發(fā)輸變配電系統(tǒng)的二次系統(tǒng)

第十一章發(fā)輸變配電系統(tǒng)的二次系統(tǒng)第一節(jié)基本概念第二節(jié)斷路器的控制和信號回路第三節(jié)變電站的綜合自動化第一節(jié)基本概念一、概述一次設(shè)備及一次系統(tǒng)。一次設(shè)備有：發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電力電纜以及母線、輸電線路等。由這些設(shè)備按一定規(guī)律相互連接構(gòu)成的電路稱為一次接線或一次系統(tǒng)，它是發(fā)電、輸變電和配電的主體。二次設(shè)備及二次系統(tǒng)二次設(shè)備：包括監(jiān)察測量儀表、控制及信號器具、繼電保護(hù)裝置、自動裝置、遠(yuǎn)動裝置等。這些設(shè)備通常是由電流互感器、電壓互感器、蓄電池組或廠（所）用低壓電源供電。表明二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路稱為二次接線或二次系統(tǒng)。二次接線圖：(2006單)原理接線圖、展開接線圖和安裝接線圖第一節(jié)基本概念二、原理接線圖原理接線圖：用來表示繼電保護(hù)、測量儀表和自動裝置等工作原理的一種二次接線圖。特點(diǎn)：二次回路中的元件及設(shè)備以整體形式表示，同時將相互聯(lián)系的電氣部件和連線畫在同一張圖上，給人以明確的整體概念。跳閘線圈時間繼電器的延時斷開的常開觸點(diǎn)原理圖的缺點(diǎn)：只能表示主要元件，無法表示細(xì)節(jié)；不能表示繼電器間接線的實(shí)際位置，不便于維護(hù)和調(diào)試；沒有表示各元件內(nèi)部的接線情況如端子編號、回路編號等；難以表示復(fù)雜的保護(hù)裝置；直流+-極號多而散，不易看圖。第一節(jié)基本概念三、展開接線圖(2006名)展開接線圖（簡稱展開圖）：用來說明二次回路的動作原理（在現(xiàn)場使用極為普遍）。特點(diǎn)：將每套裝置的有關(guān)設(shè)備部件解體，按供電電源的不同分別畫出電氣回路接線圖。如交流電流回路、交流電壓回路和直流回路分開表示。于是，同一個儀表或繼電器的電流線圈、電壓線圈和接點(diǎn)分別畫在不同的回路里，為了避免混淆，將同一個元件及設(shè)備的線圈和結(jié)點(diǎn)采用相同的文字標(biāo)號表示。展開圖的優(yōu)點(diǎn)：容易跟蹤回路的動作順序；在同一圖中可清楚表示某一設(shè)備多套保護(hù)和自動裝置的二次接線回路；易于閱讀和發(fā)現(xiàn)施工中的接線錯誤。第一節(jié)基本概念四、安裝接線圖

安裝接線圖：制造廠加工制造屏（屏盤）和現(xiàn)場施工安裝所必不可少的圖，也是運(yùn)行試驗(yàn)、檢修和事故處理等的主要參考圖。

包括：屏面布置圖：說明屏上各個元件及設(shè)備的排列位置和其相互間距離尺寸的圖，要求按照一定的比例尺繪制。屏背面接線圖：在屏上配線所必需的圖，其中應(yīng)標(biāo)明屏上各設(shè)備在屏背面的引出端子之間的連接情況，以及屏上設(shè)備與端子排的連接情況。

端子排圖：表示屏上需要裝設(shè)的端子數(shù)目、類型及排列次序以及它與屏外設(shè)備連接情況的圖。屏背面接線圖和端子排圖必須說明導(dǎo)線從何處來，到何處去，以防接錯導(dǎo)線。我國廣泛采用“相對編號法”，例如甲、乙兩個端子需用導(dǎo)線連接起來，則在甲端子旁邊標(biāo)上乙端子的編號，而在乙端子旁邊標(biāo)上甲端子的編號；如果一個端子需引出兩根導(dǎo)線，那么，在它旁邊就標(biāo)出所要連接的兩個端子編號。(2005單)第一節(jié)基本概念五、文字代號和圖形符號文字代號：在設(shè)備或元件的圖形符號上方或其近旁，用字母表示出其名稱。圖形符號：在原理圖或展開圖中所采用的設(shè)備及元件，通常都用能代表該設(shè)備及元件特征的圖形來表示，使讀者一看到圖形便能聯(lián)想到它所代表的特征?；芈窋?shù)字標(biāo)號：二次回路用數(shù)字標(biāo)號的目的有兩個：一是根據(jù)編號能了解回路的性質(zhì)及用途，二是便于記憶，按編號進(jìn)行正確的接線、維修和檢查。回路編號由4個及以下的數(shù)字組成，對于交流電路為了區(qū)分相別，在數(shù)字前面還加上A、B、C、N等文字符號。對于不同用途的回路規(guī)定了編號數(shù)字的范圍，對于一些比較重要的常見回路（例如直流正、負(fù)電源回路，跳、合閘回路）都給予固定的編號。

