论文总字数：29812字

摘 要

随着现代高科技的发展，我国电网慢慢步入了信息智能化发展的新阶段，传统的二次回路发生了根本性的变革。本设计主要研究二次部分，对常见二次回路进行分析及处理，具体介绍了保护间的二次回路、控制回路、自动装置二次回路以及信号回路，并通过典型故障实例进行具体分析处理，不仅可以有效地提高供电可靠性和电力系统的稳定性，而且可以减少由二次回路引起的各种故障对电力系统的伤害，减少二次回路安全隐患。本设计通过对二次回路异常及故障的处理研究，进而对其进行相应的总结和扩展。

关键词：电力系统；二次回路；故障处理

Abnormality And Fault Handing of The Secondary Circuit

Abstract

With the development of modern technology,China’s power grid gradually entered a new stage of the development of intelligent information and the traditional secondary circuit had changed fundamentally.The major study of this project is the second side and have analysis and processing for the secondary circuit.It concretely introduced the second circuit between two protection,control loop,the secondary circuit of automatic device and signal loop and make a concrete analysis of typical fault cases.It can not only improve the reliability of power supply and the stability of the power system,but also reduce the fault caused by the secondary circuit of the electric power system damage and reduce the secondary circuit risks.This project make the corresponding summary and expansion through the study of treatment on the secondary circuit anomalies and failures.

