電氣圖基本知識和發(fā)電廠電氣設(shè)備二次設(shè)備與二次回路

1、電氣圖基本知識和發(fā)電廠電氣設(shè)備二次設(shè)備與二次回路二次設(shè)備與二次回路電氣設(shè)備電力系統(tǒng)一次設(shè)備二次設(shè)備發(fā)電機變壓器開關(guān)設(shè)備母線等互感器測量儀表控制器件繼電保護自動裝置等一次回路二次回路生產(chǎn),輸送,分配,消耗電能的設(shè)備對一次設(shè)備進行監(jiān)測,控制,調(diào)節(jié)和保護的電氣設(shè)備二次回路是發(fā)電廠、變電站重要的組成部分，是電力系統(tǒng)安全可靠經(jīng)濟運行的重要保證二次回路的組成控制回路信號回路測量回路繼電保護和自動裝置回路操作電源系統(tǒng)調(diào)節(jié)回路通過控制開關(guān)設(shè)備的“合”、“跳”實現(xiàn)電氣設(shè)備的投入和退出反映一次設(shè)備的工作狀態(tài)指示和記錄一次設(shè)備的運行參數(shù)實時在線調(diào)節(jié)一次設(shè)備的運行狀態(tài)，以滿足運行要求在一次系統(tǒng)發(fā)生異?；蚬收蠒r，繼電保

2、護發(fā)出信號或切除故障設(shè)備，異?；蚬收舷Ш?，自動裝置投入設(shè)備，系統(tǒng)恢復(fù)運行給二次回路提供工作電源二次回路的發(fā)展 二次回路內(nèi)容廣泛近幾十年發(fā)生了較大變化例： 控制由最初的單一強電控制發(fā)展到今天的強電、弱電、計算機等多種控制方式并存 ，其中的控制開關(guān)由原來的多觸點的萬能開關(guān)，逐步被結(jié)構(gòu)簡單的控制開關(guān)或切換開關(guān)代替。 保護裝置由最初的電磁型繼電器構(gòu)成，發(fā)展到現(xiàn)在的微機保護系統(tǒng)。 隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)等的發(fā)展與應(yīng)用，以計算機為核心，將控制、測量、信號、保護、遠動、管理等融為一體的功能統(tǒng)一、信息共享的計算機監(jiān)控及綜合自動化系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠和變電所。 技術(shù)的發(fā)展徹底地改變

3、了常規(guī)二次回路功能獨立、設(shè)備龐雜、接線及安裝調(diào)試復(fù)雜的局面。1 電氣圖基本概念 電氣圖是一種簡圖，是由圖形符號、帶注釋的圍框或簡化外形表示系統(tǒng)或設(shè)備中各組成部分之間相互關(guān)系及其連接關(guān)系的一種圖。一、電氣圖的表示方法（一）圖形符號圖形符號的選用 表示電氣圖中電氣設(shè)備、裝置、元器件的一種圖形和符號 應(yīng)優(yōu)先選用優(yōu)選形； 當圖形符號有多種形式時，在滿足表達需要的情況下，盡量采用最簡單的形式 同一套圖中，只能選定一種圖形形式進行表達。（一）圖形符號圖形符號的方位 圖形符號可根據(jù)布圖需要旋轉(zhuǎn)放置，但對在電氣圖中占重要地位的各類開關(guān)、觸點，需按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90后畫出，即畫成“左開右閉”或“下開上閉”的形式

4、。圖形符號的引線 對大多數(shù)正方形和圓形圖形符號，其引線一般不加限制，可根據(jù)電路布局確定其引線位置，但當變更引線的位置會影響符號本身的含義時，標準中的引線位置就不能改變。（一）圖形符號圖形符號的狀態(tài) 是按無電壓、無外力作用的狀態(tài)畫成的。對于具有可動部分元器件通常采用以下表示方法： 單穩(wěn)態(tài)的機電元件，如繼電器、接觸器在不帶電狀態(tài)； 隔離開關(guān)和斷路器在斷開位置。（一）圖形符號圖形符號的布置集中表示法分開表示法半集中表示法 集中表示法 把一個元件的各組成部分的圖形符號，在圖上繪制在一起。圖示圖形符號的布置 分開表示法 把一個元件的各組成部分的圖形符號在圖上分開表示，并用項目代號表示它們之間的關(guān)系。圖示

