西门子SF高压断路器培训资料.doc

1、西门子SF6高压断路器（液压机构)培训资料(二次回路)一、西门子3AQ1-EE型SF6断路器简介1、型号所代表的含义3A：三相交流断路器Q：三周波开断；（定开距气吹石墨喷嘴灭弧）1:单极柱单断口；E：液压操作机构； E：可分相或三相操作2、3AQ1-EE型因其具有分相操作功能，一般用于220kV线路间隔中。(满足分相重合功能)。3、断路器外型图11开关基架14液压操作缸12控制箱16绝缘子13液压储能筒22灭弧室二、西门子断路器二次图纸看图方法1、图纸中注意横坐标（1234，图纸顶部)、纵坐标（A-B-C-DE。.,图纸左侧）、本页图纸编号(ZZA/M1 .，图纸右下侧）。2、图纸中每一元件都

2、有相应的标识及位置编号。如Y1/ZM2，即在图纸ZM2中，对Y1有说明。3、看图前注意图纸中所标明的设备状态（ZZA/B1中说明“无电压”、“无压力”、“断路器处于分闸状态”)预先了解设备状态，才能在后面图纸中清楚了解继电器、接触器、接点等设备的状态。三、断路器控制回路（以3AQ1-EE为例）1、元件对照表（图ZZA/B2、ZZA/B3、ZZA/B4）序号编号名称功能（培训过程中掌握）K2油压合闸闭锁继电器K3第组油压分闸闭锁继电器K4自动重合闸闭锁继电器K5第组SF6总闭锁继电器K812泄漏合闸总闭锁继电器K103第组油压分闸闭锁继电器K105第组SF6总闭锁继电器1K9油泵打压接触器2K1

3、0第组分闸总闭锁接触器3K12L A/B/C合闸总闭锁接触器4K61三相不一致第组强行分闸继电器5K63三相不一致第组强行分闸继电器6K77第组就地跳闸中间继电器7K55第组跳闸总闭锁接触器8K1822泄漏复位接触器9K7LAC、K8LBC防跳继电器10K64三相不一致启动第组时间继电器11K822泄漏闭锁分闸回路时间继电器12K14第组2分闸闭锁时间继电器13K15油泵打压时间继电器14K16三相不一致启动第组时间继电器15K67打压超时告警时间继电器（1）H1H3，动作记数器(2）H4油泵启动计数器（3）B1液压监控器（4）B4SF6密度计（5）M1电动机（6)F1电动机电源小开关（7）F

4、3加热器电源小开关（8）S4漏N2及三相不一致动作后复位开关（9）S8远近控切换开关（11）S9现场合闸按钮（12）S3现场分闸按钮Y1LAC合闸线圈Y2LA-C、Y3LA-C跳闸线圈S1LAC断路器辅接点R1R4、R51加热电阻说明：1、各元件名称可参照图ZZA/ZM1、ZZA/ZM2、ZZA/ZM3、ZZA/ZM4、ZZA/ZM10中一一对应.2、部分重要元件的功能在回路讲解中相应讲解。2、断路器合闸回路（图ZZA/M1）1、图中所示为远近控切换开关S8在就地位置。2、-X1：1011、-X1:1012、X1:1014分别为A/B/C三相合闸监视回路（接断路器合位、跳位监视，接至断路器操作

5、箱或测控屏上红绿灯指示）.3、X1:611、-X1:616、-X1:621分别为断路器A/B/C三相远方合闸入口。4、回路讲解:1）S8为断路器远近控切换开关，当S8在就地位置时，41-42接点接通,1314、2324、3334接点断开,因此,断路器的合闸只能通过合闸按钮S9实现。在控制室内或测控装置上的操作将失效；当S8在远方位置时，41-42接点断开，1314、23-24、33-34接点接通，因此,合闸按钮S9失效,断路器的合闸操作需通过操作箱的控制回路（后台、测控、或KK开关）实现。2）合闸回路(以A相为例）从上至下的元件有：断路器远近控切换开关S8常开接点；S1LA（断路器A相常闭辅助

6、接点）;Y1LA（断路器A相合闸线圈）；K12LA（合闸总闭锁接触器）的常闭接点1314。说明：各元件可在相应图纸中查找（S8:ZM9;S1LA：ZM8；Y1LA：ZM5）K12LA为辅助接点，其线圈可在M4:6中查找（注意元件旁边“/"后面的标示)S8因图纸中在“近”控位置，所以其接点13-14打开,当其在“远”位置时，13-14接点闭合。前面已讲到,本图纸中所标明的断路器状态在“分闸”位置,所以其3132常闭接点闭合.K12LA为合闸总闭锁接触器，当断路器在某些条件下（如SF6闭锁、防跳继电器动作、操作电源消失等），该接触器失磁，串入合闸回路的常开接点打开,闭锁合闸回路，如图中所

