第七章 高压开关控制、信号回路
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开关及刀闸控制及信号回路教案一、教学目标1. 了解开关和刀闸的基本概念、结构和工作原理。
2. 掌握开关和刀闸的控制方法及其在电力系统中的应用。
3. 理解信号回路的概念、组成和作用。
4. 学会分析开关和刀闸控制信号回路的基本方法。
二、教学内容1. 开关和刀闸概述1.1 开关的概念、分类和作用1.2 刀闸的概念、分类和作用2. 开关和刀闸的结构与工作原理2.1 开关的结构、原理及操作2.2 刀闸的结构、原理及操作3. 开关和刀闸的控制方法3.1 开关的控制方法3.2 刀闸的控制方法4. 信号回路概述4.1 信号回路的概念、组成和作用4.2 信号回路的分类及特点5. 开关和刀闸控制信号回路分析5.1 信号回路的绘制方法5.2 开关和刀闸控制信号回路的分析步骤三、教学方法1. 采用讲授法讲解开关和刀闸的基本概念、结构、工作原理及控制方法。
2. 采用案例分析法分析实际工作中的开关和刀闸控制信号回路。
3. 利用示意图、原理图等展示开关和刀闸控制信号回路,增强学生理解。
4. 开展课堂讨论,引导学生主动思考、提问和解答问题。
四、教学资源1. 教材:开关及刀闸控制及信号回路相关教材。
2. 课件:开关及刀闸控制及信号回路相关课件。
3. 图纸:开关和刀闸控制信号回路的示意图、原理图等。
4. 视频:开关和刀闸操作演示视频。
五、教学安排1. 第一课时:介绍开关和刀闸的基本概念、结构和工作原理。
2. 第二课时:讲解开关和刀闸的控制方法及其在电力系统中的应用。
3. 第三课时:讲解信号回路的概念、组成和作用。
4. 第四课时:分析开关和刀闸控制信号回路的基本方法。
5. 第五课时:案例分析,结合实际工作中的开关和刀闸控制信号回路进行分析。
六、教学评估1. 课堂提问:评估学生对开关和刀闸基本概念、结构、工作原理及控制方法的理解程度。
2. 案例分析:评估学生对开关和刀闸控制信号回路分析的能力。
3. 小组讨论:评估学生在团队合作中提出问题、分析问题和解决问题的能力。
高压断路器的控制和信号回路摘要通过对回路加装中间继电器并采用其辅助接点替代原存在设计缺陷的断路器辅助接点的技术改造措施,消除了手动合闸异常现象。
现场运行表明,回路技术改造措施确保了断路器运行操作的正确性和稳定性。
关键词高压断路器;控制;信号回路1概述断路器控制回路是指控制(操作)高压断路器跳、合闸的回路,直接控制对象为断路器的操动(作)机构。
操动机构主要用于操作机构、电磁操作机构(CD)、弹簧操动机构(CT)、液压操动机构(CY)等。
根据操动机构的不同,控制回路也有一些差别,但接线基本相似。
断路器控制回路中的信号装置是指用来指示断路器的跳、合位置及一次线路和控制回路的运行状态。
信号装置主要有断路器的位置信号、事故信号和预告信号。
断路器的位置信号用来显示断路器正常工作的位置状态。
一般用红灯亮表示断路器在合闸位置;用绿灯亮表示断路器在跳闸位置。
事故信号用来显示断路器在事故情况下的工作状态。
一般用红灯闪光表示断路器自动合闸;用绿灯闪光表示断路器自动跳闸。
事故信号还有事故音响信号和光字牌。
预告信号是当一次线路或一次设备发生不正常状态或故障初期所发出的报警信号。
2采用手动操作的断路器控制和信号回路图1是手动操作的断路器控制和信号回路原理图。
YR-跳闸线圈;HLR-红色信号灯;HLG-绿色信号灯;WC-控制小母线;WS-信号小母线;QM-断路器辅助触点图1手动操作的断路器控制和信号回路合闸时,推上操作机构手柄使断路器合闸。
