1、圖E-103為直流母線電壓監視裝置電路圖, 請說明其作用。
答:直流母線電壓監視裝置主要是反映直流電源電壓的高低。 KV1是低電壓監視繼電器, 正常電壓KV1勵磁, 其常閉觸點斷開, 當電壓降低到整定值時, KV1失磁, 其常閉觸點閉合, HP1光字牌亮, 發出音響信號。 KV2是過電壓繼電器, 正常電壓時KV2失磁, 其常開觸點在斷開位置, 當電壓過高超過整定值時KV2勵磁, 其常開觸點閉合, HP2光字牌亮, 發出音響信號。
圖E-103直流母線電壓監視裝置接線圖
2.說明圖E-104直流絕緣監視裝置接線圖各元件的作用。
答:圖E-108是常用的絕緣監察裝置接線圖,
若正極對地絕緣下降, 則投ST1 I檔, 其觸點1-3、13-14接通, 調節R3至電橋平衡電壓表1PV指示為零伏;再將ST1投至II檔, 此時其觸點2-4、14-15接通, 即可從1PV上讀出直流系統的對地總絕緣電阻值。 若為負極對地絕緣下降, 則先將ST1放在II檔, 調節3R至電橋平衡, 再將ST1投至I檔,
由於在這種絕緣監察裝置中有一個人工接地點, 為防其它繼電器誤動, 要求電流繼電器KA有足夠大的電阻值, 一般選30kΩ, 而其啟動電流為1.4mA, 當任一極絕緣電阻下降到20 kΩ時, 即能發出信號。 對地絕緣下降和發生接地是兩種情況。
圖E-104直流絕緣監視裝置接線圖
3、根據圖E-105分別說明A點與C點;B點與C點;A點與B點或A點與D點同時發生接地時有什麼危害。
答:直流系統在變電站中具有重要的位置。 要保證一個變電站長期安全運行, 其因素是多方面的,
現以圖E-105為例說明直流接地的危害。 當圖中A點與C點同時有接地出現時, 等於+WC、-WC通過大地形成短路回路, 可能會使熔斷器FU1和FU2熔斷而失去保護電源;當B點與C點同時有接地出現時,
因為發生直流接地將產生許多害處, 所以對直流系統專門設計一套監視其絕緣狀況的裝置, 讓它及時地將直流系統的故障提示給值班人員, 以便迅速檢查處理。
圖E-105直流接地示意圖
4、據圖E-106具有燈光監視的斷路器控制回路圖(電磁操動機構)說明各元件的名稱, 動作過程。
答:圖中:+WC、-WC — 控制母線; FU1、FU2—熔斷器, R1-10/6型, 250V; SA — 控制開關, LW2-1a.4.6a.40.20.20/F8型;HG — 綠色信號燈具, XD2型, 附2500Ω電阻;HR — 紅色信號燈具, XD2型, 附2500Ω電阻;
KL — 中間繼電器, DZB-115/220V型;KMC—接觸器; KOM — 保護出口繼電器;QF—斷路器輔助開關;WCL—合閘小母線;WSA—事故跳閘小母線; WS—信號小母線;YT—斷路器跳閘線圈;YC—斷路器合閘線圈, FU1、FU2—熔斷器, RM10-60/25 250V;R1—附加電阻, ZG11-25型, 1Ω;R2—附加電阻, ZG11-25型, 1000Ω;(+)WTW—閃光小母線。
(一)“跳閘後”位置
當SA的手柄在“跳閘後”位置, 斷路器在跳閘位置時, 其常閉觸點閉合, +WC經FU1 SA11-10 HG及附加電阻 QF(常閉) KMC線圈 FU2 -WC。 此時, 綠色信號燈回路接通, 綠燈亮, 它表示斷路器正處於跳閘後位置, 同時表示電源、熔斷器、輔助觸點及合閘回路完好, 可以進行合閘操作。 但KMC不會動作, 因電壓主要降在HG及附加電阻上。
(二)“預備合閘”位置
當SA的手柄順時針方向旋轉90º至“預備合閘”位置, SA9-10接通,綠燈HG回路由(+)WTW SA9-10 HG QF(常閉) KMC
FU2 -WC導通,綠燈閃光,發出預備合閘信號,但KMC仍不會啟動,因回路中串有HG和R。
(三)“合閘”位置
當SA的手柄再順時針方向旋轉45º至“合閘”位置時,SA5-8觸點接通,接觸器KMC回路由+WC SA5-8 KL2(常閉) QF(常閉)