5、圖形符號的布置 半集中表示法 把一個元件的某些組成部分的圖形符號在圖上分開布置，并用機械連接線表示它們之間的關(guān)系。圖示（二）文字符號 是電氣圖中的電氣設(shè)備、裝置、元器件的種類字母代碼和功能字母代碼。文字符號基本文字符號輔助文字符號單字母雙字母按電氣設(shè)備、裝置、元器件的種類劃分為24類由一個表種類的單字母符號和另一個表功能或狀態(tài)特性的輔助文字符號（三）電氣圖的表示方法圖幅分區(qū)圖 線連接線 導(dǎo)線電纜符號、信號通路及元器件和設(shè)備的引線統(tǒng)稱為連接線。表示方法多線表示法單線表示法單線和多線表示法中斷線表示法多線表示法 每根連接線或?qū)Ь€各用一條圖線表示例如單線表示法 兩根或兩根以上的連接線或?qū)Ь€在圖上只用

6、一條圖線表示例如單線和多線表示法 在同一圖中，必要時單線表示法和多線表示法可組合使用。例如中斷線連接線中斷可用于以下三種情況：（1）當穿越圖面的連接線較長或穿越稠密區(qū)域時，允許將連接線中斷，且在中斷處加相應(yīng)標記。（2）去向相同的線組，可中斷，且在中斷處加適當標記。（3）連接到另一張圖上的連接線，應(yīng)中斷，且在中斷處注明圖號、張次、圖幅分區(qū)代號等標記。例如二、電氣圖的分類（1）表示功能關(guān)系的電氣圖 系統(tǒng)圖或框圖：概略表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的一種簡圖。 電路圖：用圖形符號并按工作順序排列，詳細表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系，而不考慮其實際位置的一種簡圖。

7、功能圖：表示理論的或理想的電路而不涉及實現(xiàn)方法的一種簡圖。 功能表圖：采用圖形符號和文字說明相結(jié)合的一種表圖。用來全面描述電氣控制系統(tǒng)的控制過程、作用和狀態(tài)。二、電氣圖的分類（2）表示位置關(guān)系的電氣圖 布置圖 表示各電氣設(shè)備、裝置或元器件在現(xiàn)場、廠房或裝置中的位置關(guān)系的一種簡圖。 安裝圖 詳細表示電氣設(shè)備、裝置或元器件的空間位置和組合關(guān)系的一種簡圖。二、電氣圖的分類（3）表示連接關(guān)系的電氣圖 單元接線圖：表示成套裝置或設(shè)備中一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的連接關(guān)系的一種接線圖。 互連接線圖：表示成套裝置或設(shè)備的不同單元之間連接關(guān)系的一種接線圖。 端子接線圖：表示成套裝置或設(shè)備的端子以及接在端子上的外部接線的一

8、種接線圖 電纜連系圖：表示各獨立單元之間的電纜連接關(guān)系的一種接線圖。2 項目代號 是用以識別簡圖、圖表、表格中項目的一種特定代碼，并反映項目的層次關(guān)系、實際位置等。項目 電氣圖上通常用一個圖形符號表示的基本件、部件、組件、功能單元、設(shè)備、系統(tǒng)等。項目代號代號段高層代號位置代號種類代號端子代號前綴符號 =前綴符號 +前綴符號 前綴符號 ：高層代號 是指系統(tǒng)或設(shè)備中任何較高層次項目的代號。一個完整的系統(tǒng)或成套設(shè)備可以分為幾部分，其中較高層次的部分都分別給出高層代號，表明相互間的隸屬關(guān)系。表示用英文縮寫字母或數(shù)字，或用英文縮寫字母和數(shù)字組合構(gòu)成代號。例如=P1=TBE1=A=P1位置代號是指項目在組

9、件、設(shè)備、系統(tǒng)或建筑物中的實際位置的代號。表示標準中規(guī)定，位置代號可根據(jù)實際情況，按項目所在區(qū)室的簡化名稱選定英文縮寫字母，并用英文縮寫字母和數(shù)字組成。例如+4第4號開關(guān)柜+BB排開關(guān)柜+106+A+4種類代號是用以識別項目種類的代號表示可由一個或幾個字母組成，其形式為：前綴符號種類字母代碼數(shù)字序號功能代號注意點 同一項目相似部分的代號表示。在一張圖上分開表示的同一項目的相似部分可在種類代號之后用圓點隔開的數(shù)字來區(qū)分。 功能代號的表示。在一張圖上需要說明某項目的功能，可在某種類代號后面補充一個后綴。 復(fù)合項目的種類代號表示。在系統(tǒng)圖或電路圖中，由若干項目組成的復(fù)合項目都用虛線或點劃線圍框包圍起

