城軌供變電技術-第六章

1、第六章 城市軌道交通變電所二次回路概述【問題導入】城市軌道交通電力系統(tǒng)是由電源、輸電網(wǎng)絡、變電所共同組成的。而電力的特點是生產(chǎn)、輸送、分配和使用在同一時間完成。因此需要大量的、各種類型的電力設備。為了使主系統(tǒng)能安全、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠地向用戶提供充足、合格的電能，必須存在一些能對主系統(tǒng)進行操作、監(jiān)視、測量、調(diào)節(jié)和保護的電氣設備，這些稱為二次設備?！緦W習目標】1. 了解二次回路定義、范圍及作用。2. 掌握各類二次接線圖的應用及二次回路的編號方法3. 掌握閱讀二次回路圖的基本方法和相對標號法4. 掌握電壓互感器、電流互感器的接線方式及其二次回路的要求第一節(jié) 二次系統(tǒng)概述一. 二次系統(tǒng)概念電能的生產(chǎn)、

2、輸送、分配和使用，需要大量的電氣設備，這些設備經(jīng)各種接線相連接，構成復雜的電力系統(tǒng)。在供變電系統(tǒng)中，電氣設備按其用途來說，通常分為一次設備和二次設備兩大類，其接線可分為一次接線和二次接線。一次設備一般都是大容量，高電壓的設備，為了滿足運行維護人員對一次設備進行監(jiān)控的要求，就必須配置與一次設備保持電氣隔離(互感器相連)的低電壓、小容量的相應設備，統(tǒng)稱這些設備為二次設備。在軌道交通牽引供變電系統(tǒng)中，二次設備按一定順序相互連接而成的電路，故稱為二次系統(tǒng)。二次系統(tǒng)是一個多功能復雜網(wǎng)絡。二. 二次系統(tǒng)的功能二次系統(tǒng)是電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟穩(wěn)定運行的重要保障，是變電所電氣系統(tǒng)的重要組成部分，它附屬于一定的一次

3、接線或一次設備，是對一次設備進行控制操作、測量監(jiān)察和保護的有效手段，是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)經(jīng)濟運行、可靠供電的重要保障。二次系統(tǒng)的基本任務是反映一次設備的工作狀況，控制一次設備；當一次設備發(fā)生故障時，能將故障部分迅速退出工作，以保持電力系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)。三. 二次系統(tǒng)的分類二次系統(tǒng)按電流分為：直流回路和交流回路；按工作性質(zhì)分為：監(jiān)視、測量回路，控制回路，信號回路，調(diào)節(jié)回路，繼電保護與自動裝置，自動和遠動裝置以及操作電源系統(tǒng)等幾個部分。1.監(jiān)視、測量回路主要由各種顯示儀表、測量元件及其相關回路組成，其作用是監(jiān)視、測量一次設備的工作狀態(tài)，以便運行員掌握一次設備運行情況，為運行管理、事故分析提供參數(shù)

4、。2.控制回路主要由控制開關、相應的控制繼電器組成，其作用是對次高壓開關設備進行分、合閘操作?？刂苹芈钒醋詣踊潭瓤煞譃槭謩涌刂坪妥詣涌刂苾煞N，接控制距離可分為就地控制和距離控制兩種，按控制方式可分為分散控制和集中控制兩種分散控制均為“一對一”控制，集中控制有“一對一”控制和“一對N”的選線控制，按操作電源性質(zhì)可分為直流操作和交流操作兩種；按操作電源電壓和電流的大小可分為強電控制和弱電控制兩種，強電控制采用較高電壓（直流220 V）和較大電流（交流5A），弱電控制采用較低電壓（直流60 V以下，交流50 V以下）和較小電流（交流0.5l A）。3.信號回路牽引變電所信號回路主要由開關設備的位置

5、信號、繼電保護和自動裝置的動作信號和中央信號三部分組成。其主要作用是反映一次設備和二次設備的工作狀態(tài)。4.調(diào)節(jié)回路調(diào)節(jié)回路是指調(diào)節(jié)型自動裝置，主要由測量機構、傳動機構、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構組成。其作用是根據(jù)一次設備運行參數(shù)的變化，實時在線調(diào)節(jié)一次設備的工作狀態(tài)，以滿足運行要求。5.繼電保護與自動裝置隨著軌道交通牽引供變電系統(tǒng)的發(fā)展，牽引供變電系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、控制、保護、測量等操作已日趨自動化。這些自動化中的一個重要方面，就是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，能夠自動反應和處理故障。倒如，測定故障的參數(shù)和位置，切除故障設備，投入備用設備等，這些設備統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)的繼電保護與自動裝置：主要由繼電保

6、護、自動裝置和相應的輔助元件組成。其作用是：自動辨別一次設備的工作狀態(tài)；在事故和不正常運行狀態(tài)時，繼電保護裝置能自動跳開斷路器和消除不良狀態(tài)并發(fā)出報警信號；當事故或不正常運行狀態(tài)消失后，快速投入斷路器，恢復系統(tǒng)正常運行。6.自動和遠動裝置電路為了完成城軌變電所與調(diào)度所之間遠距離信息的實時自動傳輸，必須應用遠動技術，采用遠動裝置。遠動技術即調(diào)度所(主所或總站)與各被控端（包括變電所等）之間實現(xiàn)遙控、遙測、遙信和遙調(diào)技術的總稱。遠動化的主要任務：集中監(jiān)視，提高安全經(jīng)濟運行水平；正常狀態(tài)下實現(xiàn)合理的系統(tǒng)運行方式。事故時；及時了解事故的發(fā)生和范圍，加快事故處理；集中控制，提高勞動生產(chǎn)率。調(diào)度人員可以借