7、示，K12LA未励磁，因图中标明的设备状态是“无压力、无电源"。值得注意的一点是：断路器正常运行情况下，该接触器应是励磁的,串入合闸回路的常开接点闭合，使断路器合闸操作成为可能。K12LA的动作条件在后续的回路中讲解。3）当合闸线圈Y1LA带电后，通过机械回路实现断路器A相的合闸过程。5、断路器防跳回路讲解：1）防跳的概念：指因合闸脉冲一直存在，合闸回路接通,当合闸于故障点时,保护将动作跳开断路器,但因合闸脉冲一直存在，断路器将合闸于故障点上，保护再将断路器跳开,断路器将反复分合，这种情况称为开关跳跃,防跳的目的即是防止开关发生跳跃的情况.2）防跳功能的实现：通过防跳继电器K7LA及

8、其接点实现，若断路器在近控位置，如图所示，正常情况下,K7LA继电器不励磁，合闸结束后，断路器辅助接点S1LA的158157接通，若此时合闸脉冲已消失,K7LA也不会励磁，但若合闸脉冲一直存在，例如合闸按钮接点未返回，通过断路器辅助接点S1LA的157158使防跳继电器K7LA励磁，将K7LA的接点7-8接通（自保持回路，直到合闸脉冲消失后返回），K7LA励磁后,其接点将K12LA回路切断，使K12LA失磁(图纸ZZA/M4，后面单独讲），K12LA串入合闸回路的常开接点打开，使断路器不能合闸，从而实现防跳功能。（如下图所示）3）对于断路器B、C相，与A相的区别在于其防跳回路中,K7LB/K7

9、LC继电器并联了另一个防跳继电器K8LB/K8LC,但从图纸ZM3中可知,K8LB/K8LC继电器的接点仅用在断路器合闸监视回路中(K7LA继电器的辅助接点有4副，K7LB/LC继电器的辅助接点只有2副,K8LB/LC的作用一方面在于扩展K7LA/LB的辅助接点，设计原理待查）。4）合闸监视回路:断路器合闸监视回路中串入的接点有：断路器常闭辅助接点(181182;3231）、防跳继电器辅助接点(K7LA）、远近控切换开关S8辅助接点（1314）、合闸线圈（Y1LA）、合闸总闭锁接触器（K12LA）的常开接点(13-14）.即当断路器远近控切换开关在远控位置、断路器在分闸位置、防跳继电器不动作，

10、无合闸闭锁条件时，合闸监视回路通。实际情况中合闸监视回路接绿灯，表示断路器在分闸位置，但其监视的是合闸回路的情况。（如下图所示)3、断路器第一组分闸回路（图ZZA/M2）1、图中所示为远近控切换开关S8在就地位置。2、-X1:632、-X1:637、-X1：642分别为断路器A/B/C三相远方合闸入口。3、回路讲解:1）S8为断路器远近控切换开关,当S8在就地位置时（如图所示）,4344、53-54、63-64接点断开，因此，断路器的合闸只能通过分闸按钮S3实现.在控制室内或测控装置上的操作将失效；当S8在远方位置时，4344、53-54、63-64接点接通，因此,分闸按钮S3失效，断路器的合

11、闸操作需通过操作箱的控制回路(后台、测控、或KK开关）。注意：所有保护动作跳闸的入口均在操作箱的控制回路，若S8在就地位置，保护将不能跳开此断路器.2）分闸回路内从上至下的元件有（远方操作回路,A相为例）：S1LA（断路器A相辅助接点）的常开接点33-34（本图表示断路器状态在分闸位置,当断路器处于合闸状态时该接点接通）;Y2LA(A相第一组分闸线圈);K10(第组分闸总闭锁接触器)的常开接点13-14。3）K10为第组分闸总闭锁接触器，当断路器在某些条件下（如SF6闭锁、操作电源消失等），该接触器失磁，串入分闸回路的常开接点打开，闭锁分闸回路，如图中所示，K10未励磁，因图中标明的设备状态是

12、“无压力、无电源".值得注意的一点是：断路器正常运行情况下,该接触器应是励磁的,串入分闸回路的常开接点闭合，使断路器分闸操作成为可能.K10的动作条件在后续的回路中讲解。4）K61为三相不一致第组强行分闸继电器，该继电器的功能及实现原理在后续回路中讲解。5）当断路器在“近控”位置时，当现场按下分闸按钮（S3），第组就地跳闸中间继电器（K77)励磁启动，其接点1314、2324、3334接通，接通第一组分闸回路。同样，若分闸回路中K10失磁，现场按钮操作实效。4、断路器第二组分闸回路（图ZZA/M3)1）断路器第二组分闸回路基本与第一组相似，区别在于第二组分闸回路不经过现场分闸按钮(S

