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高压开关控制信号电路
1、控制信号电路概述
(1)控制电路的基本构成
变电站断路器和隔离开关的控制电路一般由指挥单元、闭锁单元、联锁单元、中间传输放大单元、执行单元等二次电气设备及连接它们的导线组成。
(2)控制电路类型
根据指令电器与操作机构的距离，电气控制方式可分为：
遥控
距离控制
本地控制
根据监测断路器工作状态和控制电路完整性的不同方式，控制电路分为：
照明监控控制回路
音频监控控制环路。
(3)控制电路的基本技术性能
1、可以进行正常的手动分闸和合闸，也可以在出现故障时进行自动分闸或自动重合闸。
2、可指示断路器分、合闸位置状态。 自动开、关时应有明显的信号显示。
3.可监控控制电源及下一步操作电路的完整性。
4、无论断路器的操作机构是否设有防止跳动的机械锁紧装置，其控制电路均应设有防止跳动的电气锁紧装置。
5、对于采用气动、弹簧、液压操作机构的断路器，控制回路中应安装相应的气压、弹簧（压力）、液压锁紧装置。
6、隔离开关电动操作时，应在断路器与隔离开关的控制回路中设置相应的联锁措施，以保证联动操作顺序的正确性。
7、接线应简单、可靠物理资源网，尽可能减少连接电缆和芯数。
控制和信号回路
牵引变电所各设备的控制方式：
变压器和整流装置：使用断路器或直流快速开关投入或切断运行。
高压开关：使用控制开关通过控制回路进行操作。 操作完成后，用光信号来反映开关的位置状态。
控制信号回路：用于完成高压开关控制和发送位置信号的二次回路。
构成
控制元件：操作按钮、控制开关等，供操作人员发出开关跳闸、合闸操作指令。
中间放大元件和继电器：作用是将控制元件的操作指令转换成高压开关电磁操作机构所需的大电流。
操作机构：直接对高压开关进行分、合闸操作。
用于照明监控的断路器控制和信号回路
KML TBJ防跳继电器
KMC HC合闸接触器
YT TQ 开路线圈
YC HQ合闸线圈
HLG LD 绿色指示灯
HLR高清红色指示灯
KPE BCJ 保护插座继电器
WC KM 直流控制电源小母线
WF SM闪光电源小母线
WO HM 直流合闸电源小母线
WAS SYM事故音响小母排
控制开关SA
三位置：平仓、分仓、零位
手柄通常处于“零位”
顺时针旋转45°关闭
由于关门位置不是固定位置，操作完成后，控制开关手柄会自动逆时针转动45度，在弹簧力的作用下回到中间零位。逆时针45度开门，关门后复位。松开手。
变电站信号装置
在变电站中，为了及时发现和分析故障，快速排除和处理事故，统一调度和协调生产，除了依靠测量仪表或监控系统来监控设备的运行情况外，操作人员还必须依靠照明以及声音信号装置，以反映设备的正常、正常状态。 运行状态异常。
1、信号装置的分类
1. 位置信号
主要指示开关电器的位置状态。 一般由明亮的平面红、绿信号灯组成，位置信号安装在相应的控制面板上。
2、继电保护及自动装置动作信号
主要表明故障对象和故障性质。 一般由信号继电器和指示灯板组成，安装在相应的保护屏或控制屏上。
3. 中央信号
全场共用的紧急音频信号、警告音频信号、灯光标志信号等统称为中心信号。
该装置按其发出信号的性质分为事故信号和警告信号。 中央信号装置在故障状态下发出的相应信号称为事故信号。 事故信号分为事故音频信号（蜂鸣器）、事故灯光信号和灯光标志信号。
中央信号装置在异常运行情况下发出的相应信号称为报警信号。 报警信号一般由电铃声信号、落牌信号和灯光信号组成。
2、信号装置的功能
1、事故信号装置的作用
事故信号是变电站发生事故时断路器的跳闸信号。 断路器意外跳闸的原因如下：
⑴ 如果电路或电气设备发生故障，继电保护装置就会跳闸。
⑵继电保护或自动装置误动作、跳闸。
⑶因控制电路故障而误跳闸。
无论事故原因为何，事故信号装置应满足下列要求：
⑴当断路器意外跳闸时，立即发出事故音频信号，同时相应断路器的位置信号灯闪烁或亮白光。
⑵ 发生事故时，应立即启动遥控装置并发出遥控信号。
⑶事故音频信号应能手动或自动复位。
无论事故跳闸原因为何，事故信号装置应满足下列要求：
