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1、精选优质文档-倾情为你奉上西门子SF6高压断路器(液压机构)培训资料(二次回路)一、西门子3AQ1-EE型SF6断路器简介1、型号所代表的含义3A:三相交流断路器Q:三周波开断;(定开距气吹石墨喷嘴灭弧)1:单极柱单断口;E:液压操作机构; E:可分相或三相操作2、3AQ1-EE型因其具有分相操作功能,一般用于220kV线路间隔中。(满足分相重合功能)。3、断路器外型图11开关基架14液压操作缸12控制箱16绝缘子13液压储能筒22灭弧室二、西门子断路器二次图纸看图方法1、图纸中注意横坐标(1234,图纸顶部)、纵坐标(A-B-C-D-E.,图纸左侧)、本页图纸编号(ZZA/M1 .,图纸右下
2、侧)。2、图纸中每一元件都有相应的标识及位置编号。如Y1/ZM2,即在图纸ZM2中,对Y1有说明。3、看图前注意图纸中所标明的设备状态(ZZA/B1中说明“无电压”、“无压力”、“断路器处于分闸状态”)预先了解设备状态,才能在后面图纸中清楚了解继电器、接触器、接点等设备的状态。三、断路器控制回路(以3AQ1-EE为例)1、元件对照表(图ZZA/B2、ZZA/B3、ZZA/B4)序号编号名称功能(培训过程中掌握)K2油压合闸闭锁继电器K3第组油压分闸闭锁继电器K4自动重合闸闭锁继电器K5第组SF6总闭锁继电器K812泄漏合闸总闭锁继电器K103第组油压分闸闭锁继电器K105第组SF6总闭锁继电器
3、1K9油泵打压接触器2K10第组分闸总闭锁接触器3K12L A/B/C合闸总闭锁接触器4K61三相不一致第组强行分闸继电器5K63三相不一致第组强行分闸继电器6K77第组就地跳闸中间继电器7K55第组跳闸总闭锁接触器8K1822泄漏复位接触器9K7LAC、K8LBC防跳继电器10K64三相不一致启动第组时间继电器11K822泄漏闭锁分闸回路时间继电器12K14第组2分闸闭锁时间继电器13K15油泵打压时间继电器14K16三相不一致启动第组时间继电器15K67打压超时告警时间继电器(1)H1H3,动作记数器(2)H4油泵启动计数器(3)B1液压监控器(4)B4SF6密度计(5)M1电动机(6)F
4、1电动机电源小开关(7)F3加热器电源小开关(8)S4漏N2及三相不一致动作后复位开关(9)S8远近控切换开关(11)S9现场合闸按钮(12)S3现场分闸按钮Y1LA-C合闸线圈Y2LA-C、Y3LA-C跳闸线圈S1LA-C断路器辅接点R1R4、R51加热电阻说明:1、各元件名称可参照图ZZA/ZM1、ZZA/ZM2、ZZA/ZM3、ZZA/ZM4、ZZA/ZM10中一一对应。2、部分重要元件的功能在回路讲解中相应讲解。2、断路器合闸回路(图ZZA/M1)1、图中所示为远近控切换开关S8在就地位置。2、-X1:1011、-X1:1012、-X1:1014分别为A/B/C三相合闸监视回路(接断路
5、器合位、跳位监视,接至断路器操作箱或测控屏上红绿灯指示)。3、-X1:611、-X1:616、-X1:621分别为断路器A/B/C三相远方合闸入口。4、回路讲解:1)S8为断路器远近控切换开关,当S8在就地位置时,41-42接点接通,13-14、23-24、33-34接点断开,因此,断路器的合闸只能通过合闸按钮S9实现。在控制室内或测控装置上的操作将失效;当S8在远方位置时,41-42接点断开,13-14、23-24、33-34接点接通,因此,合闸按钮S9失效,断路器的合闸操作需通过操作箱的控制回路(后台、测控、或KK开关)实现。2)合闸回路(以A相为例)从上至下的元件有:断路器远近控切换开关
