装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验.doc

1、五 、 装 设 跳 跃 闭 锁 继 电 器 的 断 路 器 控 制 回 路 实 验一、实验目的1、利用实验装置，再现断路器的“跳跃”现象的出现。2、掌握装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路的“防跳”原理、电路的功能和特性。3、理解装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路，为实现安全可靠地工作，该电路满足了哪些基本要求？4、掌握电路中所用控制开关的触点图表，学会装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路的接线和实验操作方法。5、为什么在防跳继电器中有电流起动线圈和电压自保持线圈的在在？如果不在在，电路是否会正常工作？6、什么叫做断路器与控制开关的不对应关系？在这种关系下，有什么信号现象？二、原理说明所谓“跳跃”

2、是指断路器合闸回路中，控制开关的触点在合闸结束后来不及返回而人为地闭合，或自动装置继电器的触点由于某种原因在动作时被卡住不能复归，此时断路器合闸在永久故障的线路上，造成断路器在短时间内多次跳闸合闸的现象。危害：断路器如果多次“跳跃” ，可能导致设备损坏并使事故扩大。因此必须采取“防跳”措施。措施：装设“跳跃”闭锁继电器的断路器控制回路见图 5-1，图中的中间继电器 TBJ，称为跳跃闭锁继电器。它有两个线圈：一个是电流启动线圈，串联于跳闸回路中，这个线圈的额定电流应根据跳闸线圈的动作电流来选择，并要求有较高的灵敏度，以保证在跳闸操作时能可靠地启动；另一个线圈为电压自保持线圈，经过自身的常开触点并

3、联于合闸接触器线圈 HC 回路中。另外，在合闸回路中还串接入一个 TBJ 的常闭触点。控制回路的工作原理如下：当利用控制开关 KK 手动合闸或自动装置触点 1ZJ 进行自动重合闸时，如遇到故障，继电保护装置动作，其触点 BCJ 闭合，将跳闸回路接通，使断路器跳闸。同时跳闸电流也流过跳跃闭锁继电器 TBJ 的电流启动线圈，使 TBJ 动作，其常开触点接通 TBJ 的电压线圈常闭触点断开合闸线圈回路。此时，如控制开关 KK 的触点 5-8 或自动装置的触点 1ZJ 因故未断开，则 TBJ 的电压线圈始终带电，与 HC 线圈串联的 TBJ 常闭触点就始终分开，实现“闭锁” ，HC 线圈就始终无电，断

4、路器就不能进行多次合闸。只有当合闸命令解除后， （也就是 KK 触点或 1ZJ 触点断开） ，TBJ 的电压线圈失电，控制回路才恢复到正常的状态，解除闭锁。表 5-2 LW2Z1a、4、6a、40、20/F8 控制开关触点图表合跳 20191817141315161098 7654 32 112在 “跳 闸 后 ”位 置 的 手柄 （ 正 面 ） 的 样 式 和 触点 盒 （ 背 面 ） 的 接 线 图手 柄 和 触 点 盒 的 型 式触 点 号位置跳 闸 后预 备 合 闸合 闸预 备 跳 闸跳 闸F8 1a1-32-4 4 6a 40 205-86-79-109-1210-113-1414-

5、1513-1617-1917-1818-20 BCJ9 12QFHC5 8K1 1016 1314 156 7TBJ 13 QF1917K20V（ -）20V（ +）ZJ TBJLDTBJTQQFTBJHD1FU 2FU8 16I2 103 1VD2CZJ1 97 15145 136 ZJ3ZJ2ZJ1GHJmA1ZJ SB1SJ 1ZJ1SJVGHJD1BLXMJJLJJ JCRSGJIGP1K保 护 出 口 继 电 器 跳 闸 用 SB代 替 ）(引 入 自 动 合 闸 回 路 ）43121 243R1R21 23 45 6三、实验设备序号 设备名称 使 用 仪 器 名 称 数量1 ZB0

6、1 断路器触点及控制回路模拟箱 1 只2 ZB02 LD， HD 信号灯 各 1只3 DZB01 直流操作电源 1 路4 ZB06 光字牌 4 个5 ZB12 DS22 时间继电器 1 只DZ 31 中间继电器 1 只6 ZB14DZB14 跳跃闭锁继电器 1 只7 ZB17 DX9 信号继电器 1 只ZC23 冲击继电器 1 只8 ZB18SB 按钮开关 1 只9 ZB31 直流数字电压、电流表 各 1只10 DZB012万能转换开关 LW2Z1a、4、6a、40、20/F81 只11 DZB011SB 按钮开关 1 只四、实验步骤和操作过程1、根据跳跃闭锁继电器、信号指示灯、跳闸线圈合闸线

