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双位置继电器的工作原理


双位置继电器的工作原理 两个线圈,每个线圈串接一个触点,一常开一常闭,无电时通过永久磁铁的作用力, 使衔铁固定在初始位置上,当给常闭接点所在线圈加电时,线圈得电使衔铁动作, 动作后由永久磁铁将其固定在动作后位置上,同时衔铁动作使两线圈的串联接点位 置切换,原来的常闭接点打开,使线圈失电,而原常开接点闭合,所对应的线圈处 于准备得电动作。由于是靠磁铁机械保持,因此控制电源消失后其位

置会保持在控 制电源消失前的状态,不会像电保持继电器一样失电后恢复至原始状态。 结构与原理 该继电器用于各种保护与自动控制系统中,作为切换闭锁元件。目前我国生产 该产品有阿继的 DLS-40 系列,许继的 DLS-5、DLS-30A 系列,其原理皆是电磁式。 DLS-5 系列只有两组电压线圈,即左边柱合闸电压线圈(端子 13*,27)和右边柱跳闸 电压线圈(端子号 14*,28);而 DLS-30A 系列有三组线圈,除了有合、跳闸电压线 圈(端子号分别为 7,8,17,18),尚有跳闸的电流线圈(端子号 19.20)且合闸电压线圈(端 子号为 7*,8)又可根据要求改为电流线圈。可见二者不能完全替代;当只用合、跳 闸电压线圈情况下方能替代。 DLS-5 系列触点数量较 DLS-30A 略多, DLS-30A 用于 触点的端子有 10 个,而 DLS-5 有 20 个。 3 应用实例 3.1 替代远方操作开关: 以产品 DLS-30A(只有合、跳闸电压线圈的 DLS-34A,220V)及开关 LW2-Z-la、 4、6a、40、20、20、4/F8 为例,其控制信号回路见图 1(a,b)。由于双位置继电器具 有两个独立的合、跳闸稳定工作状态,对开关 LW2-Z 型中带有自由行程的 6a、20、 40 型触点可方便地加以置换,至于对其它用于合、跳闸触点接通状态的触点就需另 配合、跳闸按钮 KHA、KTA 来实现其替代关系。下面着重就图 1(a,b)中几个主要的 替代关系作一简要说明: 1)重合闸投入与闭锁用的 KK/21-23、KK/2-4 触点: KK/21-23 是 20 节,合闸后通,用于控制三相一次重合闸正电源,使重合闸投 入。可用 DLS-34A 动合触点 1-9 替换。 KK/2-4 是 1a 节,跳闸后通,用于闭锁三相一次重合闸(使之内部电容放电)。可 用 DLS-34A 动断触点 3-11 替换。 2)合、跳闸状态位置灯及保护,自动装置跳、合闸闪光控制部分; 油开关合、跳位状态对应是红、绿灯亮;保护跳闸或三相一次重合闸动作时, 用油开关状态与开关手柄位置不对应原理分别出现绿、红灯闪亮。 a.油开关在跳闸位置(由人工操作跳闸实现时)绿灯亮,图 1a,(1b)之回路是:正电 经 KK/11-10(SWJ/13-15)→LD→DL 动断触头→HC→负电源。

图1 b.油开关在合闸位置(由人工操作合闸实现时)红灯亮, 1a,(1b)之回路是: 图 正电 源→KK/16-13(SWJ/16-6)→HD→合闸位置继电器 HWJ 动合触点→负电源。 c.在人工合闸后,保护将油开关跳闸时,绿灯闪亮,图 1a,(1b)对应的回路是: (+)SM→KK/9-10(SWJ/5-15)→LD→DL 辅助动断触头→HC→负电源。

d.在人工跳闸后,三相一次重合闸将油开关合闸时,红灯闪亮。图 1a,(1b)对应 的回路是:(+)SM→KK/14-13(SWJ/14-16)→HD→HWJ 动合触点→负电源。 3)事故音响回路: 当人工合上断路器后,当保护将开关跳闸时,发出事故音响信号。图 1a、b 回 路分别是: SYM→电阻 R→KK/1-3,19-17→DL 动断触头→3RD→负电源(-XM) SYM→电阻 R→KHA、 KTA 动断按钮触点→SWJ/4-12→HWJ 动断触点→3RD→ 负电源(-XM) 在这里之所以用跳闸按钮的动断触头,是确保 SWJ 与 HWJ 抡拍中,该回路只 有合闸后通(开关在跳闸状态)。 3.2 用于备用自投(BZT)回路 现以 DLS-34A/220V、1A,0.5A 为例,用于 110kV 内桥接线的 BZT 回路并对 其使用方法加以说明。(见图 2~4)