7、助遠動裝置進行遙控或遙調(diào)，實現(xiàn)無人化或少人化，提高運行操作質(zhì)量，改善運行人員的勞動條件。隨著變電所調(diào)度自動化技術應用的不斷發(fā)展，變電所的自動功能和遠動功能都在不斷她發(fā)展和完善，供電系統(tǒng)的可靠性，現(xiàn)代化程度有了顯著的提高。7.操作電源系統(tǒng)操作電源系統(tǒng)主要由電源設備和供電網(wǎng)絡組成，它包括直流電源和交流電源系統(tǒng)。其作用是供給上述各回路工作電源。現(xiàn)今城軌變電所的操作電探多采用直流電源系統(tǒng)，簡稱為直流系統(tǒng)。上述二次接線各部分之間的關系可用框圖的形式表示如圖61所示。圖6-1 二次接線結構與功能示意圖第二節(jié) 二次接線圖概述在城軌電力牽引供變電系統(tǒng)中，根據(jù)各種電氣設備的作用和要求，以一定的方式用導體連接起來

8、所形成的電路稱為電氣接線。電氣接線通常用電氣接線圖來表示，接線圖是用于安裝和檢查的。二次接線主要描述二次電氣設備的外部接線和接線原理圖。一般將二狀接線圖分為歸總式原理接線圖、展開式原理接線圖和安裝接線圖?，F(xiàn)在的地鐵變電所中，一般畫其展開式原理圖和安裝接線圖。一. 電氣圖圖形符號電氣圖中元件、部件、組件、設備裝置、線路一般是采用圖形符母、文字符號和項目代號來表示。圖形符號文字符號和項目代號可看成是電氣工程語言中的“詞匯”。閱讀電氣圖，首先要了解和熟悉這些符號的形式內(nèi)容、含義，以及它們之間的相互關系。1. 圖形符號通常用于圖樣或其他文件表達一個設備或概念的圖形、標記或字符，統(tǒng)稱為圖形符號。電氣圖中

9、所用的圖形符號主要是一般符號和方框符號。（1）一般符號。用以表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種通常很簡單的符號。（2）方框符號。用以表示元件、設備等的組合及其功能的一種簡單圖形符號。既不給出元件、設備的細節(jié)也不考慮所有連接，例如正方形長方形、圓形圖形符號。根據(jù)國家標準電氣簡圖用圖形符號的規(guī)定，將電氣圖形符號分為11類，常用的圖形符號參見附表。圖形符號均是按無電壓，無外力作用的正常狀態(tài)表示的例如，繼電器、接觸器的線圈未通電，斷路器、隔離開關未合閘，按鈕未按下，行程開關未到達等。困此常開接點是指設備在正常狀態(tài)時斷開著的接點，稱為動合接點或正接點；常閉接點是指設備在正常狀態(tài)時閉合著的接點，也稱為動斷接

10、點或反接點。在選用圖形符號時，應盡可能采用優(yōu)選形，在請足需要的前提下，盡可能采用最簡單的形式；在同一圖號的圖中只能選用同一種圖形形式。大多數(shù)圖形符號的取向是任意的，在不會引起錯誤理解的情況下，可根據(jù)圖面布置的需要將符號旋轉(zhuǎn)或取其鏡像放置。2. 文字符號在電氣圖中，除了用圖形符號來表示各種設備、元件等外，還在圖形符號旁標注相應的文字符號，以區(qū)分不同的設備、元件以及同類設備或元件中不同功能的設備或元件。電氣常用文字符號參見附表。文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號?；疚淖址柗譃閱巫帜阜柡碗p字母符號。（1）單字母符號。單字母符號是用拉丁字母將各種電氣設備、裝置和元器件劃分為23大類，每大類用

11、一個專用單字母符號表示，由于拉丁字母“I“和“O”易同阿拉伯數(shù)字“l(fā)”和“0”混淆，因此不把它們作為單獨的文字符號使用。字母“J”也未采用（2）雙字母符號。雙字母符號是由一個表示種類的單字母符號與另一字母組成，其組合形式是單字母符號在前，另一字母在后。只有當用單字母符號不能滿足要求，需要進步劃分時，才采用雙字母符號，以便較詳細和更具體地表述電氣設備、裝置和元器件。（3）輔助文字符號。輔助文字符號是用以表示電氣設備、裝置和元器件以及線路的功能、狀態(tài)和特征的，通常是由英文單詞的前一兩個字母構成。輔助文字符號一般放在基本文字符號的后面，構成組合文字符號，也可單獨使用，如“ON”表示接通，“OFF表示

12、關閉。文字符號的組合形式一般為：基本符號+輔助符號+數(shù)字序號例如：第4組熔斷器，其符號為FU4；第1個接觸器，其符號為KM1。二. 二次接線圖的類型1.歸總式原理接線圖歸總式原理接線圖簡稱原理圖，是以整體的形式表示各二次設備之間的電氣連接及其工作原理的接線圖，一般與一次接線中有關部分畫在一起。歸總式原理接線圈原理圖主要特點如下：（1）二次接線和一次接線的有關部分畫在一起，且電氣元件以整體的形式來表示，能表明各二次設備的構成、數(shù)量及電氣連接情況，圖形直觀形象，便于設計和記憶，并可清晰地表明二次接線對一次接線的輔助作用。（2）原理圖用統(tǒng)一的圖形和文字符號表示，按動作順序畫出便于分析整套裝置的動作原

13、理，使我們對整個裝置的工作原理有個整體概念，是繪制展開式原理接線圖等其他工程圖的原始依據(jù)。（3）這種接線的缺點是，如果元件較多時，接線互相交叉顯得零亂，而且元件端子及連線均無標號，使用就不方便，因此工程圖紙不用這種畫法?，F(xiàn)場廣泛使用的是展開式原理接線圖。現(xiàn)以下圖6-2所示牽引變電所10 kV饋線過電流保護原理接線圖為例，說明這種接線圖的特點。圖6-2 饋線過電流保護原理圖由圖6-2可見，該電流保護裝置由一個過電流繼電器KA、時間繼電器KT、信號繼電器KS組成，并通過電流互感器TA和斷路器分閘線圈YT與主電路聯(lián)系在一起。合閘后，正常時，由于負荷電流經(jīng)電流互感器變流后流入電流繼電器線圈的電流值小于