⑴当断路器意外跳闸时，立即发出事故音频信号，同时相应断路器的位置信号灯闪烁或亮白光。
⑵ 发生事故时，应立即启动遥控装置并发出遥控信号。
⑶事故音频信号应能手动或自动复位。
⑷发生事故时，应有光信号和其他信号指示继电保护和自动装置动作。
⑸可自动记录事故发生时间。
⑹ 发生事故时，计算机监控系统应能启动。
⑺事故声音、灯光信号装置应能进行完整性检查和试验。
音频信号的回传方式可分为本地回传、集中回传、手动回传、自动延时回传等。
本地回传：在电气设备安装位置单独进行单独信号回传；
集中复位：在主控室中央信号盘上集中复位；
手动复位：值班人员在相应总机上进行复位；
自动延时复位：信号发出后，经过一定时间的延时，电路自动复位相关信号。
2、报警信号装置的功能
报警信号是指示变电站内电路或电气设备运行异常的信号，包括以下内容：
⑴各种电气设备超载。
⑵各种输油设备油温升高超过极限。
⑶ 交流小电流系统接地故障。
⑷ 各种电压等级直流系统的接地。
⑸ 各种液压或气动机构压力异常，弹簧机构弹簧未拉紧。
⑹SF6气体绝缘设备的SF6气体密度或压力异常。
⑺各种继电保护、自动装置的交、直流电源断开。
⑻断路器控制电路断开
⑼电流互感器、电压互感器二次回路断开。
⑽ 继电保护及自动装置信号继电动作未复位。
⑾ 值班人员需要了解的其他运行状态也可以发出警告信号。
当变电站内电路或电气设备出现运行异常时，对报警信号装置提出以下要求：
⑴ 当警告信号出现时，应立即或延时发出与事故信号不同的音频信号，同时应有灯光信号提示异常操作内容。
⑵ 音频信号可手动或自动复位。 指示故障性质的光信号应保留，直至故障排除。
⑶报警信号装置应具有重复动作的功能。
⑷警示声音、灯光信号装置应具有完整性检查和试验能力。
所谓重复动作主要是指音频信号。 可重复动作是指在第一次故障发生时的音频信号消除后，但在光信号返回之前，即第一次故障消除之前，如果再发生一次故障，在正常工作情况下，中央信号装置仍能发出信号。根据需要发出声、光信号。 当在上述时间范围内不能连续发出数个声音信号，并且只有在前一个故障排除后才能发出后续故障的声音信号时，称为不重复动作。
继电保护装置
1、继电保护概述
发生短路时可能会出现以下后果：
1）短路电流通过故障点并引发电弧，导致故障设备或线路损坏。
2）当短路电流通过非故障设备时，由于热和电动力的作用，使电气设备损坏或损坏，导致使用寿命大大降低。
3）电力系统部分区域电压大幅降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量。
4）破坏电力系统并联运行的稳定性，引起系统振荡，甚至导致整个系统崩溃。
（一）继电保护的定义和任务
继电保护装置是指能够响应电力系统中电气元件的故障或异常运行状态而动作，使断路器跳闸或发出信号的自动装置。
其基本任务是：
1）自动、快速、选择性地从电力系统中去除故障部件，防止故障部件进一步损坏，并确保其他非故障部件能够快速恢复正常运行。
2）反映电气元件的异常运行状态，并根据运行维护情况（如是否有固定人员值班）对信号进行动作，以便值班人员及时处理，或者设备可以自动调整，或者设备继续运行会自动调整信号。 拆除导致损坏或发展成事故的电气设备。
（二）继电保护装置的基本要求
1.选择性
2. 速度快
3. 灵敏度
4、可靠性
（三）继电保护的组成及工作原理
1. 基本构成
继电保护的基本组成部分包括：
转换电路
测量比较元件
执行运算电路
2、工作原理
(4)继电保护装置的分类
1、按保护装置响应参数分类：
如电流保护、低压保护、距离保护、差动保护等。
2、按保护装置的元件分类：
如电磁保护、感应保护、整流保护、晶体管保护、集成电路保护、微机保护等。
3、按保护设备对象分类：
如线路保护、母线保护、变压器保护、牵引网保护等。
4、按保护的主备位置分类：
如主保护、后备保护、辅助保护等。
（五）继电保护发展概况
1. 保险丝。
2. 继电器。
3、晶体管
4、集成电路
5、微机保护
微机保护装置已广泛应用于城市轨道交通供电系统。
2、城轨供电系统继电保护装置的配置
