东南大学成贤学院毕业设计报告（论文）
引言
在现代社会农工业、交通、运输、文教卫生、国防、金融、旅游服务、商业、和人民生活领域等都离不开电能随着生产和生活中所需要用电量的增加，电能一边为我们的生活带来便利一边却也在给我们带来安全隐患。当发生故障时其短路电流通过电气设备会使其发热，当短路电流较长时间通过电气设备时将使电气设备过热而损坏，同时短路点的电弧有可能烧坏设备，短路电流通过导体时，在导体中产生的机械力使导体和支架遭到严重破坏。短路时，系统的电压会极速下降，很可能会造成电动机停止旋转，以至严重影响用户工作，给社会带来严重后果。当系统发生严重断路故障时，会造成并列运行的发电机失步，破坏系统稳定从而引起大面机停电。当系统发生不对称短路时会产生零序电流，通信线路能否正常工作受零序电流的影响，通信线路若不能正常运行其带来的危害是不可估量的。
在如今由各种高低压电气设备组成的电力系统中，断路器是必不可少的，这是源于它对线路起着控制与保护的重要作用，GL312是一种量大而面广的电气开关产品。由于它的存在才有了保证了电网的安全、稳定运行的基础。断路器控制回路如果发生了断路器“跳跃”是非常危险的，大的方面会引起断路器的爆炸甚至发生火灾、小的方面会引起机构损伤或烧坏二次保护设备。所以断路器是电力系统中必需具备的，同样在一次设备中对质量的要求也是较高的，特别是在如今大力发展综合自动化变电站的背景下，合理的防跳回路是微机保护装置中不可缺少的技术条件。
原有的供配电系统现在已很难满足现有生产的要求，为了保障人身安全，对系统能否可靠运行提出了更高的要求。另外从全局考虑，对供配电系统的设计提出了满足工程特点、用电容量的地区供电条件。变电站的综合自动化是指将变电站二次设备（在4.1中给出介绍）利用先进技术和信号处理，再经过我们通过微机软件的一些设计，然后就做到了微机保护功能。因此，在自动化技术不断进步的今天，特别是当今21世纪生活竞争激烈人们追求速度的时代，如果不跟上时代的步伐追上国际的脚步，中国不仅会被淘汰，而且会一直落后，难道我们13亿人口大国甘心就这样看着他们进步自己望尘莫及吗！！！所以实现断路器的高效率工作是十分必要的，高效率是前提，质量是基础，注重细节才能成功，一直创新才能超越。
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GL312型断路器的防跳研究及其接线 第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
高压断路器在电力系统中使用范围很广，在电力系统的各种电压等级中都有应用，是重要的电气设备。高压断路器在电能生产、传输、分配过程中的主要作用是：用来接通或切断处于各种状态下（包括事故状态）线路或负载的电器；当电力系统发生短路时，这时就需要用到断路器的结构性能，在电力系统的稳定和安全方面具有非常重要的意义。
对GL312的防跳研究对于控制系统设备运行可靠性有重要的意义，所以需要本文着重进行防跳的研究。断路器的实际应用必须要满足故障信息的规范性和一致性，做到调度运行可以明确判别电网故障，为电网的辅助决策和对保护装置信息化管理起基础作用。
GL312型开关的绝缘性佳，寿命长的特点使广大用户信服。最近几年SF6断路器在高压系统网得到了广泛的应用，它具有断口电压较小，开断能力强并可以连续开断，适合用在频繁操作的回路另外它的噪音小，由它的成分决定它不易燃可靠性很高，减少了火灾危险情况的发生。在断路器里面它的故障率是最低的，其触头系统的寿命很长，操作系统也比较简单可靠。与之相关的液压、气动机构配用于少油断路器时因断路器的本体故障率较高，所以与SF6断路器跟液、气机构相比其他断路器的缺点凸现，可能给电网安全造成更大的损失，制造商因而从客观上或从市场方面更愿意使用六氟化硫断路器。所以六氟化硫断路器的调整是一项至关重要的工作，它将直接影响到高压断路器的可靠性。
保护要发挥作用，需要合理及完善的二次接线。才能确保人为误操作时不会出现严重后果。
1.2 GL312的现状、综述
目前新建变电站基本采用综合自动化方案。综合自动化控制是一种以计算机为核心构成的集散控制系统，将变电站的测量、控制、保护、信号和自动调节集中在计算机内进行。计算机除了具有逻辑分析能力外。还具有数值运算和数据存储能力。由监控系统及测控单元实现断路器、隔离刀闸、接地刀闸的控制与防误操作闭锁；现场运行相关信息如电流、电压、断路器位置、刀闸位置等由测控单元收集经由网络上传，取消了原有的中央信号屏，同时信息上传至网络层后可以方便地共享，将以往的中央信号与远动信号合并，减少了二次电缆数量同时也为全站防误操作闭锁提供了有利条件。采用了综合自动化方案后，断路器、刀闸分合操作既可以在场地手动操作，也可以再变电站监控后台或上级集控中心、调度中心由监控软件实现操作，实现无人值守。- 1 -