图2

110kV 内桥进线主接线示意图

图3

1(2)DL 控制信号及 1(2)BZT 回路图

图4

110kV 桥开关控制信号及 3BZT 回路

110kV 内桥接线(图 2)通常有二种运行方式:一线二变(3DK 合闸,1DL 或 2DL 分闸)和二线二变(3DL 分闸, 1DL 和 2DL 合闸), BZT 回路就有三个, 该 分别对 1DL、 2DL、3DL 进行自投。 3.2.1 二线一变运行方式(冷备用,见图 3 及表 1) 1)101 线运行:(1DL、3DL 合闸,2DL 分闸,2、3QK 左 45°) 当Ⅰ母失电时,3SJ 起动并到达整定时限时,经 1LP、1TBJ 电流线圈,油气闭 锁继电器 1、3ZJ 触点,使跳闸线圈 1EVⅡ通电。1DL 先跳闸,断开 101 线工作电 源(其负电串接的动合辅助触头 1DL 将起动回路断开), 之后联锁合上 2DL; 2BZT 其 自投合闸回路是:正电 101→2QK/6-8→3QK/6-8→1DL 动断辅助触头→102 线有压 过压继电器动合触点 2YJ→动合触点 1SWJ/1-9(故障前 1SWJ/7-8 手合通电已处合后 位 置 )→2XJ 线 圈 →4LP→2TBJ 动 断 触 点 → 合 闸 气 压 闭 锁 继 电 器 动 断 触 点 →2KWI→2DL 动断辅助触头→负电 102。此回路串入的 1SWJ/1-9 作用是:当手动 或保护跳 1DL 时, 1SWJ/19-20(电流线圈)通电而转入跳闸状态—1SWJ/1-9 断开切 使 断了自动合闸回路就自动地实现了闭锁 2BZT 自动合闸回路。该回路自投一次是用 防跳继电器 2TBJ 来实现的。因为当投至故障回路时保护跳闸 2TBJ 动作,其动断触 点就切断了 2DL 合闸回路,不能再次合闸。 表1

动行状态 1DL 2DL 3DL 2QK 3QK 故障下 动作的时间继电器 双位置继电器 合闸 继电器 跳闸 投入 1SJ 2SJ 3SJ 4SJ 1SWJ 2SWJ HJ 一线二变 101 线运行 合 断 合 (双号通) ? (双号通) 1DL 2DL 合后 跳后 102 线运行 断 合 合 (单号通) (双号通) 1DL 跳后 合后 二线二变 合 合 断 ↑ ? (单号通) 1DL 3DL 合→跳 合 2DL 合→跳 2) 102 线运行:(2DL、3DL 合闸,1DL 分闸,2QK 右 45°,3QK 左 45°) 当Ⅱ母失电时,4SJ 起动,到达整定时限时,经 3LP、2TBJ 电流线圈、油气闭 锁继电器 4~6ZJ 触点,使跳闸线圈 2KVⅡ通电,2DL 先跳闸,断开 102 线工作电 源(其负电接的动合辅助触头 2DL 将起动回路断开),之后联锁合上 1DL;其 1BZT 自投合闸回路及 2SWJ/1-9 的作用与 3.2.1)类同,不再重赘。 3.2.2 两线两变运行(热备用,见图 3、4 及表 1) 该运行方式下,1、2DL 合闸,3DL 分闸,2QK 打中间,3QK 右 45°。故障下, Ⅰ(或Ⅱ)段失压,1SJ(或 2SJ)起动,整定时限到达时,使 1DL(或 2DL)先跳闸,跳闸 回路与 101 线(或 102 线)运行相同(略)。 之后, 由于 1DL(或 2DL)跳闸可联锁合闸 3DL, 其 3BZT 合闸回路是: 正电 301→3QK/9-11→1WSJ/10-2→2SWJ/10-2→HJ→1DL(2DL) 动断触点→负电 302(或正电 301→3QK/9-11→1SWJ/10-2→2SWJ/10-2→BD 灯→负 电 302),当合闸继电器 HJ 动作后,一方面使正电 301 经 HJ 动合触点(有电流线 圈)→3XJ→5LP→TBJ 动断触点→气油合闸继电器动断触点→EV1→3DL 动断触点 →负电 302,使 3DL 合闸;另一方面正电 301 经 HJ 动合触点使 1SWJ(或 2SWJ)线 圈 17、18 经 1DL(或 2DL)接负电 302,将 1SWJ(或 2SWJ)复原致电跳闸位置,这样 1SWJ/10-2(或 2SWJ/10-2)就断开了自动合闸回路。 3.3 用于输电线上实现三相两次重合闸(见图 5)