7、圈、直流接触器的工作技术参数选择操作电源电压（本实验装置选用直流220V 操作电源） 。2、按图 5-1“装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路”进行安装接线。 3、检查上述接线的正确性，确定无误后，接入电源进行控制回路操作试验，通过操作与观察，深入理解装设跳跃闭锁继电器同时具有灯光监视的断路器控制回路的工作原理、电路中各元器件及接点的作用。4、断路器的控制操作过程 合闸状态前题条件：断路器处于合闸状态,属于“非常态” ，它相应的辅助常闭触点QF1-2 断开，辅助常开触点 QF3-4 闭合；相应的控制开关 KK 手柄在“合闸后”位置的，从表 5-2 中可查相应的触点 1-3、9-10、13-16和

8、 17-19 触点闭合。分析过程：由前题条件可知，从图 5-1 的电路图中，有电路：220V(+)-1FU-KK16-13-红灯 HD-电阻 R2-TBJ 的电流线圈-QF3-4-TQ 线圈-2FU-220V(-)组成回路；由于 TQ 线圈及 TBJ 电流线圈的电阻远小于 HD 和附加电阻的电阻，回路中的电压大部分降落在红灯 HD 和附加电阻 R2 上，使红灯HD 发出平光。TQ 跳闸线圈中虽有电流流过，但电流很小，电磁力不足以将操作机构脱扣，断路器不会跳闸。同理 TBJ 同样也不会动作。由以上的分析过程可知，电路中红灯 HD 发出平光，一方面指示断路器在合闸位置，另一方面表示跳闸线圈回路完好

9、。运行中如果红灯熄灭，就表明跳闸线圈回路断线，必须检查修复，否则影响断路器的跳闸。红灯 HD 回路中的附加电阻 R2 的作用是防止红灯灯泡两端短接，造成断路器误跳闸。 跳闸操作断路器进行跳闸操作时，把 KK 手柄先转到“预备跳闸”位置再转到“跳闸”位置，KK 在跳闸位置时，从表 5-2 中可知 KK 触点 6-7接通，下述电路220V(+)-1FU-KK6-7-TBJ 的线圈-QF3-4-TQ 线圈-2FU-220V(-)形成闭合回路；把红灯 HD 和附加电阻短接，回路全部电压降在 TQ 跳闸线圈上，TQ 跳闸线圈电流增大，使得 TQ 线圈带电，电磁力使跳闸铁芯向上吸引，使操作机构脱扣，断路器

10、跳闸。同时跳闸电流也流过 TBJ 跳跃闭锁继电器的电流线圈，使得 TBJ的电流线圈起动，TBJ 电流线圈带电动作，其常开触点 TBF3-4 闭合，若 KK5-8 触点未复归或被卡死，回路将接通电压线圈实现自保；其常闭触点断开，对合闸回路实现“闭锁” 。断路器跳闸后，与其联动的常开触点 QF3-4 断开，常闭触点QF1-2 闭合，并使 TQ 线圈及 TBJ 电流线圈断电。在此过程中，由于KK 控制开关的设计使得 KK 自动弹到“跳闸后”位置，并使 KK10-11、KK14-15 等相应的触点闭合，使得电路是：220V(+)-1FU-KK10-11-绿灯 LD-电阻 R1-QF1-2-HC 合闸线

11、圈-2FU-220V(-)形成闭合回路，绿灯发平光。由于合闸线圈 HC 线圈电阻远小于绿灯 LD 及附加电阻 R1 的电阻，所以绿灯 LD 发出平光，HC 线圈虽通电而电流很小，不能动作，不会造成断路器合闸。绿灯 LD 发出平光，一方面指示断路器在跳闸位置，另一方面表明合闸回路完好。当 KK 手柄松开弹回到“跳闸后”位置时，触点 6-7 断开。与红灯附加电阻一样，绿灯附加电阻的作用是防止绿灯灯泡两端短接，造成断路器误合闸。 合闸操作断路器进行合闸操作时，把 KK 手柄先转到“预备合闸”位置，再转到“合闸”位置，KK 在“合闸”位置时，触点 KK5-8 接通，将绿灯 LD 和附加电阻短接，回路电

12、压全降在 HC 线圈上，则 HC 动作，(这部分电路在电路图中未给出：接通合闸线圈 HQ 回路，将断路器合闸)。断路器合闸后，其常闭触点 QF1-2 断开，使 HC 线圈断电，(这部分电路在电路图中未给出：因而 HQ 回路也断电)；并且此时 KK 的位置是在“合闸后”的位置，相应的辅助触点 KK9-10、KK13-16 等闭合，使下面电路：220V(+)-1FU- KK13-16-红灯 HD-R2-TBJ 线圈-QF3-4-TQ 线圈-2FU-220V(-)形成闭合回路。红灯 HD 发平光。随后，将 KK 手柄放开使其弹回到“合闸后”位置，触点 5-8 断开，16-13 仍接通，红灯继续发出平