KMC線圈 -WC導通而啟動,閉合其在合閘線圈回路中的觸點,使斷路器合閘。斷路器合閘後,QF常閉觸點打開、常開觸點閉合。
(四)“合閘後”位置
鬆手後,SA的手柄自動反時針方向轉動45º,複歸至垂直(即“合閘後”)位置,SA16-13觸點接通。此時,紅燈HR回路由 FU1
SA16-13 HR KL線圈 QF(常開) YT線圈 FU2
-WC
導通,紅燈亮,指示斷路器處於合閘位置,同時表示跳閘回路完好,可以進行跳閘。
(五)“預備跳閘”位置
SA手柄在“預備跳閘”位置時,SA13-14導通,經(+)WTW HR
KL QF常開觸點 YT -WC回路,紅燈閃光,發出預備合閘信號。
(六)“跳閘”位置
將SA手柄反時針方向轉45º至“跳閘”位置,SA6-7導通,HR及R被短接,經+WC SA6-7 KL QF常開觸點 -WC,使YT勵磁,斷路器跳閘。斷路器跳閘後,其常開觸點斷開,常閉觸點閉合,綠燈亮,指示斷路器已跳閘完畢,放開手柄後,SA復位至“跳閘後”位置。
當斷路器手動或自動重合在故障線路上時,保護裝置將動作跳閘,此時如果運行人員仍將控制開關放在“合閘”位置(SA5-8觸點接通),或自動裝置觸點KM1未複歸,斷路器SA5-8將再合閘。因為線路有故障,保護又動作跳閘,從而出現多次“跳—合”現象。此種現象稱為“跳躍”。斷路器若發生跳躍不僅會引起斷路器毀壞,而且還將擴大事故,所謂“防跳”措施,就是利用操作機構本身機械上具有的“防跳”閉鎖裝置或控制回路中所具有的電氣“防跳”接線,來防止斷路器發生“防跳”的措施。
圖E-106中所示控制回路採取了電氣“防跳”接線。其KL為跳躍閉鎖繼電器,它有兩個線圈,一個電流啟動線圈,串於跳閘回路中;另一個電壓保護線圈,經過自身常開觸點KL1與合閘接觸器線圈並聯。此外在合閘回路中還串有常閉觸點KL2,其工作原理如下:
當利用控制開關(SA)或自動裝置(KM1)進行合閘時,若合在故障線上,保護將動作,KOM觸點閉合,使斷路器跳閘。跳閘回路接通的同時,KL電流線圈帶電,KL動作,其常閉觸點KL2斷開合閘回路,常開觸點KL1接通KL的電壓自保持線圈。此時,若合閘脈衝未解除(如SA未複歸或KM1卡住等),則KL電壓自保持線圈通過觸點SA5-8或KM1的觸點實現自保持,使KL2長期打開,可靠地斷開合閘回路,使斷路器不能再次合閘。只有當合閘脈衝解除(即KM1斷開或SA5-8切斷),KL的電壓自保持線圈斷電後,回路才能恢復至正常狀態。
圖中KL3的作用是用來保護出口繼電器觸點KOM的,防止KOM先於QF打開而被燒壞。電阻R1的作用是保證保護出口回路中當有串接的信號繼電器時,信號繼電器能可靠動作。
圖E-106具有燈光監視的斷路器控制回路圖
5、據圖E-107具有彈簧貯能操作機構的斷路器控制、信號回路圖說明各元件的名稱,動作過程。
答:圖E-113為SW4-110型斷路器配彈簧操作機構的斷路器控制、信號回路,在其合閘線圈中串有彈簧已貯能閉鎖觸點SQS1只有彈簧貯能後,才能合閘;當設有自動重合閘,如重合于永久性故障時,彈簧來不及貯能(需9S),故不能第二次重合。為可靠起見,仍加了“防跳”回路。
當KAC由跳閘位置繼電器的KQT啟動時,KQT線圈的一端應接至SQS與QF之間。如按以往接線,接於SQS之前,當KAC動作,重合於永久性故障後,此時彈簧貯能釋放,SQS打開,KQT失電,斷開KAC的啟動回路,重合閘繼電器中的電容又重新充電足夠時,待彈簧重新貯能後,SQS閉合,KQT線圈帶電,KAC啟動,又進行一次重合閘。此種情況,如不及時斷開控制開關,還會反復進行多次。
圖E-107具有彈簧貯能操作機構的斷路器控制、信號回路圖
96、據圖E-108具有液壓操作機構的斷路器控制、信號回路圖說明各元件的名稱,動作過程。