6、S8常开接点;S1LA(断路器A相常闭辅助接点);Y1LA(断路器A相合闸线圈);K12LA(合闸总闭锁接触器)的常闭接点13-14。说明:各元件可在相应图纸中查找(S8:ZM9;S1LA:ZM8;Y1LA:ZM5)K12LA为辅助接点,其线圈可在M4:6中查找(注意元件旁边“/”后面的标示)S8因图纸中在“近”控位置,所以其接点13-14打开,当其在“远”位置时,13-14接点闭合。前面已讲到,本图纸中所标明的断路器状态在“分闸”位置,所以其31-32常闭接点闭合。K12LA为合闸总闭锁接触器,当断路器在某些条件下(如SF6闭锁、防跳继电器动作、操作电源消失等),该接触器失磁,串入合闸回路的
7、常开接点打开,闭锁合闸回路,如图中所示,K12LA未励磁,因图中标明的设备状态是“无压力、无电源”。值得注意的一点是:断路器正常运行情况下,该接触器应是励磁的,串入合闸回路的常开接点闭合,使断路器合闸操作成为可能。K12LA的动作条件在后续的回路中讲解。3)当合闸线圈Y1LA带电后,通过机械回路实现断路器A相的合闸过程。5、断路器防跳回路讲解:1)防跳的概念:指因合闸脉冲一直存在,合闸回路接通,当合闸于故障点时,保护将动作跳开断路器,但因合闸脉冲一直存在,断路器将合闸于故障点上,保护再将断路器跳开,断路器将反复分合,这种情况称为开关跳跃,防跳的目的即是防止开关发生跳跃的情况。2)防跳功能的实现
8、:通过防跳继电器K7LA及其接点实现,若断路器在近控位置,如图所示,正常情况下,K7LA继电器不励磁,合闸结束后,断路器辅助接点S1LA的158157接通,若此时合闸脉冲已消失,K7LA也不会励磁,但若合闸脉冲一直存在,例如合闸按钮接点未返回,通过断路器辅助接点S1LA的157158使防跳继电器K7LA励磁,将K7LA的接点7-8接通(自保持回路,直到合闸脉冲消失后返回),K7LA励磁后,其接点将K12LA回路切断,使K12LA失磁(图纸ZZA/M4,后面单独讲),K12LA串入合闸回路的常开接点打开,使断路器不能合闸,从而实现防跳功能。(如下图所示)3)对于断路器B、C相,与A相的区别在于其
9、防跳回路中,K7LB/K7LC继电器并联了另一个防跳继电器K8LB/K8LC,但从图纸ZM3中可知,K8LB/K8LC继电器的接点仅用在断路器合闸监视回路中(K7LA继电器的辅助接点有4副,K7LB/LC继电器的辅助接点只有2副,K8LB/LC的作用一方面在于扩展K7LA/LB的辅助接点,设计原理待查)。4)合闸监视回路:断路器合闸监视回路中串入的接点有:断路器常闭辅助接点(181-182;32-31)、防跳继电器辅助接点(K7LA)、远近控切换开关S8辅助接点(13-14)、合闸线圈(Y1LA)、合闸总闭锁接触器(K12LA)的常开接点(13-14)。即当断路器远近控切换开关在远控位置、断路
10、器在分闸位置、防跳继电器不动作,无合闸闭锁条件时,合闸监视回路通。实际情况中合闸监视回路接绿灯,表示断路器在分闸位置,但其监视的是合闸回路的情况。(如下图所示)3、断路器第一组分闸回路(图ZZA/M2)1、图中所示为远近控切换开关S8在就地位置。2、-X1:632、-X1:637、-X1:642分别为断路器A/B/C三相远方合闸入口。3、回路讲解:1)S8为断路器远近控切换开关,当S8在就地位置时(如图所示),43-44、53-54、63-64接点断开,因此,断路器的合闸只能通过分闸按钮S3实现。在控制室内或测控装置上的操作将失效;当S8在远方位置时,43-44、53-54、63-64接点接通
