液压机构在合闸位置频繁启动

什么是控制回路？控制电路是在电力拖动中，能使这些电器按我们的要求动作的线路，这部分线路就是控制电路；控制电路中包括外部输入信号部分、各种开关、电源及各电器的线圈、触点等。我们经常接触比较多的都属于控制电路；一个完整的电路包括设备的主电路、控制电路、信号电路及指示电路等。树上鸟教育电气设计师在线教学网络课程！

一、控制回路的基本要求

（1） 能进行手动跳、合闸和由继电保护与自动装置实现自动跳、合闸；

（2） 能指示断路器的分、合闸位置状态，自动跳、合闸时应有明显信号；

（3） 能监视电源及下次操作时分闸回路的完整性，对重要元件及有重合闸功能、备用电源自动投入的元件，还应监视下次操作时合闸回路的完整性，并对二次回路短路或过负荷进行保护；

（4） 有防止断路器多次合闸的“跳跃”闭锁装置；

（5） 断路器的操作动力消失或不足时，例如弹簧机构的弹簧未储能，液压或气压机构的压力降低等，应闭锁断路器的动作，并发出信号；

（6） 对于分相操作的断路器，应有监视三相位置是否一致的措施，就是应有三相不一致信号；

（7） 断路器操动机构中的跳、合闸线圈是按短时通电设计的，在跳、合闸完成后应自动解除命令脉冲，切断跳、合闸回路，以防止跳、合闸线圈长时间通电。

二、断路器控制回路原理图

KK—控制开关。

HC—合闸线圈或合闸接触器线圈（电磁机构）。

TQ—跳闸线圈。

液压机构在合闸位置频繁启动

DL—断路器辅助接点。

1ZJ—保护及自动装置接点BCJ—保护出口继电器接点。

HQ—电磁机构中的断路器合闸线圈。

（1）合闸回路断路器合闸回路由以下几部分组成合闸启动回路 → 断路器辅助接点（常闭）→ 合闸线圈手动合闸或自动合闸时，合闸启动回路瞬时接通，合闸线圈励磁，启动断路器操动机构，开关合上后，串于合闸回路的断路器常闭接点打开，断开合闸回路。

（2）跳闸回路断路器跳闸回路由以下几部分组成跳闸启动回路 → 断路器辅助接点（常开）→ 跳闸线圈手动跳闸或自动跳闸时，跳闸启动回路瞬时接通，跳闸线圈励磁，启动断路器操动机构，开关跳开后，串于跳闸回路的断路器常开接点打开，断开跳闸回路。

（3）断路器辅助接点的作用 在操作回路中串入断路器辅助接点的作用：

① 跳闸线圈与合闸线圈厂家是按短时通电设计的，在跳、合闸操作完成后，通过DL触点自动地将操作回路切断，以保证跳、合闸线圈的安全；

② 跳、合闸启动回路的触点（操作把手触点、继电器触点）由于受自身断开容量限制，不能很好地切断操作回路的电流，如果由它们断开操作电流，将会在操作过程中拉弧，致使触点烧毁。断路器辅助接点断开容量大，由断路器辅助接点断开操作电流，可以很好地灭弧，保护控制开关及继电器接点不被烧毁。

三、典型的控制回路

（1）基本的跳、合闸回路

上图为简化后的跳、合闸原理图，+KM和-KM代表正、负电源，DL为断路器辅助触点，HQ、TQ分别为合、跳闸线圈。

注意：手合/遥合/重合闸动作接点并不是同一个合闸出口接点，手跳/遥跳/保护跳也不是同一个跳闸出口接点，此处简化是为了方便理解。

假定断路器在合闸状态，断路器辅助接点DL常开接点闭合。当保护装置发跳闸命令，跳闸出口接点闭合，通过正电源→跳闸出口接点→DL→TQ→负电源构成回路，跳闸线圈TQ得电，断路器跳闸。断路器完成跳闸动作后，DL常开接点断开跳闸回路，DL常闭接点闭合，为下次合闸做准备。断路器合闸过程同理，此处不再赘述。

利用DL常开接点断开跳闸电流，一是为了防止跳闸出口接点粘连造成跳闸线圈TQ烧坏（因为TQ的热容量是按短时通电来设计的）；二是因为如果由跳闸出口接点来断开跳闸电流，由于接点的断弧容量不够，容易造成接点烧坏，这就为下一次保护跳闸（或合闸）埋下了隐患且不易被发现。

（2）监视回路

以上的回路是不能满足实际需要的，前面提到的控制回路的基本要求，控制回路应该能够反映断路器的位置状态以及跳合闸回路的完整性。所以我们在回路中增加了TWJ、HWJ来监视跳闸回路、合闸回路的完整性。图中用绿色表示。HWJ和TWJ分别为合、分闸监视继电器。

当开关在分位时，DL常闭触点闭合，TWJ继电器所在回路导通,TWJ动作，在本图下方的TWJ常开触点闭合，分位指示灯点亮，反应断路器在分闸位置，合闸回路完好。同理合位指示灯亮时，指示断路器在合闸位置，跳闸回路完好。