1.进出电缆
进出电缆均设有导丝垂直差保护作为主要保护。 后备保护设置过流保护。
2、整流单元
(1)内部过压保护。
(2)外部过压限制；
(3)内部短路保护；
(4)电源保护；
(5)温度保护。
3.400V低压主开关
过载保护、短延时过载保护、接地保护。
4、直流牵引供电系统保护
保护系统应满足下列要求：
1、可适用于所有线路供电方案，如单侧供电、同一变电站多台整流器并联供电、相邻变电站整流器并联双边供电等。
2、能够区分牵引电流和故障电流、基本保护和后备保护。
3、动作要快。
4、直流牵引供电系统保护
电流保护（大电流跳闸保护、di/dt保护电流上升率及△I电流增量保护、过流保护）；
电压保护（低电压保护、电压跌落保护、△U保护、轨道带电保护）、
框架保护（轨道过压保护、正极接地保护）；
其他保护（接触网热过载保护等保护方式）。
3、整流单元继电保护
1.内部过压（换相过压）保护
为了防止内部过压引起二极管反向击穿，在每个二极管上并联一个RC过压限制电路。
3、整流单元继电保护
2、直流侧过压保护
为了限制整流器直流侧或交流输入侧可能出现的过电压，如开关操作过电压或大气过电压，在整流器直流输出端并联RC和压敏电阻RY过压限制电路。整流器。 RC电路由串联阻尼电阻器Rl和电容器C1组成。 另外，在整流器的直流输出端并联一个稳压电阻R2，以限制整流器的空载电压。
3、整流单元继电保护
3、整流器内部短路保护
设置快速熔断器和逆流监控。
4.电流保护
整流装置应设有下列电流保护装置：
(1)过载保护；
(2)过流保护；
(3)电流速断保护
防护拟合曲线
6、整流单元温度保护
变压器温度保护
整流器温度保护
报警温度
跳闸温度
4、牵引供电系统继电保护
(1)大电流跳闸保护
(2) 电流上升率和电流增量保护（DDL保护）
DDL保护已成为地铁馈线保护的主要保护。
2.DDL保护原理
曲线分析：
1）曲线1的电流增量小于K，这绝对不是故障情况。 这条电流曲线实际上代表了机车在远离牵引变电所启动时的启动电流。
2）曲线2的电流增量小于K，这绝对不是故障情况。
3）虽然曲线3的电流增量超过了△I设定值，但电流变化率的延迟时间不足（小于两倍）。 期间没有进行匹配判断。 延迟几毫秒后，电流开始减小。 ，所以这不是故障情况。
4）曲线4的电流增量超过了△I设定值，且延迟时间也满足，因此肯定是故障情况。
5）如果曲线5的电流增量超过K，则可能是故障。 如果再次检测电流上升持续时间，发现其值超过di/dt延时整定值，则必定是故障。
6) 曲线6的电流增量超过K，这可能是故障情况。
3、DDL保护参数设置
在双边供电线路中，di/dt和△I保护整定原则如下：
1）di/dt的整定值应尽可能小，以获得尽可能大的保护范围。
2）di/dt的整定值应足够大，以避免列车启动电流和滤波器充电电流。
3） △I 的整定值应足够大信号与系统中的电路分析，以避免保护区外发生故障时产生故障电流。
4) di/dt 延时应足够长，以避免跨区跳闸。
本保护需要调整的参数有以下六个，分别是保护装置启动阈值E、保护装置复位阈值F、最大电流增量△Imax、最大电流增量延时t△Imax、最小电流增量△Imin，最小电流增量延迟T。
4. DDL保护处理流程
1）电流上升率保护处理流程
4. DDL保护处理流程
2）电流增量保护处理流程
（3）定时过流保护（DTM保护）
1、正向过流保护
作为大电流跳闸保护的后备保护
正向过流保护曲线
（3）定时过流保护（DTM保护）
2、反向过流保护
反向过流保护曲线
2. 电压跌落保护（ ）
压降保护持续测量馈线电压、电流，计算阻抗值，根据阻抗值、馈线电流、电压值综合判定是否到跳闸时间，从而对馈线造成的低阻抗状态提供跳闸保护通过远程故障。
电压跌落保护的保护判别如下：
1、若Z（计算值）>Z（整定值），断路器脱扣；
2、若Uf＜、If＜Ico-n、t＞Tr，则断路器跳闸；
3、Uf＜信号与系统中的电路分析，Ico-n＜If＜Ico-p，且t＞Tr，则断路器跳闸
3.框架类保护
1）轨道过压保护（OVP）
运行轨对地电位分布图