14、KA的動作值，所以導致各繼電器均處于正常狀態(tài)，常開接點斷開。斷路器處于合閘位置的動作狀態(tài)，其常開輔助接點閉合。當一次電路發(fā)生短路故障時，饋線電流增大，TA的二次電流也隨之增大，當二次電流增大至KA的整定動作值時KA動作，其常開接點閉臺，接通了KT線圈的直流回路，其帶時限的常開接點延時閉，使直流電源的正極經(jīng)KT的常開接點、KS的線圈、斷路器常開輔助接點QF1、分閘線圈YT與直流電源的負極接通，分閘線圈受電，斷路器操動機構動作使斷路器跳閘，自動切除故障線路。同時，信號繼電器受電動作，其接點轉(zhuǎn)換，發(fā)出分閘信號。上圖只是用來使讀圖者對整個二次回路的構成以及動作過程，都有一個明確的整體概念。而在現(xiàn)今的城

15、軌變電所微機保護系統(tǒng)中，讀圖者要根據(jù)模塊框圖加以分析。2.展開式原理圖其特點是以二次回路的每個獨立電源來劃分單元而進行編制的。具體內(nèi)容在本章第三節(jié)所述。3.安裝接線圖屏面布置圖是加工制造屏柜和安裝屏柜上設備的依據(jù)。上面每個元件的排列、布置，系根據(jù)運行操作的合理性，并考慮維護運行和施工的方便來確定的，因此應按一定比例進行繪制，并標注尺寸。其詳細內(nèi)容見本章第四節(jié)所述。第三節(jié)展開式原理圖一般是以二次回路的每個獨立電源來劃分單元而進行編制的。如交流電流回路、交流電壓回路、直流控制回路、繼電保護回路及信號回路等。根據(jù)這個原則，必須將同屬于一個元件的電流線圈、電壓線圈以及接點分別畫在不同的回路中，為了避免

16、混淆，屬于同一元件的線圈、接點等，采用相同的文字符號表示。展開式原理圖的接線清晰，易于閱讀，便于掌握整套繼電保護及二次回路的動作過程、工作原理，特別是在復雜的繼電保護裝置的二次回路中，用展開式原理圖表示其優(yōu)點更為突出。一. 展開圖結構及特點展開圖的主要特點是“分散的形式表示二次設備之間的電氣連接”。1.按不同電源回路劃分成多個獨立回路。例如直流與交流回路分開繪制，直流回路又分為控制回路、測量回路、保護回路和信號回路等，交流回路又分電流回路和電壓回路。2.同一元件的線圈、接點按其通過電流性質(zhì)的不同，分別繪入對應的直流回路、交流回路中去。例如交流電流線圈接入電流回路，交流電壓線圈接入電壓回路。為了

17、避免看圖時產(chǎn)生混淆，屬于同一元件的線圈和接點標有相同的文字符號。下面以圖6-3所示10 kV饋線過電流保護展開圖為例，說明這種接線圖的特點。圖6-3 10kV饋線過電流保護展開圖圖6-3為在圖6-2的基礎上繪制的10kV饋線電流保護展開式原理圈。該饋線過電流保護裝置的接線，可用交流電流回路、直流回路兩部分圖來表示。展開圖中，屬于同性質(zhì)電路內(nèi)的線圈、接點接電流通過的方向順序（該順序應便于接線）連接構成各自的回路。在同一回路里，繼電器的線圈、接點及其他二次配備按電流流通的順序從左至右依次連接，稱展開圖的“行”。并在各行的右側(cè)標出回路作用的文字說明。各回路的排列順序一般是先交流電流回路、交流電壓回路

18、，后直流回路。在每個回路當中，對交流回路來說按U、V、W，N相序分行排列的，對直流回路則是按各元件動作的先后順序由上而下逐行垂直排列的。如圖6-3所示，全圖從左到右，從上到下層次清楚，動作的先后次序分明，看起來一目了然。二. 二次接線圖的標號原則為了便于二次電路安裝施工和在投入運行后進行檢修，對展開圖不同的回路及回路中各元件間的連接導線應分別編制不同的標號。標號應做到：根據(jù)標號能了解該回路的用途；根據(jù)標號進行正確的連接。二次回路的標號一般采用“等電位編號原則”。即回路中連于同電位點的所有分支線均應編相同的標號?；芈分杏删€圈、接點、開關、按鈕、電阻、連接片等元件間隔的不同線段，用不同的數(shù)字標號組

19、表示。因為在接點斷開時接點兩端已不是等電位，應給予不同的編號。1.直流回路的標號細則：（1）對于不同用途的支流回路，使用不同的數(shù)字范圍，如控制和保護回路用001099及1599，勵磁回路用601609。 （2）控制和保護回路使用的數(shù)字標號，按熔斷器所屬的回路進行分組，每一百個數(shù)分為一組，如101199，201299，301399，.，其中每段里面先按正極性回路（編為奇數(shù)）由小到大，再編負極回路（偶數(shù)）由大到小，如100，101，103，133，.，142，140，.。（3）信號回路的數(shù)字標號組，應按事故、位置、預告、指揮信號進行分組，按數(shù)字大小進行排列。（4）開關設備、控制回路的數(shù)字標號組，應

20、按開關設備的數(shù)字序號進行選取。例如：有3個控制開關1KK、2KK、3KK，則1KK對應的控制回路數(shù)字標號選101、199、2KK對應的控制回路數(shù)字標號選201、299，熔斷器所屬回路，3KK對應的控制回路數(shù)字標號選301、399。（5）正極回路線段按奇數(shù)標號，負極回路線段按偶數(shù)標號。每經(jīng)過回路的主要壓降元（部）件（如線圈、繞組、電阻等）后，即行改變其極性，其奇偶順序隨之改變。對不能標明極性或其極性在工作中改變的線段，可任選奇數(shù)或偶數(shù)。（6）對于某些特定的主要回路通常給予專用的標號組。例如：正電源為101、201；負電源為102、202；合閘回路中的綠燈回路為105、205、305、405。跳閘