11、,因此,分闸按钮S3失效,断路器的合闸操作需通过操作箱的控制回路(后台、测控、或KK开关)。注意:所有保护动作跳闸的入口均在操作箱的控制回路,若S8在就地位置,保护将不能跳开此断路器。2)分闸回路内从上至下的元件有(远方操作回路,A相为例):S1LA(断路器A相辅助接点)的常开接点33-34(本图表示断路器状态在分闸位置,当断路器处于合闸状态时该接点接通);Y2LA(A相第一组分闸线圈);K10(第组分闸总闭锁接触器)的常开接点13-14。3)K10为第组分闸总闭锁接触器,当断路器在某些条件下(如SF6闭锁、操作电源消失等),该接触器失磁,串入分闸回路的常开接点打开,闭锁分闸回路,如图中所示,
12、K10未励磁,因图中标明的设备状态是“无压力、无电源”。值得注意的一点是:断路器正常运行情况下,该接触器应是励磁的,串入分闸回路的常开接点闭合,使断路器分闸操作成为可能。K10的动作条件在后续的回路中讲解。4)K61为三相不一致第组强行分闸继电器,该继电器的功能及实现原理在后续回路中讲解。5)当断路器在“近控”位置时,当现场按下分闸按钮(S3),第组就地跳闸中间继电器(K77)励磁启动,其接点13-14、23-24、33-34接通,接通第一组分闸回路。同样,若分闸回路中K10失磁,现场按钮操作实效。4、断路器第二组分闸回路(图ZZA/M3)1)断路器第二组分闸回路基本与第一组相似,区别在于第二
13、组分闸回路不经过现场分闸按钮(S3),即现场按按钮操作时,接通的是第一组分闸回路,但远方分闸回路同时将第一、二组分闸回路接通。2)第二组分闸回路所使用的分闸线圈(Y3LA/LB/LC)与第一组独立,确保分闸可靠。3)第二组分闸回路同样安装有第组跳闸总闭锁接触器(K55)、三相不一致第组强行分闸继电器(K63),与第一组独立。5、断路器三相强迫动作(图ZZA/M3)1)断路器三相强迫动作,通过时间继电器K16、K64延时3S(出厂设定在12S-依开关出厂二次图纸的定值,实际中可能需要进行适当的调整,以躲开系统自动重合闸时间)再启动跳闸继电器K61,K63(分别在分闸回路1,2中),实现开关的三项
14、强迫动作跳闸。2)回路中的接线保证了断路器三相位置不一致时回路接通,正常情况下,断路器三相同时动作时,断路器辅助接点同时断开或闭合,强迫三相不一致回路不通,当某一相断路器位置与其它两相不一致时,如A相在断开位置,B/C相在合上位置时,该回路导通,继电器K16励磁,其常开接点15-18闭合,使得K61继电器励磁,K61继电器的常开接点83-84闭合(自保持),使得K61继电器自保持,只有当人工操作复位按钮S4时,K61才失磁。K61动作后,其串入第一组分闸回路(A/B/C三相均有)的常开接点闭合,使得断路器A/B/C三相第一组分闸回路都接通,断路器三相均跳开。3)三相强迫动作同样存在于断路器的第
15、二组分闸回路中,使用继电器K64/K63,动作原理一样,具体见图纸(ZZA/M7)。6、断路器分闸总闭锁回路(图ZZA/M4)1)从断路器分闸总闭锁回路看知:该回路串入了K5常闭接点、K3常闭接点、K14常闭接点,K10线圈。当K10继电器励磁时,其串入第一组分闸回路中的常开接点闭合,使第一组分闸线圈动作成为可能,当该继电器失磁时,其串入第一组分闸回路的常开接点打开,闭锁第一组分闸回路。可参考“3、断路器第一组分闸回路(图ZZA/M2)3)”。然后再逐一分析K10的动作条件。2)K5(第组SF6总闭锁继电器),见图纸/ZM4.6(图纸编号M4,第6列),可知K5继电器的启动通过B4(SF6密度