答:液壓機構的工作壓力,各廠家有一定差異,以北京開關廠出品CY3型為例,在20℃時,額定貯氣筒壓力為11.7±0.98MPa,額定壓力17.65MPa,當溫度變化1℃時,預充壓力變化0.045 MPa。
圖E-114中,當液壓低於14.72 MPa,合閘回路中的壓力觸點SP4斷開,不允許合閘;當液壓低於13.73 MPa,跳閘回路中的壓力觸點SP5斷開,不允許跳閘,如電網運行允許,也可用這個觸點啟動中間繼電器後,作用於跳閘。
當壓力低於15.72 MPa,3SP3觸點閉合,發出油壓降低信號;當液壓低於16.72 MPa時,觸點SP1、SP2閉合,啟動油泵打壓,當油壓上升到18.63 MPa時,SP1、SP2均斷開,油泵停止打壓。當壓力低於9.8MPa或高於24.5,MPa時,由壓力錶的觸點PP1、PP2啟動KM3發出壓力異常信號,還可以利用KM3常閉觸點閉鎖油泵電動機啟動接觸器的啟動回路(圖中未示出),防止當油壓降到零時,啟動油泵可能造成斷路器的慢分事故。
圖E-108具有液壓操作機構的斷路器控制、信號回路圖
97、根據圖E-109由兩個中間繼電器構成的閃光裝置接線圖,說明動作過程。
答:由兩個中間繼電器構成的閃光裝置的原理接線見圖E-109圖所示。當某一斷路器的位置與其控制開關不對應時,閃光母線(+)WTW經“不對應”回路,信號燈(HR或HG)及操作線圈(YT或YC)與負電源接通,KM1啟動,KM1常開觸點閉合,KM2相繼啟動,其常開觸點將KM1線圈短接,並使閃光母線直接與正常電源溝通,信號燈(HR或HG)全亮;當KM1觸點延時斷開後,KM2失磁,其常開觸點斷開,常閉觸點閉合,KM1再次啟動,閃光母線(+)WTW經KM1線圈與正電源接通,“不對應”回路中的信號燈呈半亮,重複上述過程,便發出連續的閃光信號。KM1及KM2帶延時復位,是為了使閃光變得更加明顯。
圖中,試驗按鈕SE的信號燈HW用於模擬試驗。當撳下SE時,閃光母線(+)WTW經信號燈HW與負電源接通,於是閃光裝置便按上述順序動作,使試驗燈HW發出閃光信號。HW經按鈕的常閉觸點接在正、負電源之間,因而兼作閃光裝置熔斷器的監視燈。
圖E-109由兩個中間繼電器構成的閃光裝置接線圖
98、根據圖E-110說明閃光裝置接線的構成及動作過程。
答:圖E-110中,由KM、R、C組成閃光繼電器。按下按鈕SE時,它相當於一個不對應回路,閃光母線與負電源接通,閃光繼電器KTW的線圈回路接通 ,電容器C經附加電阻R和“不對應”回路中的信號燈充電,於是加在KM兩端的電壓不斷升高,當達到其動作電壓時,KM動作,其常開觸點KM.2閉合,閃光母線(+)WTW與正電源直接接通,信號燈全亮。同時其常閉觸點KM.1斷開它的線圈回路,電容C 便放電,放電後,電容C 的端電壓逐漸降低,待降至KM的返回電壓時,KM複歸,KM.2斷開,KM.1閉合,閃光母線經KM、KM.1與正電源接通,信號燈呈半亮。重複上述過程,便發出連續閃光。
圖E-110由閃光繼電器構成的閃光裝置接線圖
99、根據圖E-111說明各符號元件的名稱及動作過程。
答:常用中央複歸能重複動作的事故信號裝置。所謂 中央複歸能重複動作的事故信號,是指斷路器自動跳閘後,為使值班人員不受音響信號長期干擾而影響事故處理,可以保留綠燈閃光信號而僅將音響信號立即解除。
準備第二台斷路器跳閘時發出音響,不對應啟動回路如圖E-112。圖E-111中常開觸點KM2是由預告信號裝置引來的(見圖E-113),所以自動解除音響用的時間繼電器KT1和中間繼電器KM1為兩套音響信號裝置所共用。
為能試驗事故音響裝置的完好與否,另設有試驗按鈕SE1,按SE1時,即可啟動KSP1,使裝置發出音響並按上述程式複歸至原始狀態。
按下手動複歸按鈕也可使音響信號解除。
圖E-111用ZC-23型衝擊繼電器構成的事故信號裝置的回路圖
SA9-10接通,綠燈HG回路由(+)WTW SA9-10 HG QF(常閉) KMCFU2 -WC導通,綠燈閃光,發出預備合閘信號,但KMC仍不會啟動,因回路中串有HG和R。