21、回路中的紅燈回路編號為35、135、235、.等等。表6-1直流回路的回路標號組回路名稱數(shù) 字 標 號 組一二三四正電源回路1101(110KV)201(35KV)301(10KV)負電源回路2102202302合閘回路331(7)103131203231303331綠燈或合閘回路監(jiān)視繼電器回路5105205305跳閘回路3349(37)133149233249333349紅燈或跳閘回路監(jiān)視繼電器回路35135235335備用電源自動合閘回路5069150169250269350369開關設備的位置信號回路7089170189270289370389事故跳閘音響信號回路909919019929

22、0299390399保護回路01099(或J1J99)發(fā)電機勵磁回路601699信號及其它回路7019992.交流回路的標號細則：（1）交流回路按相別順序標號，它除用三位數(shù)字編號外，還加有文字標號以示區(qū)別。例如A411、B411、C411。如表6-2所示。 （2）對于不同用途的交流回路，使用不同的數(shù)字組?；芈奉悇e控制、保護、信號回路電流回路電壓回路標號范圍1399,400599,600799 電流回路的數(shù)字標號，一般以10個數(shù)為一組。如A401A409，B401B409、C401C409. A591A599等。若不夠也可以20個數(shù)為一組，供一套電流互感器之用。幾組并聯(lián)的電流互感器的并聯(lián)回路，應

23、取數(shù)字組中較小的一組數(shù)字標號。不同相的電流互感器并聯(lián)時，并聯(lián)回路應選任何一組電流互感器的數(shù)字組進行標號。電壓回路的數(shù)字標號，應以10個數(shù)字為一組。如A601A609，B601B609、C601C609、A791A799，.以供一個單獨的互感器回路標號之用。（3）電流互感器和電壓互感器的回路，均須在分配給定的數(shù)字標號范圍內(nèi)，自互感器引出端開始，按順序編號。例如：“TA”的回路標號用411419，“2TV”的回路標號用621629等。（4）某些特殊的交流回路（如母線電流差動保護公共回路、絕緣監(jiān)察繼電器電壓表的公共回路等）給予專用的標號組。表6-2交流回路的回路標號組回路名稱互感器的 文字符號回 路

24、 標 號 組A 相B 相C 相中性線零 序保護裝置及測量表計的電流回路LHA401A409B401B409C401C409N401N409L401L4091LHA411A419B411B419C411C419N411N419L411L4192LHA421A429B421B429C421C429N421N429L421L4299LHA491A499B491B499C491C499N491N499L491L49910LHA501A509B501B509C501C509N501N509L501L50919LHA591A599B591B599C591C599N591N599L591L599保護裝置及測

25、量表計的電壓回路YHA601A609B601B609C601C609N601N609L601L6091YHA611A619B611B619C611C619N611N619L611L6192YHA621A629B621B629C621C629N621N629L621L629在隔離開關輔助觸點和隔離開關位置繼電器觸點后的電壓回路110KVA(B、C、N、L、X)710719220KVA(B、C、N、L、X)72072935KVA(B、C、N、L、)73073910KVA(B、C)760769絕緣監(jiān)察電壓表的公用回路A700B700C700N700母線差動保護公用的電流回路110KVA310B310

26、C310N310220KVA320B320C320N32035KVA330C330N33010KVA360C360N360保護、控制、信號回路A1A399B1B399C1C399N1N399表6-3小母線的文字及固定標號組小母線的名稱文字符號及固定編號直流控制和信號的電源及輔助小母線控制回路電源小母線+KM KM信號回路電源小母線+XM XM事故聲響信號小母線用于不發(fā)遙遠信號SYM(708)用于直流屏1SYM(728)用于配電裝置2SYM(727)用于發(fā)遙遠信號3SYM(808)預告信號小母線配電裝置（瞬間動作信號YBM瞬間動作信號1YBM (709) 2YBM(710)延時動作信號3YBM

27、(711) 4YBM(712)直流屏（延時動作信號）5YBM 6YBM控制回路斷線預告信號小母線KDM燈光信號小母線（）XM配電裝置內(nèi)的信號小母線XPM閃光信號小母線（+）SM(100)合閘小母線+HM HM掉牌未復歸光字牌小母線PW(716)輔助小母線FM(703)電源小母線（交流）DYMa DYMC三. 看二次接線圖的基本方法先一次，后二次；先交流，后直流；先電源，后接線；先線圈，后觸點；先上后下；先左后右。所謂的“先一次，后二次”，就是當圖中有一次接線和二次接線同時存在時，應先看一次部分，弄清是什么設備和工作性質(zhì)，再看對一次設備監(jiān)控作用的二次部分，具體起什么監(jiān)控作用。所謂“先交流，后直流

28、”，就是當圖中有交流和直流兩種回路同時存在時，應先看交流回路，再看直流回路。因交流回路一般由電流互感器和電壓互感器的二次繞組引出，直接反映一次接線的運行狀況；而直流回路則是對交流回路各參數(shù)的變化所產(chǎn)生的反映（監(jiān)控和保護作用）。所謂“先電源，后接線”，就是不論在交流回路還直流回路中，二次設備的動作都是由電源驅(qū)動的，所以在看圖時，應先找到電源（交流回路的電流互感器和電壓互感器的二次繞組），再由此順回路接線往后看；交流沿閉合回路依次分析設備的動作；直流從正電源沿接線找到負電源，并分析各設備的動作。所謂“先線圈，后觸點”，就是先找到繼電器或裝置的線圈，再找到其相應的觸點。因為只有線圈通電（并達到其起動

29、值），其相應觸點才會動作；由觸點的通斷引起回路的變化，進一步分析整個回路的動作過程。所謂“先上后下”和“先左后右”，可理解為：一次接線的母線在上而負荷在下；在二次接線展開圖中，交流回路的互感器二次側(cè)（即電源）在上，其負載線圈在下；直流回路電源在上，負電源在下，驅(qū)動觸點在上，被起動的線圈在下；端子排圖、屏背面接線圖一般也是由上到下；單元設備編號，則一般是由左至右的順序排列的。這是基本方法和一般規(guī)律，對于個別情況還要具體問題具體分析。第四節(jié) 安裝接線圖為了安裝施工和維修試驗的方便，在前述原理接線圖、展開接線圖的基礎上，還需要繪制用于具體安裝施工接線用的安裝施工圖，用來表明二次接線的實際安裝情況。用

