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ABB高压断路器操作机构内部接线原理介绍

2017-08-07

ABB高压断路器操作机构内部接线原理介绍

一、 概述:北京产ABB高压断路器,该断路器是弹簧储能机构的SF6开关,它通过储能电机使弹簧拉紧储能,SF6气体是开关在跳闸时起到灭弧作用,该开关有两组跳闸线圈和一组合闸线圈它们额定电压220VDC和额定电流是1.0A,有监视SF6气体压力的密度计,有闭锁继电器+K8、+K9、+K10;防跳继电器K3;非全相保护时间继电器K6和出口继电器Q7;还有储能电机和加热器等等。

该开关有远方操作和就地操作功能,能实现就地分相合闸与跳闸以及三相合闸与三相跳闸等。

二、 ABB断路器元件组成及原理作用:

1、 BD1、BD2是带信号接点和闭锁接点的密度计:

它反映断路器SF6气体压力降低而动作,规定SF6气体压力降至0.43MPa及以下动作,发信号和闭锁开关跳合闸回路,它动作后去启动两块继电器+K9、+K10如图1、发信号:

2、 BG 为断路器辅助接点:

BG断路器辅助接点有很多的常开接点和常闭接点,通过开关辅助接点可以实现监视开关运行状态,当断路器在分闸位置时,BG常闭接点接通,BG常开接点打开

当断路器在合闸位置时,BG常开接点接通,BG常闭接点打开

3、 BN:断路器合闸计数器

BN计数器并接在开关合闸线圈中,它只记录开关合闸次数,但开关分闸次数不计数,它在开关分控柜内,ABC三相。

4、 BT1:开关温控器

开关温控器是控制开关控制柜内的温度,开关温控器通过感知开关控制柜内的温度降低来控制开关加热器E2,它在开关分控柜内,ABC三相。

5、 E1:为开关驱潮器;E2:为开关加热器

E1开关驱潮器,其容量70W,E2开关加热器,其容量140W。

E1一般为驱潮器同时也作为开关加热器用;

E2加热器通过BT1来控制,只能作为开关加热器用。

6、 BW1、BW2:断路器弹簧储能限位开关;

BW1、BW2 是反映开关弹簧储能状态,它有许多常开接点和常闭接点。当开关弹簧未储能或储能不到位时,BW1、BW2 常开接点打开,常闭接点接通,反之开关弹簧储能良好时,BW1、BW2 常开接点接通,常闭接点打开。

BW1 常开接点串接在断路器合闸回路当中,起到断路器未储能时闭锁合闸回路作用,禁止合闸。同时发开关未储能禁止合闸信号。其接线如图:断路器跳闸时不消耗断路器能量,换句话说,断路器跳闸时,不需要弹簧储能。

BW1 有一对特殊常闭接点,开关弹簧未储能时,此接点闭合,给重合闸装置放电去闭锁重合闸。如图

BW2 储能限位开关有一对常闭接点串接在启动储能电机回路之中,当断路器弹簧未储能或储能不到位时,此接点就闭合接通储能电机启动回路,使电机启动给断路器储能,当断路器弹簧储能到位时,此接点就打开,断开储能电机启动回路,使电机自动停止储能。

7、 M1:弹簧储能电动机:

M1 储能电动机可分为直流电动机和交流电动机。目前冯屯变电站220千伏冯拉乙线和热冯甲乙线断路器都采用直流电动机;其容量是220VDC/1175W/7.5A。

M1 储能电动机在A、B、C三相分控柜内。

8、 Q1:启动储能电动机接触器:

Q1 接触器可分为交直流两用,它在A、B、C三相分控柜内。

9、 F1:弹簧储能电动机的电源开关:

F1 电源开关操作是 把手在横位置,F1在断开;把手在竖立位置,F1在接通。F1在A、B、C三相分控柜内。

10、F2:加热器和门灯电源开关:

F2在A、B、C三相分控柜内。

11、Y7:断路器内的手动储能/电动储能选择开关:

Y7 选择在电动储能位置上时,断路器只能通过储能电动机给断路器弹簧储能。

Y7 选择在手动储能位置上时,断路器只能经过厂家配备储能摇杆经手动给弹簧储能。

Y7在A、B、C三相分控柜内。

12、+K9:闭锁继电器:

+K9 闭锁继电器是监测SF6气体压力降低而动作,去闭锁断路器合闸回路和第一组跳闸回路,其常闭接点32-31和12-11分别串接在断路器合闸回路与第一组跳闸回路中。

断路器正常运行时,SF6气体压力正常时,+K9是不励磁的,当断路器SF6气体压力下降到0.43MPa及以下时,密度计BD1常开接点3-4闭合,使+K9 闭锁继电器励磁动作,其+K9常闭接点32-31和12-11打开,断开断路器合闸回路和第一组跳闸回路使之不能合闸和跳闸。同时+K9有一对常开接点去给监控系统发SF6压力降低禁止跳合闸信号W935。如图所示