10、來，同時在各個圍框外標明其種類代號。例+MC-A1-X1:3 位于6kV配電裝置（+MC）的1號開關(guān)柜（-A1）的1號端子排（-X1）的第3號端子。 端子代號是用以同外電路進行電氣連接的導(dǎo)電件的代號，常用于表示接線端子、插頭、插座、連接片等元件上的端子。表 示 當項目端子有標記時，端子代號必須與此標記相一致；如沒有標記，則應(yīng)在圖上自行設(shè)定。 端子代號采用數(shù)字或大寫拉丁字母構(gòu)成，也可采用大寫字母與數(shù)字組合。例如項目代號的構(gòu)成有三種情況 只有一個代號段只用種類代號只用高層代號 用兩個或兩個以上的代號段只用位置代號高層代號和種類代號組合位置代號和種類代號組合高層代號、種類代號和位置代號組合種類代號和

11、端子代號組合 由四個代號段構(gòu)成第3節(jié) 斷路器的控制和信號電路 概述 三相操作斷路器的控制和信號電路3-1-1 斷路器的控制類型按控制方式一對一控制一對N選線控制按操作電源強電控制弱電控制按控制地點遠方控制就地控制3-1-2 斷路器的操作機構(gòu)作用是斷路器本身附帶的合、跳閘傳動裝置，用來使斷路器合閘或維持閉合狀態(tài)，或使斷路器跳閘分類電磁操作機構(gòu)彈簧操作機構(gòu)液壓操作機構(gòu)氣動操作機構(gòu)是靠電磁力進行合閘的機構(gòu)。合閘電流很大，可達幾十安至數(shù)百安 是靠預(yù)先儲存在彈簧內(nèi)的位能來進行合閘的機構(gòu) 。彈簧儲能時耗用功率小，合閘電流小 。是靠壓縮氣體（氮氣）作為能源，以液壓油作為傳遞媒介來進行合閘的機構(gòu)。合閘電流小，

12、而且壓力高，傳動快，動作準確，出力均勻。 是以壓縮空氣儲能和傳遞能量的機構(gòu)。功率大，速度快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需配備空氣壓縮設(shè)備，只應(yīng)用于空氣斷路器上。合閘電流也較小。 是靠電磁力進行合閘的機構(gòu)。合閘電流很大，可達幾十安至數(shù)百安 廣泛應(yīng)用于3500kV斷路器3-2 三相操作斷路器的控制和信號電路3-2-1 斷路器控制回路的基本要求（1）斷路器操作機構(gòu)中的合、跳閘線圈是按短時通電設(shè)計的，故在合、跳閘完成后應(yīng)自動解除命令脈沖，切斷合、跳閘回路，以防合、跳閘線圈長時間通電。（2）合、跳閘電流脈沖一般應(yīng)直接作用于斷路器的合、跳閘線圈，但對電磁操作機構(gòu)，合閘線圈電流很大（35250A左右），須通過合閘接觸器接

13、通合閘線圈。（3）無論斷路器是否帶有機械閉鎖，都應(yīng)具有防止多次合、跳閘的電氣防跳措施。（4）斷路器既可利用控制開關(guān)進行手動跳閘與合閘，又可由繼電保護和自動裝置自動跳閘與合閘。（5）應(yīng)能監(jiān)視控制電源及合、跳回路的完好性；應(yīng)對二次回路短路或負荷進行保護。（6）應(yīng)有反映斷路器狀態(tài)的位置信號和自動合、跳閘的不同的顯示信號。（7）對于采用氣壓、液壓和彈簧操作機構(gòu)的斷路器，應(yīng)有壓力是否正常、彈簧是否拉緊到位的監(jiān)視回路和閉鎖回路。（8）對于分相操作的斷路器，應(yīng)有監(jiān)視三相位置是否一致的措施。（9）接線應(yīng)簡單可靠，使用電纜芯數(shù)應(yīng)盡量少。3-2-2 控制開關(guān)控制開關(guān)是控制回路中的控制元件，由運行人員直接操作，發(fā)出