30、于表明配電盤的類型，各二次設備在盤上的安裝位置以及設備間的尺寸及二次設備接線情況的圖叫做安裝接線圖。在安裝接線圖中，各種儀表、繼電器和端子排，都是按國標圖形繪制的。為了便于安裝接線和運行中檢查，所有設備的端于和連接導線都加上走向標志。安裝接線圖一般包括盤面布置圖、端子排圖和盤后接線圖。有時盤后接線圈和端子排圖畫在一起。安裝接線圖是生產(chǎn)廠家制造控制盤、保護盤以及現(xiàn)場施工安裝接線所依據(jù)的主要圖紙也是變電所運行維護等項工作的主再參考圖。一. 盤面（屏前）布置圖根據(jù)配電盤內(nèi)各二次設備的實際尺寸，按一定比+繪制而成的盤面設備布置圖，稱為盤面布置圖。它表示了配電盤正面各安裝單位二次設備的實際安裝位置，是正

31、視圖，并附有設備明細表列出了盤中各設備的名稱、型號、技術數(shù)據(jù)及數(shù)量等，由廠家提供。盤面布置總的原則是：應便于監(jiān)視、操作、檢修、試驗且保證安全，設備應布置的對稱、整齊、美觀、緊湊，并有余地，便于加裝。二. 端子排圖在控制盤和繼電保護盤的盤后左右兩側(cè)側(cè)面，通常垂直布置了接線端子排，少數(shù)端子排采用水平布置方式，安裝在盤后的下部。端子排由各種形式的單個接線端子（簡稱端子）組合而成，是二次接線中各設備間接線的過渡連接設備。表示各接線端子的組合及其與盤內(nèi)外設備連接情況的圖稱為端子排圖。端于排圖是背視圖，它反映了盤柜上需要裝設的端子數(shù)目、類型、排列次序、導線去向及端子與盤上設備、盤外設備連接情況，是變電所各

32、盤柜的生產(chǎn)、安裝以運行維護必不可少的圖紙。 圖6-5端子排圖與電纜相連接側(cè)的標號，標明所接盤外設備的二次回路標號和所接盤頂設備的名稱符號。端子排中間列的編號是表明端子順序號及端子類型。與盤內(nèi)設備相連側(cè)的標號是到盤內(nèi)各設備的編號（或回路標號）。注意：端子排兩側(cè)的標記在安裝接線中是標在連接導線所套的膠木頭或塑料套管上的。端子排的起始、終端端子上，標注端子排所屬的回路名稱、文字符號及安裝單位。同盤內(nèi)有多個安裝單位時，端子排按各安裝單位劃分成段，并以終端端子分隔。同類安裝單位的端子排的結構、接線順序相同。1.端子排的設計及接線原則：端子排的設計應滿足運行、檢修、調(diào)試的要求并適當與盤內(nèi)設備的位置對應，一

33、般布置在盤后的兩側(cè)。端子排的設置應與盤內(nèi)設備相對應如當設備位于盤的上部時，其端子排也最好排于上部，靠近盤左側(cè)的設備接左側(cè)端子排，右側(cè)設備接右側(cè)端子排。盤外引出線接端子排外側(cè)，盤內(nèi)引出線接端子排內(nèi)側(cè)。以便節(jié)省導線便于查找和維修。同一盤內(nèi)不同安裝單位設備間的連接、盤內(nèi)設備與盤外設備間的連接以為節(jié)省控制電纜需要經(jīng)本盤接的回路（也稱過渡回路），需經(jīng)過端子排，其中交流電流同路應經(jīng)過試驗端子、事故音響信號回路、預告信號回路及其他在運行中需要很方便地斷開的回路（例如至閃光小母線的回路）經(jīng)過特殊端子或試驗端子。同一盤上相鄰設備之間的連接不經(jīng)過端子排，而距設備相距較遠或接線不方便時，需經(jīng)端子排。盤內(nèi)設備與盤頂設

34、備間的連接需經(jīng)過端子排。各安裝單位主要保護的正電源一般均由端子排引接；保護的負電源應在盤內(nèi)設備之間接成環(huán)形，環(huán)的兩端應分別接至端子排。端子排的上、下兩端應裝終端端子，且在每一安裝單位端子排的最后留25個端子作為備用。當端子排長度許可時，各組端子之間也可適當?shù)亓?2個備用端子。正、負電源之間，經(jīng)常帶電的正電源與合閘或跳閘回路之間的端子應不相鄰或者以一個空端子隔開，以免在端子排上造成短路使斷路器誤動作。一個端子的每一端一般只接一根導線，在特殊情況下E型端子最多接兩根。連接導線截面般不超過6 mm2。圖6-6端子結構B1-1 一般端子 B1-2試驗端子 B1-7特殊端子 B1-6標準端子2.端子排的

35、排列方法每一安裝單位都應有獨立的端子排。不同安裝單位的端子應分別排列，不得混雜在一起，每排端子般不宜超過20只，最多時不應超過145只。為接線方便，規(guī)定端子排垂直布置時，從上到下；水平布置時，從左到右按下列回路分組順序地排列。交流電流回路（不包括自動調(diào)整勵磁裝置的電流回路）。按每組電流互感器分組。同一保護方式下的電流回路（例如差動保護）一般排在一起其中又按回路標號數(shù)字大小的順序由上而下排列，數(shù)字小的在上面，然后再按相別U、V、WN排列。如U411、V411、W411、N411；U421、V421、W421；N421等，交流電壓回路（不包括自動調(diào)整勵磁裝置的電壓同路）。按每組電壓互感器分組。同一

36、保護方式下的電壓回路一般排在起其中又按回路標號數(shù)字大小的順序及相別U、V、W、N自上而下排列：如U611、V600、W61l；U613、V613、W613；U710、V710、W710、N710?？刂苹芈贰Ｍ话惭b單位內(nèi)按熔斷器配置原則分組，按回路標號數(shù)字范圍先排100系列，其次200系列，再排300系列等。其中每段里先排正極性回路（單號），順序為由小到大；再排負極性回路（雙號），順序為由大到小，100系列：101、103、133、142、140、102等，200系列：201、203、233、242、240、202等。信號回路。按預告信號、位置信號及事故信號分組，每組接數(shù)字大小排列，先排正電源