Keywords:Power System;Secondary Circuit;Fault handing

目录

摘要 III

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1 选题背景与意义 1

1.1.1 背景 1

1.1.2 意义 1

1.2 本课题关键问题及难点 2

1.2.1 关键问题 2

1.2.2 难点 3

1.3 本课题当前现状 3

1.4 本课题的研究方案及未来发展 4

1.4.1 本课题的研究方案 4

1.4.2 本课题的未来发展 5

1.5 本课题的工作任务 5

第二章 常见二次回路的简单介绍 6

2.1 保护间的二次回路 6

2.1.1 电流互感器及二次回路接线 6

2.1.2 电压互感器及二次回路接线 8

2.2 控制回路 9

2.2.1 控制开关 9

2.2.2 对于断路器控制回路的基本要求 9

2.2.3 典型的断路器控制回路 10

2.3 自动装置二次回路 11

2.3.1 自动重合闸装置及其要求 11

2.3.2 电气一次重合闸装置 12

2.3.3 备用电源自动投入装置（APR） 13

2.4 信号回路 13

2.4.1 信号的种类及对其要求 13

2.4.2 信号系统在微机监控系统中的实现 15

2.5 本章小结 15

第三章 二次回路故障处理 16

3.1 二次回路故障类型及原因 16

3.1.1 二次回路异常及故障类型 16

3.1.2 二次回路异常及故障原因 16

3.2 二次回路故障的处理方法 18

3.2.1 查找二次回路故障的基本方法 18

3.2.2 故障原因分析方法 18

3.3 二次回路的检查 19

3.3.1 二次回路的运行检查 19

3.3.2 二次回路的故障检查 20

3.3.3 互感器回路故障检查 21

3.3.4 控制回路故障检查 21

3.4 二次回路故障处理步骤 23

3.4.1 查找二次回路故障的基本要求 23

3.4.2 查找二次回路故障的一般步骤 23

3.5 本章小结 24

第四章 典型故障处理实例 25

4.1 保护间故障处理实例 25

4.1.1 事故简述 25

4.1.2 故障检查 25

4.1.3 故障结论 26

4.1.4 防范措施 26

4.2 控制回路故障处理实例 26

4.2.1 事故简述 26

4.2.2 故障检查 26

4.2.3 故障结论 27

4.2.4 防范措施 27

4.3 自动装置二次回路故障处理实例 28

4.3.1 事故简述 28

4.3.2 故障检查 28

4.3.3 故障结论 29

4.3.4 防范措施 29

4.4 信号回路故障处理实例 29

4.4.1 事故简述 29

4.4.2 故障检查 29

4.4.3 故障结论 30

4.4.4 防范措施 31

4.5 本章小结 31

第五章 结论与展望 32

5.1 结论 32

5.2 展望 32

致谢 34

第一章 绪论

1.1 选题背景与意义

1.1.1 背景

电力系统指的就是将电能生产、输送、变化、分配与使用的各类电气设备，包含通过机械的或电的方式连接到网络里的全部设备，根据一定的技术与经济要求所构成的一种网络。我们通常用运行参量来对电力系统的运行状态进行描述，换句话说系统的运行状态由电力系统的运行参量定量的确定了，其中电压、电流、电动势、功率、频率以及向量间的角位移等是最主要的运行参量。电力系统有稳态和暂态两种基本的运行状态。当发电厂里的原动机输入功率和发电机的输出功率互相平衡的时候，系统的电压和频率都是稳定的，即电力系统处于稳态运行状态。可是，这样的稳态却不是绝对不变的。当系统受到某种干扰的时候，上面所说的功率的平衡将会被打破，随即运行状态也将改变。因为有许多的惯性元件包含在系统里面，所以运行状态的改变并不会瞬时完成，必须经过一个过渡状态，这样的过渡状态即被称为暂态。

通常可以把电力系统中的这些互联设备分成两类：一次设备和二次设备。在发电厂与变电站里，一次设备与二次设备组成一个整体，只有当这两者全部都处于良好的运行情况下，才能够保障电力系统的安全稳定。一次设备是组成电力系统的主体，有发电机、隔离开关、断路器、电力变压器、电压电流互感器、输电线路、电力母线、避雷器、电力电缆等，是进行直接生产、输送还有分配电能的电气设备。对电力系统及电力设备来进行工况的监测、运行方式的控制、调节及保护等所需要的低压设备的总称为二次设备，比如同步发电机中的励磁调节器、继电保护、调速器等等。发电厂及变电站中一次设备的信号、控制、调节、测量、继电保护、自动装置等这些回路及操作电源系统都包括在二次回路的内容里。二次设备往往通过电压、电流互感器获得跟一次电气量成正比关系的信号。把二次设备按一定的要求相互连接起来所形成的能对一次设备进行监测、控制、调节及保护的电气回路，称为二次回路（或二次接线）。二次回路的异常与故障会影响甚至破坏电力系统的正常运行工作。

按照功能的不同，可将二次回路分为断路器控制回路、操作电源回路、继电保护回路、自动装置回路、信号回路和测量回路等。

1.1.2 意义

在电力系统中有可能出现的故障种类非常的多，短路、断相还有各种复杂故障，然而短路故障是电力系统里面危害最为严重的故障类型。当电力系统发生电路的时候，电流会剧烈增加，同时系统里面各点的电压将会大幅度降低。由于短路时会发生这些情况，因此由短路引发的后果是尤其拥有破坏性的，具体表现在：很大的短路电流通过设备时发热会增加，短路处的电弧可能会把电气设备烧坏，与此同时，若是短路持续时间过长的话将可能导致设备因过热而损坏；导体中有很大的短路电流通过时，会使导体间产生很大的机械应力，如果导体与它们的支架不过坚固的话将有可能遭到破坏；短路的时候，会使系统电压大幅度下降，对用户影响很大；电力系统发生短路时，可能会导致并列运行的发电机或者是两个电网之间失去同步，使系统稳定遭到破坏；因为不对称接地短路引起的电流不平衡，可能会产生零序不平衡磁通，会在临近的平行线路之中感应到很大的电动势，从而干扰通信，甚至危及设备以及人身的安全。由此可见，对于短路过程的研究有着非常重要的意义。其实，短路问题早就已经是电力系统技术这方面的基础问题之一了。

伴随着社会经济的迅速发展，电力系统也有了非常大的发展，高参数机组由此得到了应用，另外电力系统里的继电保护装置对整个电力系统的正常安全运行具有重要作用。电气事故的产生通常是由电气设备的某一个元件的故障引起的，如果说，保护装置本自身的缺陷有可能会导致该装置进行不正确动作的话，那么二次回路的缺陷，有可能影响整个变电所内继电保护运行的安全可靠性。