13、3），即现场按按钮操作时,接通的是第一组分闸回路，但远方分闸回路同时将第一、二组分闸回路接通.2）第二组分闸回路所使用的分闸线圈（Y3LA/LB/LC）与第一组独立，确保分闸可靠.3)第二组分闸回路同样安装有第组跳闸总闭锁接触器（K55）、三相不一致第组强行分闸继电器（K63），与第一组独立。5、断路器三相强迫动作（图ZZA/M3）1)断路器三相强迫动作，通过时间继电器K16、K64延时3S(出厂设定在12S-依开关出厂二次图纸的定值,实际中可能需要进行适当的调整，以躲开系统自动重合闸时间）再启动跳闸继电器K61，K63（分别在分闸回路1，2中），实现开关的三项强迫动作跳闸。2)回路中的接线保

14、证了断路器三相位置不一致时回路接通，正常情况下,断路器三相同时动作时，断路器辅助接点同时断开或闭合,强迫三相不一致回路不通，当某一相断路器位置与其它两相不一致时，如A相在断开位置，B/C相在合上位置时,该回路导通,继电器K16励磁，其常开接点1518闭合,使得K61继电器励磁，K61继电器的常开接点8384闭合（自保持），使得K61继电器自保持,只有当人工操作复位按钮S4时，K61才失磁。K61动作后，其串入第一组分闸回路（A/B/C三相均有)的常开接点闭合，使得断路器A/B/C三相第一组分闸回路都接通，断路器三相均跳开.3）三相强迫动作同样存在于断路器的第二组分闸回路中,使用继电器K64/K

15、63,动作原理一样，具体见图纸（ZZA/M7）。6、断路器分闸总闭锁回路（图ZZA/M4）1）从断路器分闸总闭锁回路看知：该回路串入了K5常闭接点、K3常闭接点、K14常闭接点，K10线圈。当K10继电器励磁时,其串入第一组分闸回路中的常开接点闭合,使第一组分闸线圈动作成为可能，当该继电器失磁时，其串入第一组分闸回路的常开接点打开,闭锁第一组分闸回路.可参考“3、断路器第一组分闸回路(图ZZA/M2）3）”。然后再逐一分析K10的动作条件。2)K5（第组SF6总闭锁继电器)，见图纸/ZM4。6（图纸编号M4,第6列),可知K5继电器的启动通过B4（SF6密度计）接点启动。B4的说明在图纸ZM6

16、中，可对照看,可知当SF6压力低于6。4-0.26。2bar时,B4接点21-23接通，即当SF6压力低于6。2bar时，K5继电器励磁.当K5励磁时，其串入分闸闭锁回路的常闭接点打开，使回路切断，K10失磁,闭锁第一组分闸回路.3)K3（第组油压分闸闭锁继电器），看图方法与上述相同。其通过液压表接点启动，液压表的说明参照图纸ZM10,由图可知，该接点27-30在油压低于253bar时，接点接通，启动K3继电器，当K3励磁时,其串入分闸闭锁回路的常闭接点打开，使回路切断，K10失磁，闭锁第一组分闸回路。4）K14（第组2分闸闭锁时间继电器）回路分析：注意K81（2泄漏合闸总闭锁继电器）继电器动

17、作条件，两个情况:一是K182继电器常开接点闭合；二是K9继电器常开接点闭合及B1接点闭合.K182为2泄漏复位接触器,本回路中的作用是自保持功能，具体该继电器功能、回路在后续回路中讲解.K9为油泵打压接触器，当油压低于整定值时启动,具体功能、回路在后续回路中讲解.对照图纸/ZM10可知,B1的2122接点在油压高于355bar时接点闭合。即我们可得知当油压高于355bar时,B1相应接点闭合，启动继电器K81.K81启动后，其常开接点1011闭合(M4.7),继电器K14线圈带电，但K14是个时间继电器,其时间整定为3小时（出厂设定），即3小时后，串入分闸总闭锁回路的K14常闭接点打开,继电