控制電路是用來控制操作機(jī)構(gòu)動作的電氣回路。車間變電所和容量較小的總降壓變電所的6～10kV斷路器的操作，一般多在配電裝置旁手動進(jìn)行，也就是就地控制?？偨祲鹤冸娝闹髯儔浩骱碗妷簽?5kV以上的進(jìn)出線斷路器以及出線回路較多的6～10kV斷路器，采用就地控制很不安全，容易引起誤操作，故可采用由控制室遠(yuǎn)方集中控制。按照對控制電路監(jiān)視方式的不同，有燈光監(jiān)視控制及音響監(jiān)視控制電路之分。由控制室集中控制及就地控制的斷路器，一般多采用燈光監(jiān)視控制電路，只在重要情況下才采用音響監(jiān)視控制電路。

第二節(jié)

斷路器的控制和信號回路第二節(jié)

斷路器的控制和信號回路斷路器的控制方式：集中和就地、手動和自動控制。一、控制開關(guān)和操動機(jī)構(gòu)控制開關(guān)：LW2

操動機(jī)構(gòu)：電磁操動機(jī)構(gòu)二、斷路器的控制和信號回路接線圖對斷路器控制回路的基本要求：既能進(jìn)行手動跳、合閘，又能由繼電保護(hù)與自動裝置實(shí)現(xiàn)自動跳、合閘，當(dāng)跳、合閘操作完成后，應(yīng)能自動切斷跳、合閘脈沖電流；應(yīng)有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的“跳躍”閉鎖裝置；應(yīng)能指示斷路器的合閘與分閘位置的信號；自動跳閘或合閘應(yīng)有明顯的信號；應(yīng)能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完整性。接觸器

用來頻繁接通和斷開電路的自動切換電器。主要控制對象是電動機(jī)。具有手動切換電器所不能實(shí)現(xiàn)的遙控功能，同時還具有欠壓、失壓保護(hù)的功能，但卻不具備短路保護(hù)和過載保護(hù)功能。線圈主觸點(diǎn)圖形符號文字符號KM圖形符號文字符號KM輔助常開觸頭圖形符號文字符號KM輔助常閉觸頭圖形符號文字符號KM

利用電磁吸力的原理工作，主要由電磁機(jī)構(gòu)和(主、輔助)觸頭系統(tǒng)組成。時間繼電器時間繼電器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)觸點(diǎn)延時通斷的自動控制電器。種類

有電磁式、空氣阻尼式、電動式和晶體管式等。符號（1）空氣阻尼式

是利用空氣阻尼原理獲得延時的。它由電磁機(jī)構(gòu)、延時機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成，分為通電延時和斷電延時兩種形式。中間繼電器

通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。線圈圖形符號文字符號KA常開觸頭圖形符號文字符號KA常閉觸頭圖形符號文字符號KA

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是具有更多操作位置和觸點(diǎn)、能夠接多個電路的一種手動控制電器。由于它的檔位多、觸點(diǎn)多，可控制多個電路，能適應(yīng)復(fù)雜線路的要求，故有“萬能”之稱。a）符號b）觸點(diǎn)通斷表萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)符號及觸點(diǎn)通斷表LW5系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

LW2系列控制開關(guān)圖是發(fā)電廠和變電所普遍應(yīng)用的LW2-Z型控制開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖。其正面是一個操作手柄，裝于屏前；與手柄固定連接的方軸上裝有5～8節(jié)觸點(diǎn)盒，用螺桿相連裝于屏后。

LW2-Z型控制開關(guān)的手柄有兩個固定位置和兩個操作（過渡）位置。其固定位置：垂直位是預(yù)備合閘和合閘后；水平位是預(yù)備跳閘和跳閘后。其操作位置；合閘操作，由預(yù)備合閘（垂直位）右轉(zhuǎn)30°至合閘位，瞬間發(fā)出合閘脈沖，手放開后靠彈簧作用使手柄復(fù)位與垂直位（合閘后）；其跳閘操作，由預(yù)備跳閘（水平位）左轉(zhuǎn)30°至跳閘位，瞬時發(fā)出跳閘脈沖，手放開后靠彈簧作用使手柄復(fù)位于水平位（跳閘后）。