电气设备二次回路是发电厂和变电站中不可或缺的重要组成部分，对电力系统运行的安全性起到了决定性的作用，是电力系统能够进行安全生产、可靠供电、经济运行的保障。假如二次回路发生故障，将直接影响电气设备以及电力系统的运行安全性，因此，一旦二次回路故障，必须快速准确地判断，处理故障。继电保护的专业管理工作，在投入生产之前就应当提前介入，必须要做好投入生产前的准备工作，认真抓好设计审查、设备的选型验货、调试验收等工作的全部过程的管理，要不然将会对设备的安全运行带来极大的威胁。

二次回路的问题在电网继电保护应用里有着重要而显著的位置。对各种典型的二次回路进行分析处理，不但能有效提高供电的可靠性与电力系统的稳定性，还能减少因二次回路引起的各种故障对电力系统的危害，并且能减少各种二次回路的安全隐患。因此，对电力系统二次回路异常及故障的分析处理研究，并提出有效的解决对策具有十分重要的意义。本课题通过对二次回路异常及故障的处理研究，进而对其进行相应的总结和扩展。

1.2 本课题关键问题及难点

1.2.1 关键问题

二次回路是电气系统的重要组成部分，如果发生故障，就会直接影响电气设备和电力系统的运行安全性。

控制回路中复杂故障的分析处理。控制开关与控制对象的执行机构及传送机构构成了控制回路。控制回路是对一次开关设备进行分合闸操作的神经命脉。控制回路是否完好，将对操作和保护命令是否能准确执行产生直接影响，关系到系统是否能够安全稳定运行。“控制回路按自动化程度可分为自动控制和手动控制两种；按控制距离可分为就地控制和距离控制两种；按控制方式可分为分散控制和集中控制两种；按操作电源性质可分为直流操作和交流操作两种按操作电源电压和电流的大小可分为强电控制和弱电控制两种”。

自动装置二次回路中复杂故障的处理分析。自动装置回路由自动装置、继电保护、传送机构、测量机构、执行机构构成。通常情况下，电力系统安全自动装置指备用电源和备用设备的自动投入以及其厂用电的迅速切换、同步发电机自动调节励磁、输电线路自动重合闸、按频率自动减负荷、自动调频、自动解列等。自动装置回路的作用是自动判断并分别一次设备运行状态。当系统发生异常或故障时，自动跳开断路器切除故障或发出异常运行信号，异常或故障状态消除后，迅速投入断路器使系统恢复正常运行。

信号回路异常的分析处理。信号的信号器、传送机构和发送机构组成了信号回路。信号回路是对断路器跳闸、保护动作以及设备异常的监视，反映一次及二次设备的工作状态，它们自身的电源监视靠相互之间来进行，只要任何一个回路失电，另一回路都将有信号反应。按信号性质可以将信号回路分为指挥信号、预告信号、位置信号、事故信号四种方式；从信号的复归方式来分可以分为自动复归与手动复归两种；按照信号的显示方式可以分为音响信号与灯光信号两种。

1.2.2 难点

二次回路的异常及故障故障常常会影响甚至破坏电力系统的正常生产运行。若变电所内差动保护的二次回路接线有误，那么变压器所带负荷较大又或者出现穿越性相间短路时，会发生误跳闸的情况。如果线路保护的接线有误，电力系统一旦发生故障，就有可能导致断路器不该跳闸的跳了而该跳闸的确不动作，就会引起设备损坏甚至电力系统瓦解的重大事故的发生。如果测量回路有错误，就会影响计量，收取用户的电费的不正确，也无法判断电能质量是否合格。因此，二次路其本身就是十分复杂的，故障的类型繁多，点多面广，运行的环境也非常复杂。二次回回路虽然不是主体，却对保障电力生产的安全、为用户提供质量合格的电能等方面都有极为重要的作用。