这时断路器的辅助触点QF3-4闭合,红灯HLR亮,指示断路器已经合闸。
由于有限流电阻R2,跳闸线圈YR 虽有电流通过,但电流很小,不会动作。
红灯HLR亮还表明跳闸线圈YR回路及控制回路的熔断器FUl-FU2是完好的,即红灯HLR同时起着监视跳闸回路完好性的作用。
跳闸时,扳下操作机构手柄使断路器跳闸。
断路器的辅助触点QL3-4断开,切断跳闸回制回路的熔断器FUl-FU2是完好的,即绿灯HLJG同时起着监视控制回路完好性的作用。
高压断路器的控制和信号回路在常规敞开式开关设备(AIS),气体绝缘金属封闭开关设备(GIS),550kV(330kV)组合电器(HGIS)中关键部件都是高压断路器,高压断路器的控制回路就是控制(操作)断路器分、合闸的回路。
操作机构有手力式、电磁式、液压式和弹簧储能式。
电磁式操作机构只能采用直流操作电源,手力式和弹簧储能式可交直流两用,但一般采用交流操作电源。
一般高压断路器都有自配电流互感器。
由传统的继电装置或微机保护装置(PLC)对采集的电流量、开关量进行逻辑判断的。
若有两回跳闸路控制,也应分别从直流屏引出两回直流电源,以保证可靠地跳闸。
还要考虑以两侧的隔离开关联动及其闭锁。
若是线路测的高压断路器,还应考虑重合闸的问题。
信号回路是用来指示一次回路运行状态的二次回路。
信号按用途分,有断路器位置信号、事故信号和预告信号等。
断路器位置信号用来显示断路器正常工作的位置状态。
红灯亮,表示断路器处于合闸通电状态;绿灯亮,表示断路器处于分闸断电状态。
事故信号用来显示断路器在事故情况下的工作状态。
红灯闪光,表示断路器自动合闸通电;绿灯闪光,表示断路器自动跳闸断电。
此外,事故信号还有事故音响信号和光字牌等。
预告信号是在一次电路出现不正常状态或发现故障苗头时发出报警信号。
例如电力变压器过负荷或者油浸式变压器轻瓦斯动作时,就发出区别与上述事故音响信号的另一种预告音响信号(用电铃、电笛区别),同时光字牌亮,指示出故障性质和地点,以便值班员及时处理。
对断路器的控制和信号回路有下列主要要求:1、应能监视控制回路保护装置(熔断器)及分其分、合闸回路完好性,以保证断路器的正常工作,通常采用灯光监视的方式。
2、分、合闸操作完成后,应能使命令脉冲解除,即能断开分、合闸的电源。
3、应能指示断路器正常分、合闸的位置状态,并在自动合闸和自动跳闸时有如前所述的明显指示信号。
通常用红、绿灯的常亮来指示断路器的合闸和分闸的正常位置,而用红、绿灯的闪光来指示断路器的自动合闸和跳闸。
《城市轨道交通供变电技术》课程标准一、课程基本信息课程代码:18072034学时数:108学分:6先修课程:《城市轨道交通电工电子技术》、《液压传动和气动》、《城市轨道交通概论》等。
后续课程:《城市轨道交通列车运行控制系统》、《城市轨道交通通信信号系统运行与维修》、顶岗实习等。
二、课程性质该课程是五年制高职学校学生的一门专业课程,为培养轨道交通机电技术的高素质人才的目标服务,在前续课程的基础上进一步培养学生的安全意识,为后续课程打下基础。
1与前续课程的联系通过《城市轨道交通电工电子技术》、《液压传动和气动》、《城市轨道交通概论》等的学习,学生了解了城市轨道交通供电系统的一些基础知识和总体组成,为以后学习打好基础。
2.与后续课程的关系为学生后续课程《城市轨道交通列车运行控制系统》、《城市轨道交通通信信号系统运行与维修》、顶岗实习等课程学习打下高度的相关基础,为学生在以后工作中提供轨道交通机电技术方面的必要知识。
三、课程的基本理念本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通供电系统设备操作员、施工工艺员、检修员、维护员等,主要从事城轨交通供电系统设计、施工、设备检修、维护、实验调试等工作。
