对二次回路和断路器的基础知识进行了系统的学习。

º总结断路器控制、信号回路的基本原理,针对不同的操作机构进行设计断路器控制回路进行设计。

关键词:二次回路;SF6断路器;控制回路;信号回路;电力 中图分类号:T M561 文献标识码:B 文章编号:1007—6921(2012)03—0111—04 在电力系统中,二次回路是由二次设备互相连接,对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路。

它是电力系统安全、经济、稳定地运行的重要保障,是发电厂及变电站电气系统的重要组成部分。

其中,断路器的控制回路和信号回路又是二次回路中的主要内容。

1　二次回路的概况发电厂及变电所中,一次设备和二次设备是一个整体,只有两者都处于良好的状态,才能保证电力生产的安全。

一次设备(也称主设备)是构成电力系统的主体,它是直接生产、输送和分配电能的设备,包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。

二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备,它包括控制器、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。

二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。

一次设备及其连接的回路称为一次回路。

二次设备按照一定的规则连接起来以实现某种技术要求的电气回路称为二次回路。

二次回路故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。

例如:若某变电所差动保护的二次线路接线有错误,则当变压器带的负载较大或发生穿越性相间短路时,就会发生误跳闸,就会造成设备的损坏、电力系统瓦解的大事故;若测量回路有问题,就会影响计量,少收或多收用户的电费,同时也难以判定电能质量是否合格。

断路器控制回路故障分析与处理摘要：断路器控制回路故障是电气系统常见故障之一，掌握其分析处理方法及预防措施对于提升变电站运行的可靠性和经济性有着重要意义。

本文以本文对某220 kV变电站2号主变620断路器C相无法分闸的现象进行研究分析，对断路器控制回路故障分析与处理进行分析归纳。

关键词：断路器；控制回路；故障；处理1、断路器控制回路断路器的控制通常是通过电气回路来实现的，为此必须有相应的二次设备。

在主控制室应有能发出跳、合闸命令的控制开关（或按钮），断路器应有执行命令的操动机构。

控制开关和操动机构之间是通过控制电缆连接起来的[1]。

完成断路器跳、合闸任务的电气回路称为控制回路。

控制回路按操作电源的种类分为直流操作和交流操作（含整流操作）两种类型。

直流操作一般采用整流电源或蓄电池组供电；交流操作一般由电流互感器、电压互感器或所用变压器供电。

断路器操动机构又分为液压操动机构、弹簧操动机构等几种类型，本课题主要介绍具有弹簧操动机构的断路器的控制回路，并通过它了解一般断路器控制回路的构成原理。

断路器的控制回路，按照断路器的型式、操动机构的类型以及运行上的不同要求虽有差别，但其基本接线却是相似的，即断路器的控制回路必须完整、可靠，因此应满足以下要求[2]：（1）断路器的合、跳闸回路是按短时通电设计的，操作完成后，应迅速切断合、跳闸回路，解除命令脉冲，以免烧坏合、跳闸线圈。

为此，在合、跳闸回路中，接入断路器的辅助触点，既可将回路切断，又可为下一步操作做好准备。

（2）断路器既能在远方由控制开关进行手动合闸和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸。

（3）控制回路应具有反映断路器状态的位置信号，自动合、跳闸时应有明显信号。

（4）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。

（5）对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。

（6）当具有单相操动机构的断路器按照三相操作时，应有三相不一致的信号。

断路器控制回路断线简析摘要：本文主要通过对断路器控制回路断线故障的原理与原因进行有效的分析，并对断路器控制回路断线故障的主要查找方法进行合理总结，从而进一步对断路器控制回路断线故障的有效处理手段进行深入探讨。

关键词：断路器；控制回路；断线故障；分析处理现阶段，我国变电站的自动化程度已经取得了有效的提高，且其中大部分的变电站也已经实现了无人值班的目标，其对于220kv以上的各大变电站的控制管理与保护系统的配置也更加的完善与科学。

然而，对于部分老旧的110kv变电站的保护与监控工作仍旧存在一定的缺陷。

由于其后台的控制信号不完善，使得其在发生事故时很难有效的依据其所发出的信号来进行正确的分析与判断，导致事故的处理工作不及时。

一、断路器控制回路断线故障分析（一）断路器控制回路断线故障的原理分析一般来说，处于串联的跳闸与合闸位置中的继电器往往只有一个通电励磁，当断路器处于跳闸状态时，则位于跳闸位置上的继电器进行通电工作，反之，当断路器处于合闸状态时，则只能通过合闸位置上的继电器来进行通电活动，一旦跳闸与合闸双方位置上继电器的常闭接点同时被关闭，那么就会形成一个控制回路的断线问题。

在断路器正常的运营状态中，跳闸位置与合闸位置中的继电器的常闭接点一般不会出现同时关闭的现象，如果其出现同时关闭的情况，则会使得整个保护回路通电，从而，有效的显示出控制回路断线的信号。

（二）断路器控制回路断线故障的原因分析能够导致断路器的控制回路出现断线故障的原因多种多样，当保护测控装置自身出现安全故障时，就会使得控制回路的开关出现失灵现象，从而，引发控制回路的断线故障。

同时，如果断路器中的储能接点发生故障问题，或者是断路器中的分合闸线圈出现烧毁现象来造成其辅助点的接触不良等问题，也都有可能引发断电器的控制回路断线问题，这就要求我们在进行断路器的检修工作时，必须将其中可能引发控制回路断线故障的因素，进行及早的控制与排除。