37、，后排負電源。即先是信號正電源701；接著是901、903、和951、953；其次是701、732等；再次是94、194、294等；最后是負電源702。轉(zhuǎn)接回路。先排本安裝單位轉(zhuǎn)接端子，再排其他安裝單位的轉(zhuǎn)接端子，最后排小母線兜接用的轉(zhuǎn)接端子。 其他回路。其他回路包括遠動裝置、勵磁保護自動調(diào)整勵磁裝置的電流和電壓回路、遠方調(diào)整及聯(lián)鎖回路。每一回路又按極性、編號和相序順序排列。三. 電纜的標號在一個變電所或發(fā)電廠里，二次回路的控制電纜也有相當數(shù)量，為方便識，需要對每一根電纜進行唯一編號，并將編號懸掛于電纜根部。電纜編號由打頭字母和橫杠加上三位阿拉伯數(shù)字構成，如1Y123、2SYH112、3E18

38、1A。打頭字母表征電纜的歸屬，如“Y”就表示該電纜歸屬于110kV線路間隔單元，若有幾個線路間隔單元，就以1Y、2Y、3Y進行區(qū)分；“E”表示220kV線路間隔單元；“2UYH”表示該電纜歸屬于35kV II段電壓互感器間隔。阿拉伯數(shù)字表征電纜走向，如121125表示該電纜是從控制室到110kV配電裝置的，180189表示該電纜是連接本臺配電裝置（TA、刀閘輔助觸點）和另一臺配電裝置（端子箱）的，130149表示該電纜是連接控制室內(nèi)各個屏柜的。有時還在阿拉伯數(shù)字后面加上英文字母表示相別。為方便安裝和維護，在電纜牌和安裝接線圖上，不僅要注明電纜編號，還要在其后標注電纜規(guī)格和電纜詳細走向。圖6-7

39、電纜的標號如T2KXV20l18 -102.5表示2號主變壓器，從主控室到35 kV配電裝置的第三根電纜，規(guī)格型號為KXV20，10芯，每芯截面積2.5 mm2。四. 盤后接線圖盤后接線圈是以展開圖、盤面布置圖和端子排圖為原始資料而繪制的實際接線圖。它是背視圖，即是從盤的背后看到的設備圖形。盤后接線圖標明了盤上各個設備引出端子之間的連接情況，以及設備與端子排之間的連接情況，是制造廠生產(chǎn)盤過程中配線的依據(jù)，也是施工和運行的重要參考圖紙，它由制造廠的設計部門繪制并隨產(chǎn)品一起提供給用戶。1.盤后接線圖的布置圖6-8是常見的盤后接線圖的布置形式，對安裝在盤正面的設備，在盤后看不見設備輪廊者以虛線表示；

40、在盤后看得見設備輪廊者以實線表示。由于盤后接線圈為背視圖，看圖者相當于站在盤后，所以左右方向正好與盤面布置圖相反。安裝于盤后上部的設備，如熔斷器、小刀閘、電鈴、蜂嗚器等在盤后接線圖中也畫在上部，但對這些設備來說，相當于板前接線，應畫成正視圖。盤后的左、右端于排畫在盤的左右兩邊，端子排上面畫小母線。圖6-8盤后接線圖的布置畫盤后接線圖時，應先根據(jù)盤面布置圖，按在盤土的實際安裝位置把各設備的背視圖畫出來。設備形狀應盡量與實際情況相符。因盤上設備的相對位置尺寸已在盤面布置圖確定，所以盤后接線圈不要求按比例尺繪制，但要保證設備間相對位置的準確。盤后接線圖設備圖形內(nèi)有設備內(nèi)部接線和接線柱的實際安裝位置和

41、順序編號。成套裝置和儀表可以只畫出外部接線端子的實際排列順序。2.設備圖形的標示盤后接線圖中在各個設備圖形的上方應加以標號。如圖6-9中所示，標號的內(nèi)容有：（1）與盤面布置圖相一致的安裝單位編號及設備順序號，如I1、I2、I3等，其中羅馬數(shù)字I表示安裝單位代號，阿拉伯數(shù)字腳注1、2 、3表示設備安裝順序。（2）與展開圖相一致的該設備的文字符號和同類設備編號，如A表示電流表，A后面的l表示第一塊電流表。（3）與設備表相一致的設備型號。這種設備編號是以羅馬數(shù)字和阿拉伯數(shù)字組合的編號，多用于屏（箱）內(nèi)設備數(shù)量較多的安裝圖，如中央信號繼電器屏、高壓開關柜、斷路器機構箱等。羅馬數(shù)字表示安裝單位編號，阿拉

42、伯數(shù)字表示設備順序號，在該編號下邊，通常還有該設備的文字符號和參數(shù)型號。例如一面屏上安裝有兩條線路保護，我們把用于第一條線路保護的二次設備按從上到下順序編為I1、I2、I3，端子排編為I；把用于第二條線路保護的二次設備按從上到下順序編為II1、II2、端子排編為II。為對應展開圖，在設備編號下方標注有與展開圖相一致的設備文字符號，有時還注明設備型號，如圖6-9所示。這種編號方式便于查找設備，但缺點是不夠直觀。另一種是直接編設備文字符號（與展開圖相一致的設備文字符號）。用于屏（箱）內(nèi)設備數(shù)量較少的安裝圖，微機保護將大量的設備都集成在保護箱里了，整面微機保護屏上除保護箱外就只有空氣開關、按鈕、壓板

43、和端子排了，所以現(xiàn)在的微機保護屏大都采用這種編號方式。例如保護裝置就編為1n、2n、11n，空氣開關就編為1K、2K、31K，壓板就編為12XB，連接片編為1LP、2LP、21LP等；按鈕就編為1SA、2FA、11FA；屬于1n裝置的端子排就編為1D，屬于11n裝置的端子排就編為11D等等。圖6-9盤后接線圖中的設備圖形標志法3接線端子的編號將盤上安裝的設備圖形畫好之后，下一步是根據(jù)訂貨單位提供的端于排圖繪制端子排。將其布置在盤上的一側(cè)或兩側(cè)，給端子加以編號，并根據(jù)訂貨單位提供的小母線布置圖在端子排的上部，標出盤頂?shù)男∧妇€，并標出每根小母線的名稱。最后，根據(jù)展開圖對盤上各設備之間的連接線及盤上