图5

二次重合闸装置接线图

该回路主要元件二次重合闸继电器 DS-34H/A,系是机电式时间继电器 DS-30 系列的派生产品。而主要的配合元件即是双位置继电器 DLS-34A.220V.1A,0.5A。 装置动作原理如下: 1)手动合闸 按下 SHA,合闸继电器 HJ 励磁动作。其动合触点 HJ2 闭合,正电源经双位置 继电器 SWJ/7-8 线圈使断路器合闸。 与此同时, 由于 SWJ/7-8 激磁使其动合触点 SWJ1 闭合,两次重合闸“ZCH”由于串接 HJ3 动断触点延时 0.5s,接入了正电源而投入工 作。该回路中串入的 HJ3 动断触点是防止由于断路器辅助动断触点与 SWJ1 配合不 当使重合闸空转一周(约 20s)而设置的。譬如双位置继电器 SWJ1 接通在先,而断路 器动断触点 DL 尚未断开,则 ZCH 被励磁起动并自保,之后,虽然 DL 辅助动断触

点断开, ZCH 返回得等其动合触点 ZCH3 断开后才行。 这时断路器已先在合闸位置, 就致使其空转一圈,现有了 HJ3,使 ZCH 正电被切断 0.5s,保证了断路器动断辅助 触头可靠断开,而实现重合闸滞后 0.5s 后再投入工作;倘若手合至故障回路由保护 跳开后, 重合闸由于双位置继电器 SWJ 电压线圈带电(负电源在 HJ 返回前 TBJ 动合 触点 TBJ2 得电),SWJ1 断开使重合闸退出工作。 2)保护跳闸 此时断路器被保护跳闸后,其辅助动断触头 DL 闭合,使重合闸 ZCH 得到负电 源(正电源在其投入工作后已接通)而起动,其第一对滑动触点 ZCH1 在 0~3.5s 整定 范围内闭合,经计数器 1SZJ 发出合闸脉冲,使断路器第一次合闸,如合闸成功,装 置到达 20s 时 ZCH 延时,动断触点 ZCH3 断开,ZCH 失去自保负电源复归(其起动 的负电源 DL 动断触点已在合闸后先断开); 如第一次合闸不成功, 8~12s 间第二 在 个滑动动合触点 ZCH2 闭合,这时合闸才成功,动作情况同前;倘若第二次合闸也 不成功,说明重合至永久性故障,经过 20s 时,ZCH 延时动合触点 ZCH4 闭合,使 双位置继电器电压跳闸线圈带电(HJ4 将电压线圈 SWJ/17-18 的负电断开在前,靠 ZCH4 闭合经断路器动断辅助触头 DL 得负电),将 SWJ1 断开整套装置退出运行。 3)手动跳闸 当按下按钮 STA 时, 断路器跳闸, 同时双位置继电器电流线圈 SWJ/19.20 带电, 使其动合触点 SWJ1 断开,切断 ZCH 正电而退出运行。 3.4 取代合、跳闸位置继电器(见图 6)

图6

位置继电器回路

通常对双灯制控制信号回路均设有合、跳闸位置继电器,用以监视断路器的状 态需采用两只中间继电器,根据双位置继电器固有的两个稳定工作状态这一个独有 的特点,显然就可用一只 DLS—30A 系列产品可取代上述两只中间继电器。既省去 一只继电器又增加了可靠性。 其替代方法很简单,即是将虚线部分相应按右侧示图对应改动即可。 3.5 替代 110~220kV 电压互感器全图中重动继电器(见图 7)

图7

110~220kV YH 直流回路

众所周知,典设标准接线用 1~2GWJ、1~2GWJ′四只中间继电器,今利用双位 置继电器 DLS—5/3—110V 2 只即可替代。(直流部分虚线框内按右侧对应替换)交流 部分(图略)Ⅰ组互感器小母线电压切换用 1SWJ 5 付动合触点,2SWJ 3 付动合触点; 而Ⅱ组互感器小母线电压切换用 1SWJ5 付动断触点, 2SWJ3 付动断触点加上直流部 分需用的触点恰好是 1、2SWJ 各 5 付动合、动断触点,全部用完可满足使用数量要 求。


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