继电保护二次回路异常及故障的现象又多种多样。在电力系统运行中，因为操作错误、设备的缺陷和绝缘老化、风、雨、雷电的影响以及运行维护不当等原因，使得系统元件出现各种故障与不正常工作状态。电力系统有可能会出现的故障类型很多，短路、断相还有各种复杂故障等是相对常见的、危害比较严重的，而短路故障又是电力系统里面危害尤其严重的故障类型。所谓短路，指的就是电力系统处于正常运行情况之外的所有的相和相或相和地之间的“短接”。电力系统除了短路故障之外还有可能会发生断相故障，还有各种类型的复杂故障。断相故障说的是电力系统里面发生一相断开或者是两相断开的情况。在电力系统里两处或者两处以上的地点同时发生故障的情况被称为复杂故障。由于这样的情况还可以看作是由多个简单的不对称故障复合而成的，因此又称复故障。此外，常见的不正常工作状态有系统振荡、频率降低、过负荷等。

保护间的二次回路复杂故障及处理。控制回路中复杂故障的分析处理。在变电站内，保证断路器能够可靠执行跳合闸操作命令的必要条件是断路器控制回路的完整性：如果断路器跳闸回路有缺陷存在，那么系统有故障时将因断路器不能跳闸而扩大事故，导致大面积停电；如果断路器合闸回路有缺陷存在，那么断路器事故跳闸后将无法自动重合，因而影响供电可靠性。自动装置二次回路中复杂故障的处理分析。检查二次回路故障时，一定要考虑对自动装置还有继电保护的影响，避免保护因为交流电压的消失而误动作。信号回路异常的分析处理。信号装置的动作必须要准确可靠，声光信号要有利于运行人员的注意，信号装置对事件的反应要迅速及时。

1.3 本课题当前现状

继电保护技术在这40多年的时间里完成了4个发展的历史阶段主要是由于电力系统的迅猛发展，对继电保护的要求越来越高，并且计算机技术、通信技术和电子技术的迅速发展又增加了新活力于继电保护技术的发展。建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业以及继电保护技术队伍在大约10年的时间里走完了先进国家半个世纪走过的道路，经历了从无到有的过程。在50年代，我们国家的工程技术人员对于国外的先进的继电保护设备性能以及运行技术进行了创造性地吸取、消化、掌握。

随着现代高科技的发展，近年来，很多的行业都开始走上了智能化的发展道路，智能化的高科技技术把人类引入了一个新的文明阶段。在电力行业中，智能信息化的运行方式特别的重要，首先，它能够提高变电站的工作效率，传统的二次回路被以网络化的信息共享作为基础的智能模式取代了，致使二次回路的设计方面产生了非常巨大的变化。我国电网慢慢步入了信息智能化发展的新的阶段，变电站里面广泛的运用了现代化的电子信息技术以及其综合自动化的管理体制，甚至在转向无人作业模式，由此引发了变电站二次回路根本性的变革。

现在，我们的智能变电站二次回路主要采用的是RTU（远程终端控制系统）远动终端模式，因为其拥有的个性化功能代替了通常情况下的变电站监视、测量及控制系统的功能，从根本上满足了变电站对于RTU（远程终端控制系统）遥测功能的迫切需求。

变电站综合自动化模式是当前普遍应用的一种智能变电站系统装置，取代了中央信号系统，而落后的常规保护屏系统功能也被保护测控屏取代了。通常情况下，变电站综合自动化模式跟常规控制与信号回路和计算机监控系统相连接着，从而能让现代计算机技术与通信技术得到充分利用，在二次回路的接线中起到了一定的简化作用。除此之外，变电站综合自动化模式的使用使设备电缆的用量在一定程度上得到了控制，最重要的是变电站数据的信息共享由此实现了。尽管这样，变电站综合自动化模式还是有一些无法避免的现实问题存在，因为从跟本上来说，一次设备的智能化、二次回路复杂造成的电磁干扰、电保护状态检修等问题并没有得到解决，所有它还不满足智能化电网发展的需要，变电站的二次回路一定要向数字化模式过渡，这不但是应用系统的需求，更是时代发展的必然。数字化变电站不光是智能电网里面的重要组成部分，还是变电站自动化系统的未来发展方向。

