断路器的位置信号应有明确的指示,其形式分为双灯制和单灯制。双灯制是用红灯、绿灯来表示断路器位置状态;单灯制是用信号灯和操作手柄位置来表示断路器位置状态。目前,中小型发电厂及变配电所一般采用双灯监视方式,而大型发电厂及变配电所则多采用单灯加音响监视方式。

1.灯光监视的断路器控制与信号回路(双灯制)

采用灯光监视的断路器控制与信号回路如图3-7所示,该回路的动作过程如下。

(1)手动合闸。断路器手动合闸时,先把控制开关SA手柄转到“预备合闸”位置再转到“合闸”位置,这时SA的5-8触点接通,回路电压全部落在KC线圈上,KC动作,KC动合触点闭合,使YC得电,将断路器合闸。断路器合闸后,其辅助动断触点断开,使KC线圈失电,YC也随之失电,保证合闸线圈短时通电。断路器合闸后,其辅助动合触点闭合,于是经SA的16-13触点(合闸后是接通的)、红灯HR、附加电阻2R、KCF1、QF1和YT形成回路,红灯HR通电发平光。此时,YT虽然有电流流过,但电流很小,电磁力不足以将跳闸铁芯吸上,断路器不会跳闸。红灯HR串联附加电阻2R的目的是防止红灯两端短接时,YT误动作而设置的。红灯HR发平光,一方面指示断路器在合闸位置,另一方面也表示跳闸回路完好。运行中如果红灯熄灭,则表示跳闸回路断线,必须进行检修,否则影响断路器跳闸。

图3-7　灯光监视的断路器控制与信号回路

(2)手动跳闸。断路器手动跳闸时,先把控制开关SA手柄转到“预备跳闸”位置再转到“跳闸”位置,这时SA的6-7触点接通,跳闸线圈YT电阻大于跳跃闭锁继电器的电流线圈KCF1的电阻,回路中的电压大部分落在跳闸线圈YT上,YT起动,将断路器跳闸。断路器跳闸后,其辅助动合触点断开,使YT失电,保证YT短时通电;另一方面其辅助动断触点闭合,于是经SA的11-10触点(跳闸后是接通的)、绿灯HG、附加电阻1R、QF2和KC形成回路,绿灯HG通电发平光。此时,KC线圈中虽然有电流流过,但是由于绿灯HG和附加电阻1R的原因,使回路中电流很小,达不到KC动作值,KC不动作,也就不会造成断路器合闸。绿灯HG发平光,一方面指示断路器在跳闸位置,另一方面也表示合闸回路完好。绿灯HG串联附加电阻1R的目的也是防止绿灯两端短路时,造成断路器误合闸。

(3)自动合闸。断路器跳闸后,可通过自动装置重合闸,此时1K闭合,KC线圈带电起动,接通断路器的合闸回路,断路器进行合闸。断路器合闸后,其辅助动合触点闭合。此时,控制开关手柄处于“跳闸后”位置,SA的14-15触点接通。于是M100(+)经红灯HR、附加电阻2R、KCF、QF1辅助动合触点、YT到电源负极,形成闭合回路,红灯HR闪光。

(4)事故跳闸。当断路器所在的一次回路发生事故时,继电保护装置动作,保护出口继电器2K闭合,YT带电起动,使断路器自动跳闸。断路器跳闸后,其辅助动断触点闭合。此时,控制开关手柄处于“合闸后”位置,SA的9-10触点接通。于是M100(+)经绿灯HG、附加电阻1R、QF辅助动断触点、KC到电源负极,形成闭合回路,绿灯HG闪光。

断路器事故跳闸时必须发出事故信号,以引起工作人员注意。事故信号除了要求有灯光信号(绿灯闪光)外,还要求有音响信号。

事故音响信号是利用不对应原理实现的,即控制开关在“合闸后”位置,而断路器在“跳闸位置”时起动的事故音响信号,原理接线如图3-8所示。当断路器事故跳闸后,断路器的动断触点闭合,而控制开关手柄处于“合闸后”位置,此时SA的1-3触点和SA的19-17触点是接通的,接通如图3-8所示的回路,发出事故音响信号。

图3-8　事故音响起动回路(www.daowen.com)

灯光监视的断路器控制与信号回路接线简单,红、绿灯指示断路器的位置比较明显,多用于中小型发电厂及变配电所中。大型发电厂中因控制屏多,所以必须加入音响信号,以便及时引起值班人员注意。

2.音响监视的断路器控制与信号回路(单灯制)

图3-9是音响监视的单灯制断路器控制与信号回路,图中断路器的位置信号由装在断路器控制开关手柄内的信号灯(HW)指示。KCT为跳闸位置继电器,KCC为合闸位置继电器。

(1)手动合闸。手动合闸后控制开关SA位于“合闸后”位置,合闸位置继电器KCC线圈得电,其动合触点闭合,而SA的2-4触点和20-17触点接通,则白色信号灯HW接通控制电源而发平光。工作人员看到信号灯发平光且控制开关手柄在“合闸后” 位置,可判断断路器处于“手动合闸状态”。

(2)手动跳闸。手动跳闸后控制开关SA位于“跳闸后”位置,跳闸位置继电器KCT线圈得电,其动合触点闭合,而SA的1-3触点和14-15触点接通,则白色信号灯HW接通控制电源而发平光。工作人员看到信号灯发平光且控制开关手柄在“跳闸后” 位置,可判断断路器处于“手动跳闸状态”。

(3)自动合闸。若断路器断开,通过自动装置使断路器合上,断路器合闸后,合闸位置继电器KCC线圈得电,其动合触点闭合,而此时控制开关SA的手柄仍在“跳闸后” 位置,SA的1-3触点和18-19触点接通,则白色信号灯HW接通闪光电源而发闪光。工作人员看到信号灯闪光且控制开关手柄在“跳闸后”位置,可判断断路器处于“自动合闸状态”。

(4)自动跳闸。若一次系统故障使继电保护装置动作,断路器自动跳闸,断路器跳闸后,跳闸位置继电器KCT线圈得电,其动合触点闭合,而此时控制开关SA的手柄仍在“合闸后”位置,SA的2-4触点和13-14触点接通,则白色信号灯HW接通闪光电源而发闪光。工作人员看到信号灯闪光且控制开关手柄在“合闸后”位置,可判断断路器处于“自动跳闸状态”。

图3-9　音响监视的断路器控制与信号回路

(a)控制回路;(b)断线预告信号回路;(c)信号回路

(5)断线预告信号回路。图3-9(b)中,将KCT和KCC的动断触点串联接于控制回路断线小母线(M7131),当控制回路的熔断器熔断(或控制回路断线、信号灯烧坏)时,KCC和KCT会同时断电,其动断触点同时闭合,接通信号继电器KS,点亮“控制回路断线”光字牌,同时发出相应音响信号。此时控制开关手柄内的信号灯会熄灭,由此可找出对应的故障回路。

可见,单灯制控制与信号回路需由灯光(平光或闪光)及控制开关SA手柄的位置来共同确定断路器QF的位置状态。