(三)“合閘”位置
當SA的手柄再順時針方向旋轉45º至“合閘”位置時,SA5-8觸點接通,接觸器KMC回路由+WC SA5-8 KL2(常閉) QF(常閉)
KMC線圈 -WC導通而啟動,閉合其在合閘線圈回路中的觸點,使斷路器合閘。斷路器合閘後,QF常閉觸點打開、常開觸點閉合。
(四)“合閘後”位置
鬆手後,SA的手柄自動反時針方向轉動45º,複歸至垂直(即“合閘後”)位置,SA16-13觸點接通。此時,紅燈HR回路由 FU1
SA16-13 HR KL線圈 QF(常開) YT線圈 FU2
-WC
導通,紅燈亮,指示斷路器處於合閘位置,同時表示跳閘回路完好,可以進行跳閘。
(五)“預備跳閘”位置
SA手柄在“預備跳閘”位置時,SA13-14導通,經(+)WTW HR
KL QF常開觸點 YT -WC回路,紅燈閃光,發出預備合閘信號。
(六)“跳閘”位置
將SA手柄反時針方向轉45º至“跳閘”位置,SA6-7導通,HR及R被短接,經+WC SA6-7 KL QF常開觸點 -WC,使YT勵磁,斷路器跳閘。斷路器跳閘後,其常開觸點斷開,常閉觸點閉合,綠燈亮,指示斷路器已跳閘完畢,放開手柄後,SA復位至“跳閘後”位置。
當斷路器手動或自動重合在故障線路上時,保護裝置將動作跳閘,此時如果運行人員仍將控制開關放在“合閘”位置(SA5-8觸點接通),或自動裝置觸點KM1未複歸,斷路器SA5-8將再合閘。因為線路有故障,保護又動作跳閘,從而出現多次“跳—合”現象。此種現象稱為“跳躍”。斷路器若發生跳躍不僅會引起斷路器毀壞,而且還將擴大事故,所謂“防跳”措施,就是利用操作機構本身機械上具有的“防跳”閉鎖裝置或控制回路中所具有的電氣“防跳”接線,來防止斷路器發生“防跳”的措施。
圖E-106中所示控制回路採取了電氣“防跳”接線。其KL為跳躍閉鎖繼電器,它有兩個線圈,一個電流啟動線圈,串於跳閘回路中;另一個電壓保護線圈,經過自身常開觸點KL1與合閘接觸器線圈並聯。此外在合閘回路中還串有常閉觸點KL2,其工作原理如下:
當利用控制開關(SA)或自動裝置(KM1)進行合閘時,若合在故障線上,保護將動作,KOM觸點閉合,使斷路器跳閘。跳閘回路接通的同時,KL電流線圈帶電,KL動作,其常閉觸點KL2斷開合閘回路,常開觸點KL1接通KL的電壓自保持線圈。此時,若合閘脈衝未解除(如SA未複歸或KM1卡住等),則KL電壓自保持線圈通過觸點SA5-8或KM1的觸點實現自保持,使KL2長期打開,可靠地斷開合閘回路,使斷路器不能再次合閘。只有當合閘脈衝解除(即KM1斷開或SA5-8切斷),KL的電壓自保持線圈斷電後,回路才能恢復至正常狀態。
圖中KL3的作用是用來保護出口繼電器觸點KOM的,防止KOM先於QF打開而被燒壞。電阻R1的作用是保證保護出口回路中當有串接的信號繼電器時,信號繼電器能可靠動作。
圖E-106具有燈光監視的斷路器控制回路圖
5、據圖E-107具有彈簧貯能操作機構的斷路器控制、信號回路圖說明各元件的名稱,動作過程。
答:圖E-113為SW4-110型斷路器配彈簧操作機構的斷路器控制、信號回路,在其合閘線圈中串有彈簧已貯能閉鎖觸點SQS1只有彈簧貯能後,才能合閘;當設有自動重合閘,如重合于永久性故障時,彈簧來不及貯能(需9S),故不能第二次重合。為可靠起見,仍加了“防跳”回路。
當KAC由跳閘位置繼電器的KQT啟動時,KQT線圈的一端應接至SQS與QF之間。如按以往接線,接於SQS之前,當KAC動作,重合於永久性故障後,此時彈簧貯能釋放,SQS打開,KQT失電,斷開KAC的啟動回路,重合閘繼電器中的電容又重新充電足夠時,待彈簧重新貯能後,SQS閉合,KQT線圈帶電,KAC啟動,又進行一次重合閘。此種情況,如不及時斷開控制開關,還會反復進行多次。
圖E-107具有彈簧貯能操作機構的斷路器控制、信號回路圖