根据职业岗位分析,确定本课程的基本理念是:遵循系统化原则,将教学内容分为城市轨道交通供电系统与供电结构分析两大部分。
通过本课程的学习,使学生掌握城轨牵引供电系统的组成与作用,并具有一定的操作检修能力,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。
四、课程的设计思路本课程其总体设计思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以专题形式组织课程内容,并让学生在完成专题学习过程中学会完成相应活动任务,比如变压器、电弧、断路器的操动机构等构建相关理论知识,逐层深入,全面讲授供电系统的相关知识。
教学过程中,要通过理论教学与学生实践活动相结合,通过多种途径充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
五、课程的目标1.知识能力了解城轨交通供电系统的组成以及各组成部分的功能。
高压断路器的控制和信号回路在常规敞开式开关设备(AIS),气体绝缘金属封闭开关设备(GIS),550kV(330kV)组合电器(HGIS)中关键部件都是高压断路器,高压断路器的控制回路就是控制(操作)断路器分、合闸的回路。
操作机构有手力式、电磁式、液压式和弹簧储能式。
电磁式操作机构只能采用直流操作电源,手力式和弹簧储能式可交直流两用,但一般采用交流操作电源。
一般高压断路器都有自配电流互感器。
由传统的继电装置或微机保护装置(PLC)对采集的电流量、开关量进行逻辑判断的。
若有两回跳闸路控制,也应分别从直流屏引出两回直流电源,以保证可靠地跳闸。
还要考虑以两侧的隔离开关联动及其闭锁。
若是线路测的高压断路器,还应考虑重合闸的问题。
信号回路是用来指示一次回路运行状态的二次回路。
信号按用途分,有断路器位置信号、事故信号和预告信号等。
断路器位置信号用来显示断路器正常工作的位置状态。
红灯亮,表示断路器处于合闸通电状态;绿灯亮,表示断路器处于分闸断电状态。
事故信号用来显示断路器在事故情况下的工作状态。
红灯闪光,表示断路器自动合闸通电;绿灯闪光,表示断路器自动跳闸断电。
此外,事故信号还有事故音响信号和光字牌等。
预告信号是在一次电路出现不正常状态或发现故障苗头时发出报警信号。
例如电力变压器过负荷或者油浸式变压器轻瓦斯动作时,就发出区别与上述事故音响信号的另一种预告音响信号(用电铃、电笛区别),同时光字牌亮,指示出故障性质和地点,以便值班员及时处理。
对断路器的控制和信号回路有下列主要要求:1、应能监视控制回路保护装置(熔断器)及分其分、合闸回路完好性,以保证断路器的正常工作,通常采用灯光监视的方式。
2、分、合闸操作完成后,应能使命令脉冲解除,即能断开分、合闸的电源。
3、应能指示断路器正常分、合闸的位置状态,并在自动合闸和自动跳闸时有如前所述的明显指示信号。
通常用红、绿灯的常亮来指示断路器的合闸和分闸的正常位置,而用红、绿灯的闪光来指示断路器的自动合闸和跳闸。
高压断路器的控制和信号回路断路器拌制IuI路是指控制(操作)高压断路器跳、合闸的叫路.义接控制对象为断路器的松动(作)机构…,操动机构主要有于动操作机构、电磁操功机构(cD)、弹簧操动机构(cT)、液压操动机构(cY)等。
根据操动机构的个向,控制回路也有一些差别,但接线基本相似。
断路器控制网路中的信号装登是指用来指示断路器的跳、合位胃及“次线路和控制问路的运行状态。
倍号装冒上要仑断路器的位置信号海故信号和预告信号。
断路器的位置信9闻来狐示断路器正常工作的位资状态。