通常，造成断路器控制回路断线的原因，主要包括以下六个方面：第一种断路器SF6气体压力值降低发闭锁分合闸信号，第二种可能是由于跳闸、合闸位置继电器接点粘死；第三种原因可能是由于断路器控制电源的空气开关出现了故障与问题，或者是由于保险熔断而造成回路的电源异常现象；第四种可能是，因为在含有弹簧机构的断电器中，由于其能量储存不足，或者直接就没有进行能量储存，而导致控制回路的断线故障；再一种可能就是当储能回路中有继电器时，如果没有及时的将储能开关闭合，也会导致断路器的控制回路出现断线情况；而最后一种可能就是，断路器辅助接点切换不良，也会在一定程度上，造成断路器控制回路的断线故障。

断路器控制线路及其信号回路的设计浅析1.采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路弹簧操作机构是利用预先储能的合闸弹簧释放能量，使断路器合闸。

合闸弹簧由交直流两用电动机带动，也可以手动储能。

如图1所示：合闸前，先按下按钮SB，使储能电动机M通电，从而使合闸弹簧储能。

储能完成后，SQ3-4自动断开，切断M的回路，同时，位置开关SQ1-2闭合，为合闸做好准备。

指示断路器在合闸的位置，并监视跳闸回路的完好性。

合闸时，将控制开关SA手柄扳向合闸位置，其触电接通，合闸线圈YO通电，使弹簧释放，通过传动机构使断路器合闸。

分闸时，将控制开关SA手柄扳向分闸位置，断路器QF分闸，分闸后，指示断路器在分闸位置，并监视合闸回路的完好性。

储能电动机M由按钮SB控制，从而保证断路器合在发生短路故障的一次电路上时断路器自动跳闸后不可能误重合闸，因而，此方案不需要另设防跳装置。

2.采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路图2是采用电磁操作机构的断路器QF1和QF2控制和信号回路原理图，其操作电源采用硅整流电容储能的直流系统。

控制開关采用双向自复式具有保持触电的LW4型转换开关。

合闸时，将控制开关SA手柄顺时针旋转45°，这时，其触电SA1-3接通，合闸线圈KO通电，其主触点闭合，使电磁合闸线圈YO通电，断路器QF合闸。

合闸完成后，SA自动返回，触电SA1-3自动断开，切断合闸回路，同时SA3-4闭合，红灯RD亮，指示断路器已经合闸，并监视着跳闸YR回路的完好性。

分闸时，将控制开关SA手柄反时针方向旋转45°，此时其触点SA6-7接通，跳闸线圈YR通电，使断路器QF分闸。

分闸完成后，SA自动返回，其触点SA6-7断开，QF1-4也断开，切断路闸回路，同时SA2-4闭合，QF1-2也闭合，绿灯GN亮，指示断路器已经分闸，并监视着合闸KO回路的完好性。

为了减轻操作电源中储能电容器能量过多的消耗，因此另设灯光指示小母线WL（+），专用来接入红绿指示灯，储能电容器的能量只用来供电给控制小母线。

断路器控制回路断线监视分析与改进摘要：断路器控制回路在所有断路器二次回路中有着最为重要的定位，也是二次系统切除故障最直接的回路。

“控制回路断线”信号便是针对该回路设计的报警信号回路，控制回路断线时，断路器将无法分合，故障来临时断路器也将丧失故障切除的能力。

但是，控制回路采取的监视回路只具备简单的监视回路完好与否的功能，并不能定位控制回路断线点的具体位置，检修人员针对此类型缺陷进行处理时，无法掌握最及时的缺陷情况及信息。

在这样的背景下，本文主要对断路器控制回路断线故障成因展开了分析，可供参阅。

关键词：断路器；控制回路；断线故障；成因1断路器控制回路及其监视回路工作原理断路器控制回路主要涉及到两部分：操作箱和断路器机构箱。

这两部分相互配合，完成断路器的分合操作，而断路器控制回路的监视回路都设计在操作箱内。

1.1工作原理当前，系统内主流继电保护设备厂商设计的断路器操作箱在断路器控制回路的设计上都大同小异，主要原理接线如图1所示。

图1由图1可见，在分合闸回路中都设计了一个用于回路监视的二次回路，分闸监视回路中启动HWJ，分闸回路完好则HWJ继电器动作，合闸监视回路中启动TWJ，合闸回路完好则TWJ继电器动作。

而“控制回路断线”报警信号则使用HWJ与TWJ的常闭节点串联后发出，即断路器分闸回路、合闸回路均断开，则报断路器控制回路断线。

该信号可以正确监视断路器分合闸回路的完好性，日常断路器运行中也通过该信号判定控制回路正常与否。

1.2存在的问题设计用于对分合闸回路进行监视的回路，只能监视整段回路完好与否，不具备断线点定位的功能。

从操作箱出口回路至就地控制柜内元器件直至分合闸线圈，都有可能出现断线点，而断线后，意味着断路器已经无法进行操作，必须立即找到断线点并进行处理。

查找断线点目前均采用测量控制回路上电位的方法，沿着控制回路一侧进行逐一排查。

如图2所示，回路完好时，监视回路内TWJ、HWJ与控制回路上断路器分合闸线圈形成通路，控制电源负电经过断路器分合闸线圈以及断路器机构箱内所有节点，送至TWJ或HWJ继电器线圈。