將數(shù)節(jié)（一般5～8節(jié)）觸點(diǎn)盒重疊固定于屏后，方軸穿過其中，動觸點(diǎn)隨手柄－方軸的轉(zhuǎn)動可接通或斷開外電路，以實(shí)現(xiàn)控制開關(guān)對斷路器的控制。根據(jù)電路控制的要求，可以相應(yīng)組配觸點(diǎn)盒以形成不同功能型號的控制開關(guān)。圖LW2-Z型控制開關(guān)觸點(diǎn)表

1．控制開關(guān)和操動機(jī)構(gòu)

在發(fā)電廠和變電所的工程圖中，控制開關(guān)的應(yīng)用十分普遍，常將控制開關(guān)SA觸點(diǎn)的通斷情況用圖形符號表示如表3－3所示。表中6條垂直虛線表示控制開關(guān)手柄的6個不同的操作位置：C－合閘、PC－預(yù)備合閘、CD－合閘后、T－跳閘、PT－預(yù)備跳閘、TD－跳閘后。水平線表示端子引線，中間1－3、2－4等表示觸點(diǎn)號，靠近水平線下方的黑點(diǎn)表示該對觸點(diǎn)在此位置時是接通的，否則是斷開的。實(shí)際工程圖中，一般只將其有關(guān)部分畫出。圖

斷路器的控制回路和信號回路

合閘前，斷路器處于“跳閘后”的位置，斷路器的輔助觸點(diǎn)QF2閉合。由圖6.4的控制開關(guān)觸點(diǎn)表知SA10-11閉合，綠燈GN回路接通發(fā)亮。但由于限流電阻R1限流，不足以使合閘接觸器KO動作，綠燈亮表示斷路器處于跳閘位置，而且控制電源和合閘回路完好。當(dāng)控制開關(guān)扳到“預(yù)備合閘”位置時，觸點(diǎn)SA9-10閉合，綠燈GN改接在BF母線上，發(fā)出綠閃光，說明情況正常，可以合閘。當(dāng)開關(guān)再旋至“合閘”位置時，觸點(diǎn)SA5-8接通，合閘接觸器KO動作使合閘線圈YO通電，斷路器合閘。合閘完成后，輔助觸點(diǎn)QF2斷開，切斷合閘電源，同時QF1閉合。當(dāng)操作人員將手柄放開后，在彈簧的作用下，開關(guān)回到“合閘后”位置，觸點(diǎn)SA13-16閉合，紅燈RD電路接通。紅燈亮表示斷路器在合閘狀態(tài)。（1）手動合閘

控制開關(guān)在“跳閘后”位置，若自動裝置的中間繼電器接點(diǎn)KM閉合，將使合閘接觸器KO動作合閘。自動合閘后，信號回路控制開關(guān)中SA14-15、紅燈RD、輔助觸點(diǎn)QF1與閃光母線接通，RD發(fā)出紅色閃光，表示斷路器是自動合閘的，只有當(dāng)運(yùn)行人員將手柄扳到“合閘后”位置，RD才發(fā)出平光。

（2）自動合閘

首先將開關(guān)扳到“預(yù)備跳閘”位置，SA13-14接通，RD發(fā)出閃光。再將手柄扳到“跳閘”位置。SA6-7接通，使斷路器跳閘。松手后，開關(guān)又自動彈回到“跳閘后”位置。跳閘完成后，輔助觸點(diǎn)QF1斷開，紅燈熄滅，QF2閉合，通過觸點(diǎn)SA10-11使綠燈發(fā)出閃光。

（3）手動跳閘

如果由于故障，繼電保護(hù)裝置動作，使觸點(diǎn)K閉合，引起斷路器合閘。由于“合閘后”位置SA9-10已接通，于是綠燈發(fā)出閃光。在事故情況下，除用閃光信號顯示外，控制電路還備有音響信號。在圖6.5中，開關(guān)觸點(diǎn)SA1-3和SA19-17與觸點(diǎn)QF串聯(lián)，接在事故音響母線BAS上，當(dāng)斷路器因事故跳閘而出現(xiàn)“不對應(yīng)”（即手柄處于合閘位置，而斷路器處于跳閘位置）關(guān)系時，音響信號回路的觸點(diǎn)全部接通而發(fā)出聲響。