16、计)接点启动。B4的说明在图纸ZM6中,可对照看,可知当SF6压力低于6.4-0.26.2bar时,B4接点21-23接通,即当SF6压力低于6.2bar时,K5继电器励磁。当K5励磁时,其串入分闸闭锁回路的常闭接点打开,使回路切断,K10失磁,闭锁第一组分闸回路。3)K3(第组油压分闸闭锁继电器),看图方法与上述相同。其通过液压表接点启动,液压表的说明参照图纸ZM10,由图可知,该接点27-30在油压低于253bar时,接点接通,启动K3继电器,当K3励磁时,其串入分闸闭锁回路的常闭接点打开,使回路切断,K10失磁,闭锁第一组分闸回路。4)K14(第组2分闸闭锁时间继电器)回路分析:注意K8
17、1(2泄漏合闸总闭锁继电器)继电器动作条件,两个情况:一是K182继电器常开接点闭合;二是K9继电器常开接点闭合及B1接点闭合。K182为2泄漏复位接触器,本回路中的作用是自保持功能,具体该继电器功能、回路在后续回路中讲解。K9为油泵打压接触器,当油压低于整定值时启动,具体功能、回路在后续回路中讲解。对照图纸/ZM10可知,B1的21-22接点在油压高于355bar时接点闭合。即我们可得知当油压高于355bar时,B1相应接点闭合,启动继电器K81。K81启动后,其常开接点10-11闭合(M4.7),继电器K14线圈带电,但K14是个时间继电器,其时间整定为3小时(出厂设定),即3小时后,串入
18、分闸总闭锁回路的K14常闭接点打开,继电器K10失磁,闭锁分闸回路。5)从以上的分析我们可以得知,断路器分闸总闭锁的条件是:SF6气压低于设定值(通过B4,K5实现);油压低于分闸油压设定值253bar(通过B2,K3实现);N2泄露3小时后(通过B1,K81,K14实现);控制电压失电。7、断路器合闸总闭锁回路(图ZZA/M4)1)从断路器合闸总闭锁回路看知:该回路串入了K81常闭接点、K2常闭接点、K61常闭接点,K63常闭接点,K10常开接点,K7LA/B/C常闭接点、K12LA/B/C线圈。当K12LA/B/C继电器励磁时,其串入合闸回路中的常开接点闭合,使合闸线圈动作成为可能,当该继
19、电器失磁时,其串入合闸回路的常开接点打开,闭锁合闸回路。可参考“2、断路器合闸回路(图ZZA/M1)”。然后再逐一分析K12LA/B/C的动作条件。2)K81我们前面已经分析到,K81的启动条件是N2泄漏,正常运行情况下,K81不励磁启动,因此其常闭接点闭合。当发生N2泄漏情况时,K81继电器启动,使整个合闸闭锁回路断开,K12LA/B/C继电器失磁,闭锁合闸回路。3)K2(油压合闸闭锁继电器),见图纸/ZM4.5(图纸编号M4,第5列),可知K2继电器的启动通过B1(油压监测器)接点启动。B1的说明在图纸ZM10中,可对照看,可知当油压低于273bar时,B1接点10-7接通,即当油压低于2
20、53bar时,K2继电器励磁。当K2励磁时,其串入合闸闭锁回路的常闭接点打开,使回路切断,K12LA/B/C失磁,闭锁合闸回路。4)K61、K63分别为三相不一致第组、第组强行分闸继电器,在“5、断路器三相强迫动作(图ZZA/M3)”中已有讲解,即当断路器发生三相不一致运行时,闭锁合闸回路。5)K10为第一组分闸闭锁继电器,当断路器正常运行时,K10励磁,其常开接点闭合,当其它闭锁条件满足时,合闸回路闭锁,但应注意的一点是当断路器第一组分闸回路闭锁时,即K10失磁时,合闸回路同样闭锁。K10的启动条件参考“6、断路器分闸总闭锁回路(图ZZA/M4)”。6)K7LA/B/C为防跳继电器,其动作原
21、理参考“2、断路器合闸回路(图ZZA/M1)”。7)从以上的分析我们可以得知,断路器合闸总闭锁的条件是:油压低于合闸油压设定值273bar(通过B1,K2实现);发生非全相运行(通过三相强迫动作K61,K63继电器实现);防跳继电器动作(通过K7LA/B/C实现);N2发生泄露(通过K81实现);分闸总闭锁继电器动作(通过K10实现);控制电压失电。8、图纸ZZA/M4中继电器K4未讲解,在后续回路中补充。9、油泵控制回路(ZZA/M5)1)参照图纸ZM10可知,B1常开接点16-17在压力低于320bar时闭合,接点闭合后,启动继电器时间继电器K15,K15的15-18接点闭合(如图所示为瞬
