继电保护:一起学习控制回路

二次回路是继电保护最基础的知识,按电源分为直流回路、交流回路,按作用分为保护回路、测量回路、控制回路、信号回路等。今天我和大家一起学习基本控制回路。

在学习控制回路前,我们需要先了解控制回路的功能:

1、能通过保护装置或手动进行分合闸(分合闸回路)

2、能可靠分合闸(保持回路)

3、能防止因触点粘连引起的多次重复分闸(防跳回路)

4、能监控断路器的状态(监视回路)

5、能防止断路器误动(闭锁回路)

下面我们按照以上几种功能来分步学习控制回路:

1)保护分合闸回路:

回路图如上图所示,TJ、HJ为分闸/合闸出口接点,LP1、LP2为分闸/合闸出口压板,DL为断路器辅助接点,TQ、HQ位分闸/合闸线圈。

假设此时回路处于合闸状态,此时合闸回路中DL常闭触点分开,分闸回路中常开触点闭合。当保护装置发出分闸指令后,TJ闭合,分闸线圈TQ得电,断路器分闸,合闸回路同理。

这里和大家分享一个我学习时遇到的问题,为什么分闸回路里DL是常开而合闸回路里的DL是常闭触点,为什么不能反过来?

在查阅一番资料后我自己的理解是,假设分闸回路里是常闭触点,合闸回路里是常开触点,那么可以画图如下。假设此时开关处于运行状态,则分闸回路DL由常闭变常开,线路发生故障时,保护动作后开关不能成功分闸。

2)分合闸保持回路

TBJ、HBJ为分闸/合闸保持继电器。

分合闸保持回路的主要作用是防止TJ/HJ先于DL辅助接点断开,保证断路器能可靠分合闸。这里以合闸回路为例,当HJ闭合,HBJ得电,HBJ触点闭合,保持线路一直带电,直到DL断开合闸电流。

这里我遇到了第二个问题,什么情况下TJ会先于DL断开?这个问题我暂时还没有弄清楚,有兴趣的小伙伴可以自己研究下。

3)防跳回路

何为防跳?并不是指防止跳闸,而是说防止跳跃。何为跳跃?假设HJ触点发生粘连,那么每当断路器跳闸后回路自动认为收到合闸信号,进行合闸。这样的话当线路发生故障时保护跳闸,然后立即合闸然后跳,合,跳,合......这就是跳跃现象。跳跃现象会对断路器及系统造成多次冲击,严重时可能会使断路器爆炸。

上图中新添加部分即为防跳回路。这里需要说明一下,TBJ是一个双线圈继电器,它由电流启动线圈TBJ与电压自保持线圈TBJV组成。当有线路跳闸时,TBJ得电,TBJ2触点闭合,TBJV得电,TBJV触点断开,TBJV2触点闭合。

当保护跳闸动作期间,如果HJ发生粘连,则HJ--LP2--TBJV2--TBJV回路接通,TBJV电压自保持,使得TBVJ触点始终断开,断路器始终保持在跳闸状态。如果HJ没有发生粘连,则当保护跳闸后TBJ失电,此时由于HJ处于断开状态,TBJV不能形成电压自保持,断路器可以正常合闸。

4)手动分合回路

控制回路中除了保护装置跳合闸之外还需要遥分遥合及就地分合,其回路为上图中添加部分。其中STJ为手跳继电器,YTJ、YHJ为遥分/合继电器,KKJ为双位置双继电器。当KKJ的一个线圈得电时KKJ保持在原位置,直到它的第二个线圈得电后才会变位,例如当遥分/手分时KKJ为0,只有当遥合/手合后KKJ才为1。

KKJ的作用是为了反映分合闸为保护装置分合闸还是人为操作分合闸,当保护装置分合闸时KKJ=0,人为操作分合闸时KKJ=1。

这里再和大家分享一个问题,为什么回路里YHJ出口到KKJ和合闸回路,而YTJ出口就是KKJ和STJ继电器呢?

这里我们画一个YTJ出口到KKJ和跳闸回路的图就可以解答这个问题了。在这种情况下无论人为分合闸还是保护装置分合闸KKJ都会变位,那么也就无法进行判断,所以必须接一个STJ继电器。

5)监视回路

在文章开头我们提到控制回路的功能包括监控断路器位置,那么我们就需要加一个监控回路,上图中添加部分就是监视回路。图中HWJ、TWJ为合闸/分闸位置继电器,HD、LD为显示合闸/分闸的红灯和绿灯。

监控回路不仅可以监控断路器位置还可以监控跳合闸回路完整性。回路完好的情况下,TWJ和HWJ必定有一个是得电状态,当回路出现问题时TWJ和HWJ都失电,也即是说红灯亮证明合闸回路完好,绿灯亮证明跳闸回路完好。通过以上理论,当我们将TWJ和HWJ的常闭接点串联后形成回路也就可以发出“控制回路断线”信号。

到这里我们的控制回路除了闭锁回路之外也就全部理清楚了,有兴趣的小伙伴可以自己通过分“合闸回路——分合闸保持回路——防跳回路——手动分合闸回路——监视回路”这个顺序自己画一遍。

本文部分源自网络,部分为小编作为一个继保新人学习时的想法,图也是小编自己慢慢画的,大家觉得有不妥之处请不吝赐教,谢谢大家。

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