被用红幻扇表不断路器公合闸位胃;用绿灯亮表尔断路器在跳闸位置。
钽电容来故信号用来L6示断路器在本故情况r 的]:作状态。
一服用红灯闪光表示断路器自动合闸;N绿灯闪光表示断路器白动跳闸。
事故信号还有事故音响信号和允字牌。
预告信号是肖伙线路或一次设备发小不正常状态或故阵初期所发出的报笛信号。
断路器控制和信号回路的基本要求如下:(1)能手动和白动合闸与跳间。
(2)能监视控制叫路操作电源及跳、合闸回路的完好性,通常采用灯光收视力式;应列次回路短路或过负荷进行保护。
(3)断路器操作机构小的合、跳间线圈是按短时通电设计的,在合闸或跳闸完成后,庇自动解除命令脉冲,切断合闸或跳闸电源。
(4)应具有防J:断路器多次分、跳间的“防跳”措施。
(5)应具有反映断路器状态的位置信号利手动或自动合、跳间的锨示信号,断路器的事故跳间回路,府按“不对应原地”接线。
(6)对有可能出现不小常工作状态或故障的线路和设备,应装设预告信号。
(7)对于采用气压、液压利弹簧操动机构的断路器.府右压力是否正常、弹簧是否位紧到仿的监视和闭锁问路。
二、采用手动操作的断路器控制和信号回路图7—5是手动操作的断路器控制和信号回路原理图。
合闸时,推上操作机构于柄使断路器合闸。
这时断路器的辅助触点QF3—4闭合,红灯HLR亮,指示断路器已经合闸。
由于有限流电阻阻R2,跳闸线圈YR虽有电流通过,但电流很小,不会动作。
高压断路器的控制回路讲解示例下文以南瑞公司RCS-941的断路器控制回路为例,说明断路器控制回路的基本原理和使用该回路对断路器进行各种操作的方式,RCS-941断路器的控制回路如图1。
TWJ1~TW3-跳闸位置继电器;HBJ-合闸保持继电器;TBJV-防跳闭锁继电器;S1~S3-短接端子;HJ-重合闸继电器;1LP2-重合闸出口压板;HYJ1、HYJ2-合闸压力继电器;KKJ-双位置继电器;TYJ1、TYJ2-跳闸压力继电器;TJ-保护跳闸继电器;1LP1-保护跳闸出口压板;TBJ-跳闸保持继电器;HC-合闸线圈;TQ-跳闸线圈;QF1、QF2-断路器的辅助接点一、合闸操作断路器的合闸操作分为手动合闸和自动合闸两种,以手动合闸为例,分析断路器的合闸操作过程。
合闸操作前断路器处于分闸状态,此时断路器的辅助触点QF1在闭合状态。
就地手动合闸操作时,按下断路器操作箱上的“合闸”按钮,这时端子“1D40”与正电源导通,电路(+)-1D40-D3-HYJ1-TBJV-HBJ-QF1-HC-(-)接通。
此时HBJ线圈励磁,HBJ的接点接通,HBJ继电器自保持,回路(+)-HBJ接点-TBJV-HBJ线圈-QF1-HC-(-)接通,该回路在断路器完成合闸前自保持。
断路器合闸后断路器的辅助触点QF1断开,QF2闭合。
QF1断开切断了合闸回路的电源,避免合闸线圈HC长期通电和烧毁。
QF2闭合,使电路(+)-HWJ1-HWJ2-R11、12-QF2-TQ-(-)接通,合位继电器HWJ1、HWJ2励磁,发合闸信号。
如果线路重合闸投入,线路发生故障断路器跳开后,保护装置控制重合闸动作,重合闸继电器HJ接点闭合,电路(+)-HJ接点-1LP2-TBJV-HBJ-QF1-HC-(-)接通,使合闸保持继电器线圈励磁,之后的动作跟手动合闸一样。
二、分闸操作断路器的跳闸操作分为手动跳闸和自动跳闸两种,就地“手动分闸”操作,按下断路器操作箱上的“分闸”按钮,端子1D35与正电源导通,此时电路(+)-1D35-D1-TYJ1(TYJ2)-TBJ-QF2-TQ-(-)接通,跳闸保持继电器TBJ励磁,TBJ接点接通,电路(+)-TBJ接点-TBJ线圈-QF2-TQ-(-)接通。