伴随着微电子技术的迅猛发展，继电保护装置有了质的飞跃，在继电保护技术应用中网络技术、计算机技术等高新技术获得了广泛的采用。但是继电保护运行的环境基本上没有改变，由于电压等级的不断提高，远距离大功率传送电能的超高压交、直流的现代化的大电网，装机容量的不断增大，电力系统网架结构的不断增加，所以对继电保护各方面的功能要求越来越高了，发展高新技术同时逐步实现机制创新、科技创新、管理创新。现在，全国还有大概2%的不正确动作，这对电力系统安全稳定的运行有很大危害，特别是超高压系统中的继电保护的不正确动作，往往让事故不断扩大，导致电网的稳定性破坏、设备损坏、大面积停电等，对国民经济造成非常严重的损失。继电保护不正确动作的原因是多种多样的，有技术原因也有设备原因。不断钻研新的技术，认真、细致的工作，是提高继电保护的正确动作率的根本方法。

1.4 本课题的研究方案及未来发展

1.4.1 本课题的研究方案

电气设备二次回路是发电厂和变电站中不可或缺的重要组成部分，对电力系统运行的安全性起到了决定性的作用，是电力系统能够安全生产、经济运行、可靠供电的非常重要的保障。继电保护的专业管理工作，在投入生产之前就应当提前介入，必须要做好投入生产前的准备工作，认认真真地抓好设计的审查、设备的选型验货、调试验收等工作的全部过程的管理，要不然将会对电气设备的安全运行带来极大的威胁。对各种典型的二次回路进行分析处理，不但能够有效地提高供电可靠性与电力系统的稳定性，另外还能减少因为二次回路引起的各种故障对电力系统的危害，并且还能减少各种二次回路的安全隐患。本课题通过保护间的二次回路复杂故障的分析处理、控制回路中复杂故障的分析处理、自动装置二次回路中复杂故障的分析处理以及信号回路异常的分析处理这几个方面对二次回路异常及故障处理进行研究，进而对其进行相应的总结和扩展。

1.4.2 本课题的未来发展

继电保护技术的未来发展趋势是向计算机化，智能化，网络化，控制、保护、测量以及数据通信一体化不断发展。继电保护装置的计算机化、微机化的这种发展趋势是不可阻挡更不可逆转的。但是，只有进行具体并且深入的研究，才能进一步的增加继电保护的可靠性，才能更好地满足电力系统的要求，才能获得更大的社会效益与经济效益。

自建国以来，我们国家的电力系统继电保护技术一共经历了4个时代。在电力系统高速发展以及计算机技术和通信技术不断进步的今天，继电保护技术也需要有更进一步发展。国内外继电保护技术发展的未来趋势为：人工智能化、网络化，计算机化，测量、保护、控制和数据通信一体化，对于继电保护工作者来说这是一个异常艰巨的任务。

伴随着经济的发展、科技与信息化水平的提升、社会的进步以及日渐突出的全球资源与环境问题，电网发展面临着全新的课题与挑战。出于适应将来可持续发展的考虑，国际电力工业为了积极的应对未来的挑战，一致做出了发展智能电网的选择。数字化的变电站由网络化的二次设备与智能化的一次设备分层构建成。

 变电站未来发展的必然趋势是数字化变电站，数字化是手段，是不断的发展的过程；数字化变电站应该以生产上面的迫切需要作为出发点来建设，同时把技术和管理上实现的可能性也考虑进去，积极探索，稳妥推进。