18、器K10失磁，闭锁分闸回路。5）从以上的分析我们可以得知，断路器分闸总闭锁的条件是:SF6气压低于设定值（通过B4，K5实现)；油压低于分闸油压设定值253bar（通过B2，K3实现）;N2泄露3小时后（通过B1,K81,K14实现）；控制电压失电.7、断路器合闸总闭锁回路（图ZZA/M4）1）从断路器合闸总闭锁回路看知:该回路串入了K81常闭接点、K2常闭接点、K61常闭接点，K63常闭接点，K10常开接点，K7LA/B/C常闭接点、K12LA/B/C线圈.当K12LA/B/C继电器励磁时，其串入合闸回路中的常开接点闭合，使合闸线圈动作成为可能，当该继电器失磁时，其串入合闸回路的常开接点打开

19、,闭锁合闸回路.可参考“2、断路器合闸回路（图ZZA/M1)”。然后再逐一分析K12LA/B/C的动作条件。2)K81我们前面已经分析到，K81的启动条件是N2泄漏，正常运行情况下，K81不励磁启动，因此其常闭接点闭合。当发生N2泄漏情况时,K81继电器启动，使整个合闸闭锁回路断开，K12LA/B/C继电器失磁，闭锁合闸回路.3）K2（油压合闸闭锁继电器)，见图纸/ZM4。5（图纸编号M4，第5列），可知K2继电器的启动通过B1（油压监测器）接点启动。B1的说明在图纸ZM10中，可对照看，可知当油压低于273bar时,B1接点107接通，即当油压低于253bar时，K2继电器励磁。当K2励磁时

20、,其串入合闸闭锁回路的常闭接点打开,使回路切断，K12LA/B/C失磁，闭锁合闸回路。4）K61、K63分别为三相不一致第组、第组强行分闸继电器，在“5、断路器三相强迫动作（图ZZA/M3)”中已有讲解，即当断路器发生三相不一致运行时，闭锁合闸回路。5）K10为第一组分闸闭锁继电器，当断路器正常运行时，K10励磁，其常开接点闭合,当其它闭锁条件满足时,合闸回路闭锁，但应注意的一点是当断路器第一组分闸回路闭锁时，即K10失磁时，合闸回路同样闭锁。K10的启动条件参考“6、断路器分闸总闭锁回路(图ZZA/M4）".6）K7LA/B/C为防跳继电器，其动作原理参考“2、断路器合闸回路（图Z

21、ZA/M1）”。7）从以上的分析我们可以得知，断路器合闸总闭锁的条件是：油压低于合闸油压设定值273bar（通过B1，K2实现）；发生非全相运行（通过三相强迫动作K61，K63继电器实现）；防跳继电器动作（通过K7LA/B/C实现）；N2发生泄露（通过K81实现）；分闸总闭锁继电器动作（通过K10实现）；控制电压失电.8、图纸ZZA/M4中继电器K4未讲解，在后续回路中补充。9、油泵控制回路（ZZA/M5）1)参照图纸ZM10可知，B1常开接点1617在压力低于320bar时闭合，接点闭合后，启动继电器时间继电器K15,K15的1518接点闭合(如图所示为瞬时闭合，延时断开接点(继电器断电后，

22、延迟3S断开)），启动继电器K9，K9启动后，其串入马达的常开接点闭合，马达启动，断路器开始打压。达到设定值时，马达在打压延时时间继电器设定之后停止.2）K9回路中并联了一个时间继电器K67,该继电器的功能是控制油泵启动时间，当K9启动的同时,K67线圈同时带电，K67为一时间继电器，其出厂设置时间为15分钟，即当断路器开始打压，液压油压力没有上升到320以上，K15继电器一致启动,K9也一直启动，若15分钟后，K9仍启动,则K67串在K9线圈回路中的常闭接点打开,使K9线圈失电，打压停止.K67的实际功能是控制油泵打压时间不超过15分钟。(延时的目的：1、防止液压系统频繁起动；2、检查氮气储

23、能筒有无氮气泄漏的情况发生)。3）K15线圈中串入了K81的常闭接点，K81我们在上面已经分析了当发生N2泄漏时，该继电器启动。从以上分析可知：若断路器液压低于320bar,油泵开始启动打压，对照“6、断路器分闸总闭锁回路（图ZZA/M4) .4"可知,在K15接点未返回（K15接点延时断开)之前,若压力达到355bar以上，B1的20-21接点闭合，K9接点闭合，K81启动，当K81启动后,对照图纸ZZA/ZM7可知，K182继电器启动，其接点3433闭合，使得K182自保持启动，同时切断K15的回路。4）正常情况下，在电机运转的打压过程中油压不会迅速上升到355bar，如果发生氮气外漏，电机打压,油压会迅速上升，并在系统设定的时间（3S）内达到355bar，断路器判断氮气泄漏的主要依据是油压上升的速