13、光。合闸线圈 HQ 不象跳闸线圈 TQ 那样直接启动，其原因是 HQ 电阻极小，合闸电流很大，若用 KK 触点直接启动将烧坏触点。所以把KK 的 5-8 触点先接通作为中间接触器的 HC 线圈，再通过容量较大HC 触点来接通 HQ 回路。 事故跳闸当断路器所在电气一次回路发生事故时，继电保护动作，保护出口继电器的常开触点 BCJ 闭合，把红灯 HD 及其附加电阻短接，使断路器跳闸。断路器事故跳闸时，必须发出事故信号，以引起操作人员的注意。事故信号有事故音响信号和绿灯闪光信号，两者同时作用。事故音响信号的动作过程如下：当断路器事故跳闸时，KK 的手柄仍处于“合闸后”的位置，因此其触点 KK1-3

14、、KK19-17 闭合，但 QF5-6 常闭触点也因断路器跳闸而闭合，所以接通了冲击继电器回路，BL 线圈中有冲击电流流过，GHJ 线圈得电励磁，ZJ 线圈得电并自保持，这样就启动了音响装置，使电笛发声，从而引起操作人员的注意。音响装置一般全厂共用一组，为使每台断路器跳闸时电笛都能发声，在事故信号回路里串联入一个附加电阻 R，以后的中央音响信号装置实验中会得到进一步了解和认识。在发出事故音响信号的同时，还必须直观地表明何台断路器跳闸，绿灯闪光信号就起到了这个作用，当 KK 手柄在“合闸后”位置时，其触点 9-10 接通，若断路器跳闸，其常闭触点 QF1-2 闭合，于是把绿灯右边接到负电源，左边

15、接到闪光继电器，这样绿灯就在闪光电源作用下一闪闪地发光。闪光既有指示断路器事故跳闸的作用，又有监视断路器操作的作用。如将 KK 手柄转到“预备合闸”位置，其触点 9-10 也接通，断路器常闭触点 QF1-2 闭合，因此绿灯也闪光。这种闪光是为了引起操作者的注意，即所操作的断路器是否有误。若无误，可把 KK 手柄继续转到“合闸”位置，断路器就合闸。同样，当 KK 手柄转到“预备跳闸”位置时，触点 13-14 接通，红灯闪光，同样起到监视的作用。操作人员在处理事故时，应先停止音响信号，但保留闪光信号，这样能清楚地知道事故断路器所在位置。事故处理完毕后，将 KK 手柄转到“跳闸后”位置，触点 9-1

16、0 断开，闪光解除。同时 KK 的触点 1-3、19-17 断开，事故信号回路也断开。五、实验报告表 151 实验结果表控制开关 KK 位置序号 名称编号 跳闸 后 预备合闸 合闸 合闸 后 预备跳闸 跳闸1 合闸接触器 HC 不动作动作 不动作不动作2 跳闸线圈 TQ 不动作不动作不动作动作3 断路器 QF 跳闸 合闸 合闸 跳闸4 跳闸位置信号 LD 亮 不亮 不亮 亮5 合闸位置信号 HD 不亮 亮 亮 不亮6 光字牌 GP 不亮7 冲击继电器 XMJ 不动作8 时间继电器 SJ 不动作9 中间继电器 ZJ 不动作10 音响器 JL 不报警11 闪光继电器 SGJ思考题3、理解装设跳跃闭

17、锁继电器的断路器控制回路，为实现安全可靠地工作，该电路满足了哪些基本要求？答：满足了以下几点基本要求：1、断路器操作机构中的,合跳闸是按短时通电设计的,故在和跳闸完成后自动解除命令脉冲,跳闸回路,以防合,跳闸线圈长时间通电.2、具有防止多次合,跳闸的电气防跳措施.3、断路器即可利用控制开关控制手动跳闸合闸,又可由继电保护和自动装置自动跳闸于合闸.4、应能监视控制电源及合跳闸回路的完好性5、应有反映断路器状态的位置信号和自动合,跳闸的不同显示信号.。5、为什么在防跳继电器中有电流起动线圈和电压自保持线圈的在在？如果不在在，电路是否会正常工作？答：断路器控制回路的基本要求有：断路器操作机构中的,合

18、跳闸是按短时通电设计的，以防合,跳闸线圈长时间通电而烧坏和具有防止多次合,跳闸的电气防跳措施。因此，在.防跳继电器中有电流起动线圈和电压自保持线圈的在在，如果不存在时，电路是不能正常工作的。6、什么叫做断路器与控制开关的不对应关系？在这种关系下，有什么信号现象？答：为了准确判断断路器是否是事故跳闸，在二次回路中将控制断路器合分闸的万能转换开关 KK 的“合后” 位置的接点和断路器辅助开关分闸位置的常闭触点串接在需要因断路器事故跳闸后需要启动的回路中，就构成了所谓“不对应启动”此处的 “不对应”是指，KK 转换开关此时在“合后 ”位，而辅助开关却在“分”位（即断路器在跳闸位置） ，两个位置不对应。如果开入闭合，说明断路器在断开状态，若此时控制开关在合闸状态，说明原先断路器是处于合闸状态的。