1.5 本课题的工作任务

本课题通过对二次回路异常及故障的处理研究，进而对其进行相应的总结和扩展。首先，了解本课题的选题背景与意义、关键问题及难点、当前现状、研究方案及未来发展等方面的内容。其次，对保护间二次回路复杂故障进行简单的介绍，考虑继电保护回路异常或故障原因，总结故障查找及处理方法，通过典型故障处理实例探究保护间二次回路复杂故障的分析处理。同样的，分别对控制回路中复杂故障、自动装置二次回路中复杂故障、信号回路异常进行简单的介绍，考虑各回路异常或故障的原因，总结故障查找及处理方法，并通过典型的故障处理实例进行各回路复杂故障的分析处理研究。最后总结课题结论，并展望未来发展。

第二章 常见二次回路的简单介绍

2.1 保护间的二次回路

2.1.1 电流互感器及二次回路接线

电流互感器的作用是把电力系统一次大电流转变成二次小电流，该电流与一次大电流成正比，之后输送到继电保护测量仪表或是自动装置里。电流互感器的构成及工作特点：

1. 一次匝数少，二次匝数多。电力系统里的互感器的一次绕组一般是一次设备的进、出母线，只有一匝，而二次匝数很多。
2. 铁芯里的工作磁密低，系统故障时的磁密大。电流互感器正常运行时，铁芯里的磁密很低，一次和二次保持安匝平衡。系统故障时，因为故障电流很大，二次电压高，励磁电流变大，铁芯里的磁密急剧上升，甚至能让铁芯饱和。
3. 高内阻，定流源。正常工作时，铁芯里的磁密很低，励磁阻抗大，二次匝数很多。从二次看进去，阻抗很大。负载阻抗跟电流互感器内阻成正比，可忽略不计，所以负载阻抗变化对于二次电流影响不大。
4. 二次负载要小，二次回路不允许开路。如果二次负载很大，运行时二次电压要高励磁电流必定增大，会增大电流变换误差。如果二次开路那么二次电流消失，去磁作用也随之消失，铁芯中磁密会很高，又因为二次匝数多，二次感应电压大，有时可至数千伏，会危及二次设备以及人身安全。

电流互感器的二次回路常用接线方式有：三相式完全星形接线、两相不完全星形接线、一相式接线、两相电流差式接线。

一相式接线方式:如图，电流线圈中通过的电流，反映了一次电路对应相的相电流，一般用在负荷平衡的三相电路中，例如低压动力线路，用于测量电流或是接过负荷保护装置。

图2.1 一相接线

两相不完全星形接线：如图，当正常运行以及三相短路时，中线通过的电流为I0=Ia Ic=-Ib，反映了没有接电流互感器的那一相的相电流。该接线无法保护所有单相接地故障以及一些两相短路，但是刚好符合中性点不直接接地系统可以单相接地并且继续运行一段时间的要求。所以，这种接线被广泛用于中性点不接地系统。

图2.2 二相式接线

三相式完全星形接线：如图，该方式对各种故障都有作用。主要用在高电压大电流的接地系统和大型变压器、电动机的相间短路保护、差动保护和单相接地短路保护与负荷通常不平衡的三相四线制系统，也可以用于负荷不平衡的三相三线制系统里。

图2.3 三相完全星形接线

两相电流差式接线：如图，该接线方式特点为两只电流互感器二次电流的相量差即为流过电流继电器的电流，所以不同形式的故障流过继电器的电流是不同的。

图2.4 两相电流差接线

2.1.2 电压互感器及二次回路接线

电压互感器的作用是把电力系统的一次高电压变成二次低电压，该电压与一次成比例，然后送至继电保护测量仪表和自动装置中。电压互感器构成及工作特点：

1. 一次匝数多，二次匝数少。类似一容量很小的降压变压器。
2. 二次回路不允许短路。二次出口短路时如果没有保护措施的话会烧坏电压互感器，因为其内阻很小导致二次电流会很大。
3. 正常运行时的磁通密度大。一次电压越高磁通密度就越大。当系统出现短路故障，磁通密度会随着一次电压的大幅度降低也降低。
4. 低内阻，定压源。二次负载阻抗很大，内阻很小，输出电压和内阻关系不大，可以看做定压源，所以二次输出电流很小，二次绕组上的压降相对很小。