96、據圖E-108具有液壓操作機構的斷路器控制、信號回路圖說明各元件的名稱,動作過程。
答:液壓機構的工作壓力,各廠家有一定差異,以北京開關廠出品CY3型為例,在20℃時,額定貯氣筒壓力為11.7±0.98MPa,額定壓力17.65MPa,當溫度變化1℃時,預充壓力變化0.045 MPa。
圖E-114中,當液壓低於14.72 MPa,合閘回路中的壓力觸點SP4斷開,不允許合閘;當液壓低於13.73 MPa,跳閘回路中的壓力觸點SP5斷開,不允許跳閘,如電網運行允許,也可用這個觸點啟動中間繼電器後,作用於跳閘。
當壓力低於15.72 MPa,3SP3觸點閉合,發出油壓降低信號;當液壓低於16.72 MPa時,觸點SP1、SP2閉合,啟動油泵打壓,當油壓上升到18.63 MPa時,SP1、SP2均斷開,油泵停止打壓。當壓力低於9.8MPa或高於24.5,MPa時,由壓力錶的觸點PP1、PP2啟動KM3發出壓力異常信號,還可以利用KM3常閉觸點閉鎖油泵電動機啟動接觸器的啟動回路(圖中未示出),防止當油壓降到零時,啟動油泵可能造成斷路器的慢分事故。
圖E-108具有液壓操作機構的斷路器控制、信號回路圖
97、根據圖E-109由兩個中間繼電器構成的閃光裝置接線圖,說明動作過程。
答:由兩個中間繼電器構成的閃光裝置的原理接線見圖E-109圖所示。當某一斷路器的位置與其控制開關不對應時,閃光母線(+)WTW經“不對應”回路,信號燈(HR或HG)及操作線圈(YT或YC)與負電源接通,KM1啟動,KM1常開觸點閉合,KM2相繼啟動,其常開觸點將KM1線圈短接,並使閃光母線直接與正常電源溝通,信號燈(HR或HG)全亮;當KM1觸點延時斷開後,KM2失磁,其常開觸點斷開,常閉觸點閉合,KM1再次啟動,閃光母線(+)WTW經KM1線圈與正電源接通,“不對應”回路中的信號燈呈半亮,重複上述過程,便發出連續的閃光信號。KM1及KM2帶延時復位,是為了使閃光變得更加明顯。
圖中,試驗按鈕SE的信號燈HW用於模擬試驗。當撳下SE時,閃光母線(+)WTW經信號燈HW與負電源接通,於是閃光裝置便按上述順序動作,使試驗燈HW發出閃光信號。HW經按鈕的常閉觸點接在正、負電源之間,因而兼作閃光裝置熔斷器的監視燈。
圖E-109由兩個中間繼電器構成的閃光裝置接線圖
98、根據圖E-110說明閃光裝置接線的構成及動作過程。
答:圖E-110中,由KM、R、C組成閃光繼電器。按下按鈕SE時,它相當於一個不對應回路,閃光母線與負電源接通,閃光繼電器KTW的線圈回路接通 ,電容器C經附加電阻R和“不對應”回路中的信號燈充電,於是加在KM兩端的電壓不斷升高,當達到其動作電壓時,KM動作,其常開觸點KM.2閉合,閃光母線(+)WTW與正電源直接接通,信號燈全亮。同時其常閉觸點KM.1斷開它的線圈回路,電容C 便放電,放電後,電容C 的端電壓逐漸降低,待降至KM的返回電壓時,KM複歸,KM.2斷開,KM.1閉合,閃光母線經KM、KM.1與正電源接通,信號燈呈半亮。重複上述過程,便發出連續閃光。
圖E-110由閃光繼電器構成的閃光裝置接線圖
99、根據圖E-111說明各符號元件的名稱及動作過程。
答:常用中央複歸能重複動作的事故信號裝置。所謂 中央複歸能重複動作的事故信號,是指斷路器自動跳閘後,為使值班人員不受音響信號長期干擾而影響事故處理,可以保留綠燈閃光信號而僅將音響信號立即解除。
準備第二台斷路器跳閘時發出音響,不對應啟動回路如圖E-112。圖E-111中常開觸點KM2是由預告信號裝置引來的(見圖E-113),所以自動解除音響用的時間繼電器KT1和中間繼電器KM1為兩套音響信號裝置所共用。
為能試驗事故音響裝置的完好與否,另設有試驗按鈕SE1,按SE1時,即可啟動KSP1,使裝置發出音響並按上述程式複歸至原始狀態。
按下手動複歸按鈕也可使音響信號解除。
圖E-111用ZC-23型衝擊繼電器構成的事故信號裝置的回路圖