（4）自動跳閘

當(dāng)斷路器發(fā)生事故跳閘后，斷路器處于跳閘狀態(tài)，而控制開關(guān)仍留在“合閘后”位置，這種情況稱為“不對應(yīng)”關(guān)系。在此情況下，觸點(diǎn)SA9-10與斷路器輔助觸點(diǎn)QF2仍接通，電容器C開始充電，電壓升高，當(dāng)電壓升高到閃光繼電器K1的動作值時，繼電器動作，從而斷開通電回路，上述循環(huán)不斷重復(fù)，繼電器K1的觸點(diǎn)也不斷地開閉，閃光母線(+)BF上便出現(xiàn)斷續(xù)正電壓，使綠燈閃光。“預(yù)備合閘”、“預(yù)備跳閘”和自動投入時，也同樣能啟動閃光繼電器，使相應(yīng)的指示燈發(fā)出閃光。

SB為試驗(yàn)按鈕，按下時白信號燈WH亮，表示本裝置電源正常。

（5）閃光電源裝置實(shí)現(xiàn)功能（要求）：既能進(jìn)行手動跳、合閘，又能由繼電保護(hù)與自動裝置實(shí)現(xiàn)自動跳、合閘，當(dāng)跳、合閘操作完成后，應(yīng)能自動切斷跳、合閘脈沖電流；應(yīng)有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的“跳躍”閉鎖裝置；應(yīng)能指示斷路器的合閘與分閘位置的信號；自動跳閘或合閘應(yīng)有明顯的信號；應(yīng)能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完整性。第二節(jié)

斷路器的控制和信號回路2．?dāng)嗦菲鞯暮喕刂苹芈穼?shí)現(xiàn)功能（要求）：既能進(jìn)行手動跳、合閘，又能由繼電保護(hù)與自動裝置實(shí)現(xiàn)自動跳、合閘，當(dāng)跳、合閘操作完成后，應(yīng)能自動切斷跳、合閘脈沖電流；應(yīng)有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的“跳躍”閉鎖裝置；應(yīng)能指示斷路器的合閘與分閘位置的信號；自動跳閘或合閘應(yīng)有明顯的信號；應(yīng)能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完整性。第二節(jié)

斷路器的控制和信號回路2．防止“跳躍”的閉鎖裝置實(shí)現(xiàn)功能（要求）：既能進(jìn)行手動跳、合閘，又能由繼電保護(hù)與自動裝置實(shí)現(xiàn)自動跳、合閘，當(dāng)跳、合閘操作完成后，應(yīng)能自動切斷跳、合閘脈沖電流；應(yīng)有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的“跳躍”閉鎖裝置；應(yīng)能指示斷路器的合閘與分閘位置的信號；自動跳閘或合閘應(yīng)有明顯的信號；應(yīng)能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完整性。第二節(jié)

斷路器的控制和信號回路3．?dāng)嗦菲鞯姆趾祥l位置指示燈回路圖11-5斷路器的分合閘位置指示燈回路實(shí)現(xiàn)功能（要求）：既能進(jìn)行手動跳、合閘，又能由繼電保護(hù)與自動裝置實(shí)現(xiàn)自動跳、合閘，當(dāng)跳、合閘操作完成后，應(yīng)能自動切斷跳、合閘脈沖電流；應(yīng)有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的“跳躍”閉鎖裝置；應(yīng)能指示斷路器的合閘與分閘位置的信號；自動跳閘或合閘應(yīng)有明顯的信號；應(yīng)能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完整性。第二節(jié)

斷路器的控制和信號回路4．?dāng)嗦菲髯詣犹l或自動合閘的信號。。圖11-6斷路器自動分、合閘的燈光信號回路接線圖：按照不對應(yīng)原則設(shè)計(jì)不對應(yīng)原則：指控制開關(guān)的位置與斷路器的分合閘位置不一致實(shí)現(xiàn)功能（要求）：既能進(jìn)行手動跳、合閘，又能由繼電保護(hù)與自動裝置實(shí)現(xiàn)自動跳、合閘，當(dāng)跳、合閘操作完成后，應(yīng)能自動切斷跳、合閘脈沖電流；應(yīng)有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的“跳躍”閉鎖裝置；應(yīng)能指示斷路器的合閘與分閘位置的信號；自動跳閘或合閘應(yīng)有明顯的信號；應(yīng)能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完整性。第二節(jié)