此时有一个问题需要思考？在分闸监视回路导通时，有电流流过合闸线圈HQ，会不会引起断路器合闸误动作？

答案是不会的，因为在分闸监视回路中串入了限流电阻R，回路中流经的电流会很小，低于合闸线圈HQ的启动电流值，因此并不会合闸。

（3）跳、合闸保持回路

在分、合闸操作时，发出的遥合/分指令一般为几百毫秒的高电平脉冲，为防止该脉冲在分、合闸操作结束前失效，保证分、合闸动作完全，需要加入保持回路。直观上讲就是为了防止跳、合闸出口接点先于DL辅助接点断开，导致分、合闸动作未完成，因此增加了跳、合闸自保持回路。详见图中蓝色部分。其中HBJ和TBJ分别代表合、跳闸保持继电器，S1代表储能弹簧的行程节点。

当合闸操作时，HBJ继电器导通，HBJ常开触点闭合，这时无论合闸出口接点是否断开，合闸回路都会通过HBJ触点导通，完成合闸操作，此时无论合闸出口接点是否先于DL辅助接点断开，都不会影响断路器合闸。分闸同理。

但是增设HBJ继电器有一个弊端，发出合闸命令HBJ动作后，此时合闸回路的通断完全由辅助接点DL决定，如果弹簧未储能，断路器无法正常合闸，DL常闭触点就一直闭合，合闸电流一直存在，易烧毁HQ，所以要串入储能弹簧的行程节点S1。

（4）合后继电器（KKJ）

断路器分、合闸操作一般有就地手动、远方遥控以及保护装置自动控制三种方式，控制回路应该具有区分保护装置动作和人为操作断路器的功能，所以还应加入合后继电器（KKJ），详见图中紫色部分。

我们介绍过手合/遥合/重合闸并不是一个接点，结合图中的紫色部分我们可知：

CHJ为重合闸接点，TJ为保护跳闸接点，YHJ为遥控合闸接点。YTJ为遥控分闸接点，HHJ为合后继电器，QK为开关操作把手简单介绍一下QK开关把手。

当把手位置在远方时，③④、⑤⑥接点导通，可进行遥控操作。

当把手位置在就地合闸时，①②接点导通，完成就地合闸操作。

当把手位置在就地分闸时，⑦⑧接点导通，完成就地分闸操作。

图中的KKJ继电器为双位继电器，当手动（遥控）合闸时，KKJ继电器动作，置“1”，并且始终保持直到分闸才返回；当手分/遥分触点闭合时，KKJ继电器返回，置"0"，并且始终保持直到合闸才返回。

由于存在二极管（单向导通），CHJ和TJ是不会触发KKJ继电器的，KKJ的作用是用来判断是正常的分合闸操作，还是故障时保护装置的跳合闸动作。当正常的分合闸操作时，KKJ应变位，当保护动作跳合闸时，KKJ应不变位。KKJ的常开接点提供给“事故总”信号以及重合闸装置使用。

（5）控制回路的闭锁

为保证断路器工作的安全，控制回路往往采取多种闭锁措施，当条件不满足时，禁止断路器的操作。常见的闭锁回路一般有三种：

① 断路器的操作系统异常时对分、合闸回路进行闭锁。当液压机构的液压、空气操动机构的空气压力过高或过低，弹簧操动机构弹簧未储能，SF6断路器的SF6压力低等，这些都将串接在跳、合闸回路中的常闭接点断开，不允许断路器分合。

② 存在不同电源需要并列的场合，断路器控制回路要增加同期闭锁回路。

③ 为了满足防误操作需要，在断路器的操作回路中应增加防误闭锁回路，在不具备操作条件时将控制回路断开。

（6）防跳回路

所谓防跳并不是防止“跳闸”而是防止“跳跃”。跳跃指的是由于某种原因，造成断路器不断重复跳-合-跳-合-跳的过程。导致跳跃的原因如下:

发生跳跃会导致导致故障电流多次冲击，损坏断路器甚至爆炸。防跳回路详见图中红色部分，其中TBJV为防跳继电器。

当保护装置动作时，跳闸回路中有电流流过，防跳回路中的TBJ常开触点闭合，此时如果发生合闸触点黏连的情况，合闸命令一直发出，那么合闸触点→TBJV→TBJ这条回路导通，防跳电压继电器TBJV将会电压自保持，自保持中的TBJV触点闭合，在HBJ旁的TBJV常闭触点将断开，切断合闸回路，防止断路器“跳跃”。

如果跳闸期间没有分闸命令存在，则在断路器完成分闸后，跳闸回路被DL常开接点断开，TBJ电流线圈失电，此时由于合闸接点一直是断开的，不能形成TBJV电压自保持，复归。TBJV重新闭合，合闸回路完好，不影响下次的跳合闸。液压机构在合闸位置频繁启动

由以上动作过程，我们可以看出防跳的本质就是“防合”，将断路器保持在“跳闸”状态，防跳由跳闸回路防跳电流继电器TBJ启动，合闸回路防跳电压继电器TBJV保持实现。

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