44、設備至端子排間的連接線進行標號，常用相對編號。相對編號常用于安裝接線圖中，供制造、施工及運行維護人員使用。當甲、乙兩個設備需要互相連接時，在甲設備的接線柱上寫上乙設備的編號及具體接線柱的標號，而在乙設備的接線柱上寫上甲設備的編號及具體接線柱的標號，這種相互對應編號的方法稱為相對編號法。如圖6-10即是用相對編號標示的二次安裝接線圖，其中以羅馬數(shù)字和阿拉伯數(shù)字組合為設備編號。（1）相對編號的作用回路編號可以將不同安裝位置的二次設備通過編號連接起來，對于同一屏內(nèi)或同一箱內(nèi)的二次設備，相隔距離近，相互之間的連線多，回路多，采用回路編號很難避免重號，而且不便查線和施工，這時就只有使用相對編號：先把本屏

45、或本箱內(nèi)的所有設備順序編號，再對每一設備的每一個接線柱進行編號，然后在需要接線的接線柱旁寫上對端接線柱編號，以此來表達每一根連線。（2）相對編號的組成一個相對編號就代表一個接線樁頭，一對相對編號就代表一根連接線，對于一面屏、一個箱子，接線柱數(shù)百個，每個接線柱都得編號，編號要不重復、好查找，就必須統(tǒng)一格式，常用的是“設備編號”“接線樁頭號”格式。圖6-10相對標號法相對標號法具有表示簡單清晰，壹線方便等優(yōu)點，當二次接線復雜時尤為賽出。圖6-11標記符號的意義4. 安裝接線圖舉例本安裝單位內(nèi)設有三個繼電器( KA、KT、KS)分別安裝在盤面上，在盤后接線圖中布置在中間相對應的位置。設備序號分別編為

46、I1、I2、I3。左側(cè)為端子排，經(jīng)電纜與盤外的電流互感器、斷路器及饋線控制盤端子排相連，采用等電位標號法表示。左上側(cè)為小母線，上部中間為盤頂設備（如電阻）。盤內(nèi)設備與端子排間、盤內(nèi)設備與設備間的連接關系采用相對標號法表示。圖6-3中交流電流回路（ U411、U412）經(jīng)試驗端子與電流繼電器線圈KA相連。即電流繼電器KA的端子通過端子排的端子1與U411相連，KA的端子通過端子排的端子2與U412相連，而U411與U412都連接到電流互感器TA上。圖5-12用相對標號法表示為在端子排的端子1內(nèi)倒標I1-2，電流繼電器端子處標記I-1，這表明了二者的相互連接關系。同理，在端子排的端子2內(nèi)側(cè)標I1-

47、8，電流繼電器端子標記I- 2，這也表明了二者的相互連接關系。而在端子排的外側(cè)，回路U411和U412都連接到電流互感器上?？刂苹芈泛托盘柣芈返闹绷髡?、負電源由饋線控制盤引來，經(jīng)端子排分別與相應的設備連接。例如控制回路正電源由端子排的端子4與電流繼電器的端子相連，并經(jīng)端子轉(zhuǎn)接至時間繼電器的端子，滿足了二次回路中正電源與設備的相互連接關系。其他接線的連接原理同上，如圖6-12中所示。同設備端子相連的電流繼電器端子和的回路簡單，且兩端子相鄰，故直用線段直接連接的方法，這能清晰地表達連接關系。根據(jù)展開圖及設備安裝地點，可確定經(jīng)電纜連按的線段，即可確定電纜連接數(shù)量及每根電纜的芯數(shù)。例如電流互感器引來交

48、流電流回路(U411、U412)為一根二芯電纜，由控制盤引來控制信號正負電源(l，2、701)為一根三芯電纜；向斷路器送去控制回路負電源及分閘回路（2、33）為一根二芯電纜，共采用了 3根電纜。經(jīng)端子排與盤頂設備相連采用直徑為1.5 mm2的絕緣線，各芯線的走向如圖6- 12中符號所示。圖6- 12安裝接線圖第五節(jié) 互感器二次回路引言在本章第一節(jié)中我們講到互感器可分為電壓互感器TV和電流互感器TA，是一次回路和二次回路的聯(lián)絡設備。它們分別將一次回路的高電壓、大電流變換為所需的低電壓、小電流，供電給測量儀表、遠動裝置、繼電保護和自動裝置等。1.互感器的作用（1）變換作用：將一次回路的高電壓和大電

49、流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷海搭~定電壓為100V）和小電流（即額定電流為1A 或5A），使測量儀表和保護裝置標準化、小型化。（2）電氣隔離作用。將二次設備與一次設備相隔離，且互感器二次側(cè)均接地，既保證了設備和人身安全，又使接線靈活、安裝方便，維修時不必中斷一次設備的運行。2. 互感器的接入方式為： （1）電壓互感器。一次繞組以并聯(lián)形式接入一次回路；電壓互感器的二次負荷以并聯(lián)形式接在電壓互感器的二次繞組回路。（2）電流互感器。一次繞組以串聯(lián)形式接入一次回路；電流互感器的二次負荷以串聯(lián)形式接在電流互感器的二次繞組回路。下面分別介紹電壓互感器和電流互感器的極性、接線方式和二次回路中的有關技術問題。電

50、壓互感器二次回路一.電壓互感器二次回路應滿足以下要求：1.電壓互感器的接線方式應滿足測量儀表、遠動裝置、繼電保護和自動裝置等的具體要求。2.應有一個可靠的安全接地點。3.應設置短路保護。4.應有防止從二次回路向一次回路反饋電壓的措施。5.對于雙母線上的電壓互感器，應有可靠的二次切換回路，以便在單母線供電時，另一母線上的電壓互感器的采樣。二.電壓互感器的接線方式及適用范圍由于測量儀表、遠動裝置、繼電保護和自動裝置等二次負載對要求接入的電壓不同，電壓互感器應采用不同的接線方式，以滿足對電壓的具體要求。下面介紹電壓互感器的幾種常用接線方式。1.一個單相電壓互感器接線方式圖6-13 所示為一臺單相電壓