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本次毕业设计任务目的是GL312型断路器的防跳研究及其接线。在设计过程中重
点理解各设备之间的联系、控制回路和信号回路，并找出相应的端子完成设备之间的互联，最终得到完整的二次接线图。相应的CAD图纸中包括交流电压电流回路图、断路器控制回路图、信号回路图和刀闸防误回路图，同时给出了详尽的端子标号和互联关系示意。掌握相关的保护原理和操作规程，同时加强对各厂家的保护柜、测控柜、断路器及隔离刀闸原理的理解。本次设计按照综合自动化方案配置设备，涉及范围主要为保护柜、测控柜等二次设备。保护柜选用许继GXH811A?112Q型；测控柜选用6MD312、断路器采用GL312，隔离刀闸采用CS600型电动机构，接地刀闸采用CS600型手动机构。刀闸防误采用电气硬接点闭锁与监控系统软件闭锁相结合的方式。
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第二章 GL312断路器的操作控制回路
2.1 断路器的作用及原理
GL312型断路器即SF6断路器，下面我们看下它在电力网中的作用：一是根据电网运行可靠的需要，自动将一部分电气设备投入系统；二是当发生故障时，我们远方遥控GL312，做到将故障部分从电网中切除，减少故障的扩大，让无故障部分能够继续正常运行。
断路器包括下几个部分:电流回路、电压回路、储能回路、控制回路、加热照明
和闭锁回路以及外引联锁回路。断路器的操动机构是断路器本身附带的合、跳闸传动装置，用来合闸或维持闭合状态，或是用来跳闸。当断路器进行合闸时，操作机构带动动触头、喷嘴和活塞向左运动，使定触头插入动触头座内，使动定触头有良好的电接触，达到合闸的目的。 本设计GL312采用的的操动机构是弹簧操动机构，采用由优良绝缘性能和灭弧能力的 六氟化硫气体作绝缘介质和灭弧介质，这是由六氟化硫气体可以承受较高的高压短路电流和它的物理性质决定了六氟化硫断路器具有很高的灭弧性能力和较高的可靠性。GL312使用的FS6气体另一方面也可以使设备体积更小可靠性更高。六氟化硫断路器灭弧室的基本结构由动触头，绝缘喷嘴和压气活塞连接在一起组成的，通过绝缘连杆到操作机构
。定触头制成管形，动触头是插座式，动、定触头的端部都镶有铜钨合金。绝缘喷嘴用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯制成。
随着国民经济的增长，我们对用电的需求和电力的可靠性也在飞快的提高。变电站的开关已经逐渐换代成新型的SF6开关，电力系统负荷日益增长，供电可靠性要求逐步提高；
2.2 断路器的操动机构
开关电器的触头分和必须要靠机械操动系统才能够完成。操动机构作为断路器的重要组成部分，有各种不同的型式，如电磁操动机构、弹簧操动机构、气动机构、液压机构、弹簧机构等。本设计选用的是GL312型断路器采用的是弹簧操动机构。通常操动机构中的跳闸线圈电流一般在1~5A左右，因此进行断路器操作时，可利用控制开关直接接通跳闸线圈回路，发出直接跳闸命令，跳闸线圈得电合闸回路接通进行跳闸。而合闸线圈则相差很大，对于电磁操动机构，其合闸线圈动作功率要大，所以一般合闸线圈电流在60~400A左右，因此对这类机构进行合闸操作时不能用控制开关直接接通合闸线圈回路，发出直接合闸命令之后，利用辅助触点进行操作。
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2.3 断路器操作回路的要求
(1)操动机构的合闸线圈与跳闸线圈的设计原则都是按短时间内通过电流设计的，断路器接到命令后进行合、跳闸操作时，其操作电路只允许短时间接通，操作完毕后应当自动断开并复归到之前的状态。
为此，在操作回路中引入断路器的辅助触点QF1、QF2等、即在跳闸回路中引入断路器的动合辅助触点QF2（断路器跳闸后接通，合闸后断开），如上图2.（1）所示；
如图2.（2）所示在合闸回路引入断路器的动断辅助触点QF1（断路器跳闸后接通，合闸后断开），当合闸与跳闸操作完毕后，它的辅助触点会自动断开此操作回路。
?2?断路器的合闸跳闸不仅可以通过控制开关手动进行，而且应能由继电保护自控装置来实现。为此，在跳闸回路控制开关的触点回路4上并联接入继电保护的出口中间继电器KPO的触点，见图2.（3）；合闸回路控制开关触点回路3中并联接入自动装置出
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