电压互感器二次回路常用接线方式有二次中性点接地方式和二次b相接地方式。

图2.5 二次中性点接地方式

图2.6 二次b相接地方式

2.2 控制回路

2.2.1 控制开关

控制开关是运行人员发出操作命令，对断路器进行手动合闸或者是分闸操作，又陈万能开关，是控制回路里的主要控制元件。

控制开关是一种有转动手柄的组合式的开关，由外壳、转动手柄与不同型式的触点盒几部分构成，控制开关所装的触点盒的型式和节数可以按照控制回路的需要而组合。

控制开关的手柄有六个位置,分别为：预备合闸、合闸、合闸后、预备跳闸、跳闸、跳闸后。控制开关的操作顺序如下：合闸操作时，把转动手柄从水平位置延顺时针方向旋转90°至固定位置（垂直位置），指示为“预备合闸”，继续旋转45°到暂时位置便发出合闸命令进行合闸操作，操作人员把操作手柄松开后，手柄在弹簧的作用下又反向复归45°，回到垂直位置，此时指示的为“合闸后”位置。进行分闸操作时，把操作手柄从“合闸后”位置（垂直位置）延逆时针旋转90°到固定位置（水平位置），指示为“预备跳闸”，继续旋转45°到暂时位置便发出跳闸命令进行跳闸操作，操作人员把操作手柄松开后，手柄在弹簧的作用下又反向复归45°，回到水平位置，此时指示为“跳闸后”位置。如此，合、跳闸分两步进行操作，能够有效防止误操作。

2.2.2 对于断路器控制回路的基本要求

断路器控制回路指的是利用控制开关或是遥控命令来控制高压断路器跳合闸的回路。

断路器的操动机构是控制回路的直接控制对象，包括液压操动机构（CY）、电磁操动机构（CD）、弹簧操动机构（CT）、手动操动机构（CS）等。现在用的最多的为电磁操动机构，但是，在110KV及以上断路器上，采用液压型与弹簧储能型操动机构的越来越多。

断路器控制回路应当满足下列要求：可以进行手动跳、合闸与由保护及自动装置的跳、合闸，并且在跳、合闸动作完成以后可以自动断开跳、合闸回路；应该具有断路器位置状态的指示信号以及自动跳、合闸信号；可以监视直流电源以及下次操作时（如果在合位，那么下次操作是跳闸，如果在跳位，那么下次操作是合闸）对应回路的完好性；具有能够防止断路器发生多次重复动作的防跳跃回路；对有单相操作机构的断路器实施三相操作的时候，应该有三相位置不一致信号；应当具有完善的跳、合闸闭锁回路，例如弹簧储能不足、压力（气压、液压)降低等闭锁回路；对于有两组跳闸回路的的断路器来说，其控制回路应该由两路互相独立的直流电源来供电，如果其中一路直流电源消失，应该立刻进行自动切换，以保证直流供电的可靠性。

2.2.3 典型的断路器控制回路

1. 手动合闸回路

合闸回路由手动合闸继电器1SHJ、2SHJ、控制开关、相关电阻、压力继电器的常开接点以及断路器跳闸辅助接点等组成。

手动合闸的时候，操作控制开关KK其合闸回路的接点闭合。回路的正电源通过手合继电器1SHJ线圈及电阻R1SHJ跟回路负电源接通，让1SHJ启动；1SHJ的各接点闭合。“回路的正电源经过1SHJ的接点和电流自保持线圈、防跳跃继电器TBJ常闭接点、断路器跳闸位置的辅助接点、压力闭锁继电器接点、断路器合闸线圈与回路的负电源接通，使断路器三相A、B、C合闸”。回路中，合闸继电器采用电流自保持，目的是为了可靠合闸。