51、互感器的接線方式。圖中，一次側(cè)接在UV 相間，所以二次側(cè)反映的是線電壓。這種接線方式可應用于單相或三相系統(tǒng)中，可根據(jù)需要接任一線電壓。此種接線，電壓互感器一次側(cè)不能接地，二次繞組應有一端接地。一次繞組為線電壓，二次繞組額定電壓為100V。圖6-13單相電壓互感器接線方式2.兩個單相電壓互感器構成的V-V形接線方式兩臺單相電壓互感器接成V-V接線方式，如圖6-14所示。這兩個單相電壓互感器分別接在線電壓UUV和UVW上。此種接線，互感器一次繞組不能接地，二次繞組V相接地。這種接線只能得到線電壓和相對系統(tǒng)中性點的相電壓，不能得到相對地的相電壓。二次繞組額定電壓為100V。圖6-14兩個電壓互感器的

52、V-V接線原理圖3.三相三柱式電壓互感器的星形接線方式三相三柱式電壓互感器的星形接線方式如圖6-15所示。這種接線方式可以接入線電壓和相電壓。一般應用在中性點非直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中。必須注意，其一次繞組的中性點是不允許接地的。二次繞組額定電壓為V。圖6-15三相三柱式電壓互感器的星形接線方式三.電壓互感器二次側(cè)接地正如前面所述，電壓互感器具有電氣隔離作用，在正常情況下，一次繞組和二次繞組間是絕緣的。但當一次繞組與二次繞組間的絕緣損壞后，一次側(cè)高電壓串入二次側(cè)，將危及人身和設備安全，所以，電壓互感器的二次側(cè)必須設置接地點，該種接地通常稱為安全接地。電壓互感器二次側(cè)的接地方式有V相接地

53、和中性點接地兩種。1.電壓互感器的V相接地V相接地的電壓互感器二次電路如圖6-16 所示。接地點設在電壓互感器V相，并設在熔斷器FU2后，以保證在電壓互感器二次側(cè)中性線上發(fā)生接地故障時，F(xiàn)U2對V相繞組起保護作用。但是接地點設在FU2之后也有缺點，當熔斷器FU2熔斷后，電壓互感器二次繞組將失去安全接地點。為防止在這種情況下，有高電壓侵入二次側(cè)，在二次側(cè)中性點與地之間裝設一個擊穿保險器F。擊穿保險器實際上是一個放電間隙，當二次側(cè)中性點對地電壓超過一定數(shù)值后，間隙被擊穿，變?yōu)橐粋€新的安全接地點。電壓值恢復正常后，擊穿保險器自動復歸，處于開路狀態(tài)。正常運行時中性點對地電壓等于零（或很小），擊穿保險器

54、處于開路狀態(tài)，對電壓互感器二次回路的工作無任何影響，是一個后備的安全接地點。圖6-16 V相接地的電壓互感器接線方式2.電壓互感器的中性點接地中性點接地的電壓互感器二次電路如圖6-17所示，星形接線的中性點與地直接相連，中性點電位為零。對于變電所的電壓互感器、110KV及以上系統(tǒng)的電壓互感器二次側(cè)一般采用中性點接地（也稱零相接地）；城軌中壓環(huán)網(wǎng)上的電壓互感器（35KV 及以下）多采用V相接地。一般電壓互感器在配電裝置端子箱內(nèi)經(jīng)端子排接地。圖6-17 中性點接地的電壓互感器二次回路四.電壓互感器二次回路的短路及保護1.設置短路保護的原因電壓互感器實際上是一個小型的降壓變壓器，互感器二次負載對一次

55、側(cè)電壓無影響（因為吸收功率很微?。室淮蝹?cè)相當于接了一個恒壓源。電壓互感器二次側(cè)接的二次負載（電壓線圈等）阻抗很大，二次電流很小，相當于變壓器的空載狀態(tài)，故二次電壓基本上等于二次電動勢值，且決定于一次電壓值。對于二次回路來講，電壓互感器相當于一個電壓取決于一次電壓的電壓源。當二次回路發(fā)生短路故障時，會產(chǎn)生很大的短路電流，將損壞二次繞組，危及二次設備和人身安全，所以，電壓互感器二次回路不允許短路，同時必須在二次側(cè)裝設短路保護設備。2.保護設備及方式35KV及以下電壓等級的電網(wǎng)是中性點非直接接地的系統(tǒng)，一般不裝設距離保護。即使二次回路末端發(fā)生短路，熔斷器熔斷較慢，也無距離保護誤動作的問題。因此，

56、35KV及以下的電壓互感器宜采用快速熔斷器作為其短路保護設備。110KV及以上電壓等級的電網(wǎng)是中性點直接接地的系統(tǒng)，一般裝有距離保護。如果在遠離電壓互感器的二次回路上發(fā)生短路故障，由于二次回路阻抗較大，短路電流較小，則熔斷器不能快速熔斷，但在短路點附近電壓比較低或等于零，可能引起距離保護的誤動作。所以，對于110KV 及以上的電壓互感器多采用自動開關作為其短路保護設備。新型的距離保護裝置一般都具有性能良好的電壓回路斷線閉鎖裝置。有些運行現(xiàn)場在接有距離保護的電壓回路也采用了熔斷器作為電壓回路的短路保護，運行情況良好。五.反饋電壓的防范措施在電壓互感器停用或檢修時，既需要斷開電壓互感器一次側(cè)隔離開關，同時又要切斷電壓互感器二次回路。否則，有可能二次側(cè)向一次側(cè)反送電，即反饋電壓，在一次側(cè)引起高電壓，造成人身和設備事故。例如，雙母線的電壓互感器，一組電壓互感器工作，另一電壓互感器停用或檢修，可能造成檢