22、时闭合,延时断开接点(继电器断电后,延迟3S断开),启动继电器K9,K9启动后,其串入马达的常开接点闭合,马达启动,断路器开始打压。达到设定值时,马达在打压延时时间继电器设定之后停止。2)K9回路中并联了一个时间继电器K67,该继电器的功能是控制油泵启动时间,当K9启动的同时,K67线圈同时带电,K67为一时间继电器,其出厂设置时间为15分钟,即当断路器开始打压,液压油压力没有上升到320以上,K15继电器一致启动,K9也一直启动,若15分钟后,K9仍启动,则K67串在K9线圈回路中的常闭接点打开,使K9线圈失电,打压停止。K67的实际功能是控制油泵打压时间不超过15分钟。(延时的目的:1、防
23、止液压系统频繁起动;2、检查氮气储能筒有无氮气泄漏的情况发生)。3)K15线圈中串入了K81的常闭接点,K81我们在上面已经分析了当发生N2泄漏时,该继电器启动。从以上分析可知:若断路器液压低于320bar,油泵开始启动打压,对照“6、断路器分闸总闭锁回路(图ZZA/M4) .4”可知,在K15接点未返回(K15接点延时断开)之前,若压力达到355bar以上,B1的20-21接点闭合,K9接点闭合,K81启动,当K81启动后,对照图纸ZZA/ZM7可知,K182继电器启动,其接点34-33闭合,使得K182自保持启动,同时切断K15的回路。4)正常情况下,在电机运转的打压过程中油压不会迅速上升
24、到355bar,如果发生氮气外漏,电机打压,油压会迅速上升,并在系统设定的时间(3S)内达到355bar,断路器判断氮气泄漏的主要依据是油压上升的速率。原理如图所示:10、自动重合闸联锁回路(ZZA/M5)1)图纸ZZA/M4的启动条件是B1的11-14接点闭合,参照图纸ZZA/ZM10可知,B1的11-14接点打开的条件是油压低于308bar,也就是说,当液压油压力低于308bar时,B1的11-14接点打开,K4继电器失磁,不启动。当液压油高压308bar时,B1的11-14接点闭合(本身为常闭接点),K14继电器启动。2)因断路器正常运行时,液压在330bar左右,可知在正常情况下,K1
25、4继电器是励磁启动的;对照“7、断路器合闸总闭锁回路(图ZZA/M4)”我们可知在正常情况下K12LA继电器也是启动的,那么对照图纸ZZA/M5分析,在正常运行时X1:676-X1:678回路相通,X1:676-X1:677回路不通,但当油压低于308bar时,K14继电器失磁,接点返回,X1:676-X1:678回路不通,X1:676-X1:677回路相通,因断路器本身无重合闸功能,通过在X1:676、X1:678、X1:677外部接线(接入重合闸装置等),实现断路器重合闸的闭锁。3)总结:断路器的重合闸闭锁是通过B1,K4实现,B1油压设定值为308bar,即当油压低于设定值时,K4动作,通过外部装置闭锁重合闸。(说明:本回路可结合断路器重合闸装置、操作箱综合分析)11、信号回路(ZZA/M6)1)本图中通过相应继电器接点的动作,监测断路器本身状态,可向后台、测控发相应信号。具体回路自行分析。12、第二组三相强迫动作(ZZA/M7)参考:“5、断路器三相强迫动作(图ZZA/M3)”自行分析。13、第二组分闸总闭锁回路(ZZA/M7)参考“6、断路器分闸总闭锁回路(图ZZA/M4)”,实现的原理与上述相同,只是使用不同的继电器实现,另K55串入第二组分闸回路,即闭锁第二组分闸回路。专心-专注-专业