1. 跳闸回路

断路器的跳闸方式有两种：手动跳闸和保护跳闸。手动跳闸继电器STJ靠控制开关KK启动，保护跳闸继电器1TJR、2TJR、TJ分别通过不同的保护出口接点启动。1TJR、2TJR由不启动重合闸的保护启动，TJ继电器由不启动失灵的保护启动。

上述跳闸继电器中，若某一跳闸继电器动作，其接点闭合。“回路正电源经由跳闸继电器的常开接点、信号继电器１TXJ线圈、防跳跃继电器TBJ的电流线圈、断路器合闸位置辅助接点及跳闸线圈、压力闭锁继电器接点与回路负电源接通，使断路器跳闸”。

1. 断路器位置与下次操作回路的完好性监视

断路器的位置状态有两种：跳位与合位。跳位由跳位监视继电器TWJ的动作信号来指示，合位由合位监视继电器HWJ的动作信号来指示。

下次操作回路的含义：如果断路器现在处于合位，那么下次操作回路就是跳闸回路；如果断路器现在处于跳位，那么下次操作回路就是合闸回路。

合闸位置监视回路由合闸位置继电器HWJ的线圈、断路器合闸位置辅助接点、电阻RHW、压力闭锁继电器接点以及跳闸线圈等部分串联组成。如果合闸位置继电器动作，那么其接点闭合，且合闸位置的指示信号灯亮并表明跳闸回路完好。

跳闸位置监视回路由跳闸位置继电器TWJ的线圈、断路器跳闸位置辅助接点、电阻RTW、压力闭锁继电器接点以及合闸线圈等部分串联组成。如果跳闸位置继电器动作，那么其接点闭锁，且跳闸位置的指示信号灯亮并表明合闸回路完好。

1. 防跳跃闭锁

为了避免断路器多次重复合闸，在断路器控制回路里设有防跳闭锁继电器TBJ。该防跳闭锁继电器采用的是电压启动、电源保持型的闭锁继电器。继电器的电压线圈并接到合闸回路，但电流线圈串接到跳闸回路。

1. 压力监视及闭锁回路

压力监视及闭锁回路的的作用是在压力不足时发告警信号，同时断开跳闸及合闸回路。

1. 信号回路

反映断路器的操作回路工作情况的信号有断路器位置信号（跳位或合位）、断路器跳闸与合闸信号、断路器压力状况信号、直流电源状况信号等。

1. 直流电源监视与电源切换回路

直流电源监视与电源切换回路由分别接地的两段直流母线上的继电器1JJ和2JJ及其接点组成。如果一段直流母线电压消失或是降低到不允许程度，那么1JJ继电器返回且常闭接点闭合，发出“直流电源消失”的信号；如果二段直流母线电压消失，2JJ继电器返回且常闭接点闭合，发出“直流电源消失”的信号。

2.3 自动装置二次回路

自动装置回路由测量机构、执行机构、传送机构、继电保护和自动装置构成。

2.3.1 自动重合闸装置及其要求

人们在实践中发现：架空线路中的大多数故障都是瞬时性短路，比如潮湿闪络、雷电放电、树枝或者鸟类的跨接等。虽然这些故障会导致断路器跳闸，但是短路故障之后，如果断路器重合闸就可以恢复供电，因此提高了供电可靠性。自动重合闸装置利用的就是这一特点来工作的。

自动重合闸装置（Auto-Reclosing Device简称ARD），断路器跳闸后，可以自动把断路器重新合闸的装置。

按动作方法可以将自动重合闸装置分为机械式和电气式，机械式适用于使用弹簧操动机构的断路器，而电气式适用于使用电磁电磁操动机构的断路器；按重合闸次数可以分为一次重合闸、二次重合闸和三次重合闸，通常采用的是一次重合闸。运行经验告诉我们：自动重合闸装置的重合成功率会伴随着重合次数的增加而大幅度降低。对于架空线路，一次重合闸的成功率可以达到60%至90%，但是二次重合闸成功率只有大概15%，三次重合闸仅有3%左右，所有工厂供电中通常只采用一次重合闸。

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