13、+K10:闭锁继电器:

+K10 闭锁继电器是监测SF6气体压力降低而动作,去闭锁断路器第二组跳闸回路,其常闭接点12-11串接在断路器第二组跳闸回路如图所示

断路器正常运行时,SF6气体压力正常时,+K10是不励磁的,当断路器SF6气体压力下降到0.43MPa及以下时,密度计BD1常开接点5-6闭合,使+K10 闭锁继电器励磁动作,其+K10常闭接点12-11打开,断开断路器第二组跳闸回路使之不能跳闸。同时+K10有一对常开接点去给监控系统发SF6压力降低禁止跳合闸信号W937。如图所示

14、+K8 弹簧未储能禁止合闸继电器

+K8继电器是反映ABC三相断路器其中一相断路器弹簧未储能就闭锁三相开关合闸。此继电器在开关中控柜中,分控柜没有此继电器。它的启动回路原理接线是三相断路器储能限位开关BW1接成串连形式,形成与门关系。如图所示:

+K8继电器常开接点34-31分别串接在ABC三相合闸回路中。如图:

断路器正常运行时,弹簧储能正常时,+K8是励磁的,其常开接点34-31是闭合的,其中有一相断路器弹簧未储能时,+K8是失励磁的,其常开接点34-31断开,使之闭锁三相合闸回路。接线如上图。

15、+K3:断路器防跳继电器:

+K3 此继电器分别安装在ABC三相分控柜之中内。其原理接线如图:

其动作过程如下:

当断路器合闸或重合闸重合在故障线路上时,断路器通过保护功能瞬间跳闸,断路器辅助接点BG1常开接点3-4闭合,这时合闸脉冲还存在(合闸107还有正电源)+K3继电器是通过BG1接点3-4励磁的,其+K3继电器常闭接点12-11打开,断开合闸回路,使之合闸线圈Y3不励磁合闸,把断路器固定在跳闸状态下,+K3通过自身常开接点24-21接通,使之+K3继电器自保持励磁,使断路器合闸Y3线圈更加可靠不励磁合闸;只有合闸脉冲消失后,+K3继电器失磁,使断路器在跳闸位置上。

16、K6:断路器三相不一致保护时间继电器:

   Q7:是断路器三相不一致保护出口继电器:

北京产ABB断路器其内部设有三相不一致保护(非全相保护),它通过开关辅助接点搭接起来而实现一种开关保护,其原理界线如图:

非全相保护动作原理:

当断路器出现非全相运行时,(A相开关在分闸,A、B两相开关在合闸状态下)开关辅助接点BG1 A相常闭接点A222-A221接通,常开接点A224-A223断开;B、C两相常闭接点B222-B221、C222-C221断开,常开接点B224-B223、C224-C223接通,此时K6时间继电器通过A相常闭接点A222-A221和BC常开接点B224-B223、C224-C223而励磁,经延时(大约2S左右)启动出口继电器Q7去跳开B、C两相开关,使开关都在分闸位置。

17、Y1、Y2是开关的第一组跳闸线圈和第二组跳闸线圈:

开关的第一组跳闸线圈Y1和第二组跳闸线圈Y2其额定电压220VDC,额定电流1.0A。

实测直流电阻Y1=180欧姆;Y2=183欧姆

作用:第一组跳闸线圈Y1和第二组跳闸线圈Y2在开关内部都起到使开关跳闸作用。

18、Y3是开关的合闸线圈:

开关的合闸线圈Y3其额定电压220VDC,额定电流1.0A。

实测直流电阻Y3=156欧姆;

作用:合闸线圈Y3在开关内部起到使开关合闸作用。

19、R3 是开关的合闸回路中的保护电阻:

R3是并接在合闸线圈Y3两端。

20、S1是就地控制断路器合分功能开关:

S1在开关中控柜和开关A、B、C分控柜都有;

在中控柜可实现控制开关三相合分功能,在分控柜中S1可分别控制开关单相合分功能。

21、S4 是位置选择开关:

S4在开关中控柜和开关A、B、C分控柜都有;

S4作用是选择开关就地与远方跳合闸控制功能;

a)如果S4在就地位置时,开关只能在当地通过S1合分开关实现合闸和跳闸作用,而不能在远方实现操作开关跳闸和合闸功能。也就是把远方操作回路断开。

b) 如果S4在远方位置时,开关只能通过远方操作实现开关跳闸和合闸作用,而在就地不能把开关实现跳闸和合闸功能。

S1、S4控制开关极大方便了检修人员就地操作开关跳闸和合闸作用。