14、合、跳閘命令脈沖，使斷路器合、跳閘。 LW2型控制開關(guān)的結(jié)構(gòu)操作手柄觸點盒接線端子面板操作手柄3-2-2 控制開關(guān)LW2型控制開關(guān)的觸點圖表觸點圖表是用于表明控制開關(guān)的操作手柄在不同位置時觸點盒內(nèi)各觸點通斷情況的圖表。注：“”表示接通，“”表示斷開3-2-2 控制開關(guān)LW2型控制開關(guān)的觸點圖表3-2-2 控制開關(guān)控制開關(guān)的圖形符號觸點對操作手柄位置PC 預(yù)備合閘 C 合閘CD 合閘后PT 預(yù)備跳閘 T 預(yù)備跳閘TD 預(yù)備跳閘“” 觸表示在該操作位置觸點接通,否則表斷開。3-2-3 三相操作斷路器的控制信號電路基本電路一：基本跳、合閘電路電源熔斷器合閘回路跳閘回路合閘線圈回路3-2-3 三相操作

15、斷路器的控制信號電路基本電路二：位置信號電路雙燈制單燈制發(fā)平光3-2-3 三相操作斷路器的控制信號電路基本電路三：自動合、跳閘的燈光顯示發(fā)閃光3-2-3 三相操作斷路器的控制信號電路基本電路四：事故跳閘音響信號電路利用控制開關(guān)與斷路器的不對應(yīng)原理分相操作的三相斷路器輔助觸點斷路器輔助觸點跳閘位置繼電器3-2-3 三相操作斷路器的控制信號電路基本電路五：斷路器的“防跳”閉鎖電路斷路器的跳躍問題 當斷路器合閘后，在控制開關(guān)SA的觸點58或自動裝置觸點K1被卡死的情況下，如遇到一次系統(tǒng)永久性故障，繼電保護動作使斷路器跳閘，則會出現(xiàn)多次“跳閘合閘”現(xiàn)象，我們稱這種現(xiàn)象為“跳躍”。如果斷路器發(fā)生多次跳躍

16、現(xiàn)象，會使其損壞，造成事故擴大。 3-2-3 三相操作斷路器的控制信號電路基本電路五：斷路器的“防跳”閉鎖電路由防跳繼電器構(gòu)成的電氣防跳電路由跳閘線圈輔助觸點構(gòu)成的防跳電路實用電路一：燈光監(jiān)視的斷路器控制信號電路組成實用電路一：燈光監(jiān)視的斷路器控制信號電路手動合閘合閘前預(yù)備合閘合閘合閘后實用電路一：燈光監(jiān)視的斷路器控制信號電路手動跳閘跳閘前預(yù)備跳閘跳閘跳閘后實用電路一：燈光監(jiān)視的斷路器控制信號電路自動合閘自動裝置動作前自動裝置動作合上閘后實用電路一：燈光監(jiān)視的斷路器控制信號電路自動跳閘保護裝置動作前保護裝置動作跳開閘后發(fā)事故音響發(fā)閃光實用電路一：燈光監(jiān)視的斷路器控制信號電路防跳分析電流啟動電壓

17、保持一旦KCF動作，該觸點將切斷合閘回路實用電路二：彈簧操作機構(gòu)的斷路器控制信號電路不同點的分析（1）彈簧未拉緊時，Q1閉鎖合閘回路，并啟動儲能電動機，發(fā)預(yù)告信號。（2）彈簧拉緊后，解除合閘回路閉鎖，允許合閘；儲能電動機M停轉(zhuǎn)。（3）用控制開關(guān)和自裝出口繼電器的觸點直接控制合閘線圈。實用電路三：液壓操作機構(gòu)的斷路器控制信號電路不同點的分析S1S5為液壓操作機構(gòu)所帶微動開關(guān)的觸點，微動開關(guān)的閉合和斷開，與操作機構(gòu)中貯壓器活塞桿的行程調(diào)整和液壓有關(guān)。見書上表3-6S6、S7為壓力表電觸頭。實用電路四：音響監(jiān)視的斷路器控制信號電路組成跳閘位置繼電器合閘位置繼電器手柄內(nèi)的指示燈發(fā)閃光實用電路四：音響監(jiān)視的斷路器控制信號電路手動合閘合閘前發(fā)平光預(yù)備合閘合閘合閘后實用電路四：音響監(jiān)視的斷路器控制信號電路手動跳閘跳閘前預(yù)備跳閘跳 閘跳閘后發(fā)平光發(fā)閃光實用電路四：音響監(jiān)視的斷路器控制信號電路自動合閘自動裝置動作前發(fā)平光自動裝置動作合上閘后發(fā)閃光實用電路四：音響監(jiān)視的斷路器控制信號電路自動跳閘保護裝置動作前發(fā)平光保護裝置動作跳開閘后發(fā)閃光實用電路四：音響監(jiān)視的斷路器控制信號電路控制電路