中國石油大學(xué)工廠供電課件配電電氣知識 第6章 供配電系統(tǒng)二次接線

第六章供配電系統(tǒng)二次接線本章內(nèi)容變電所二次回路用于保障一次回路正確、安全、可靠運(yùn)行的系統(tǒng)。本章對其操作電源、高壓斷路器控制回路、中央信號回路、測量和絕緣監(jiān)視回路、二次回路安裝接線圖，自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置等進(jìn)行詳細(xì)分析。第一節(jié)二次回路概述

一、二次回路概念及其作用二次回路：用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路運(yùn)行以及為一次回路提供操作電源等功能的回路；主要包括：斷路器控制回路、信號回路、保護(hù)回路、監(jiān)測回路以及自動化回路、操作電源回路等。第六章供配電系統(tǒng)二次接線第一節(jié)二次回路概述

供配電系統(tǒng)的二次回路功能示意圖如下所示。在圖中，斷路器控制回路的主要功能是對斷路器進(jìn)行通、斷操作，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，相應(yīng)繼電保護(hù)動作，接通斷路器控制回路中的跳閘回路，使斷路器跳閘，啟動信號回路發(fā)出聲響和燈光信號。第一節(jié)二次回路概述

操作電源向斷路器控制回路，繼電保護(hù)裝置，信號回路，監(jiān)測系統(tǒng)等二次回路提供所需的電源。電壓互感器、電流互感器還向監(jiān)測、電能計量回路提供電流和電壓參數(shù)。第一節(jié)二次回路概述二、二次回路圖分類第一節(jié)二次回路概述二次回路原理圖主要是用來表示繼電保護(hù)、斷路器控制、信號等回路的工作原理，在該圖中一、二次回路畫在一起,繼電器線圈和其觸點畫在一起,有利于敘述工作原理,但由于導(dǎo)線交叉太多，它的應(yīng)用受到一定的限制。二次回路原理展開圖將二次回路中的交流回路與直流回路分開來畫。交流回路又分為電流回路和電壓回路，直流回路又有直流操作回路與信號回路。在展開圖中繼電器線圈和觸點分別畫在相應(yīng)的回路，用規(guī)定的圖形和文字符號表示。在展開圖的右側(cè)，有回路文字說明,方便閱讀。第一節(jié)二次回路概述二次回路安裝接線圖畫出了二次回路中各設(shè)備的安裝位置及控制電纜和二次回路的連接方式，是現(xiàn)場施工安裝、維護(hù)必不可少的圖紙。

原理圖或原理展開圖通常是按功能電路如控制回路、保護(hù)回路、信號回路來繪制的，而安裝接線圖是按設(shè)備如開關(guān)柜、繼電器屏、信號屏為對象繪制的。第二節(jié)操作電源第二節(jié)操作電源直流操作電源1．蓄電池供電的直流操作電源主要有鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池；(1)鉛酸蓄電池正極：二氧化鉛（PbO2）；負(fù)極：鉛（Pb）；電解液：稀硫酸（H2SO4）單個蓄電池額定端電壓為2V，充電后2.7V，放電后1.95。220V直流操作電壓，需要230/1.95=118個，充電后電壓升高，則長期接入的個數(shù)為230/2.7=88個，而剩余的30個用于調(diào)壓。由于鉛酸電池具有一定的危險性和污染性，需要專門的蓄電池室，投資大，不常用。第二節(jié)操作電源(2)鎘鎳蓄電池正極：氫氧化鎳（Ni(OH)3）或者三氧化鎳（Ni2O3）；負(fù)極：鎘（Cd）;電解液：氫氧化鉀（KOH）或者氫氧化（NAOH）；單個鎘鎳蓄電池電壓為1.2V，充電后為1.75V。鎘鎳蓄電池特點不受供電系統(tǒng)的影響，工作可靠，腐蝕小，大電流放電性能好，強(qiáng)度高，壽命長，不需專門的蓄電池室，可以裝在控制室。較為常用。第二節(jié)操作電源（3）蓄電池運(yùn)行方式兩種運(yùn)行方式：充電—放電運(yùn)行方式，浮充電運(yùn)行方式；A.充電—放電運(yùn)行方式正常時，1QS閉合，2QS打開，蓄電池供電；充電時：2QS閉合，1QS閉合，蓄電池充電，供電；缺點：頻繁充電，電池老化快，壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜。第二節(jié)操作電源充電－放電運(yùn)行方式的蓄電池簡化電路圖第二節(jié)操作電源正常運(yùn)行時,由蓄電池組向負(fù)荷供電,硅整流設(shè)備斷開，即蓄電池放電。為了保證在事故情況下蓄電池組能可靠工作，通常蓄電池組放電到容量的60%～70%時，蓄電池組應(yīng)停止放電，進(jìn)行充電，稱為充電－放電運(yùn)行方式。第二節(jié)操作電源在給蓄電池組充電時，硅整流設(shè)備除向蓄電池組充電外，同時還供給經(jīng)常性的直流負(fù)荷用電。蓄電池組在充電和放電過程中，端電壓變化范圍很大。為了維持直流母線電壓基本穩(wěn)定，將全組蓄電池分為兩部分，一部分是固定不調(diào)的基本電池，另一部分是可調(diào)的端電池，在充放電過程中，借減少或增加端電池的數(shù)目以達(dá)到維持母線電壓基本穩(wěn)定的目的。第二節(jié)操作電源蓄電池開始放電，放電手柄S1處于最左（即端電池和基本電池之間）位置，雙投開關(guān)QK3處于斷開位置（其觸點1－2、2－3、4－5、5－6均斷開），QK1處于接通位置（其觸點1－2、3－4接通），蓄電池接入母線，向直流負(fù)荷供電。在放電過程中，蓄電池的端電壓降低，為了保持母線電壓恒定，要經(jīng)常將放電手柄S1向右移動，用以增加蓄電池接入母線的數(shù)目。放電終止時，S1移到最右端，將全部蓄電池（包括基本電池和端電池）都接入母線。第二節(jié)操作電源準(zhǔn)備充電時，放電手柄S1已處于最右端，全部蓄電池都接入工作，充電手柄S2也放在最右端，讓全部蓄電池都得到充電。充電開始，首先將雙投開關(guān)QK3合至充電位置，其觸點2－3和5－6接通，QK1仍處于合閘位置，然后起動整流器U1，使其端電壓略高于母線電壓1～2V，使整流器U1除供母線上的全部直流負(fù)荷(I2)，還向蓄電池充電(充電電流為I1)。第二節(jié)操作電源在充電過程中，隨著充電的進(jìn)行，蓄電池端電壓逐漸上升，為了保持母線的電壓穩(wěn)定，S1向左逐漸移動，從母線上切除一部分端電池，此時兩個手柄（S1、S2）之間的端電池的充電電流為I1+I2,(參見圖8—2)。端電池接入放電時間較遲，放電較少，因此它們先充好電。為了防止端電池過充電，在充電過程中，應(yīng)將充電手柄S2逐漸左移，將充好電的端電池提前停止充電。充電終止，放電手柄S1已移到最左位置。第二節(jié)操作電源在充電過程中，隨著充電的進(jìn)行，蓄電池端電壓逐漸上升，為了保持母線的電壓穩(wěn)定，S1向左逐漸移動，從母線上切除一部分端電池，此時兩個手柄（S1、S2）之間的端電池的充電電流為I1+I2,(參見圖8—2)。端電池接入放電時間較遲，放電較少，因此它們先充好電。為了防止端電池過充電，在充電過程中，應(yīng)將充電手柄S2逐漸左移，將充好電的端電池提前停止充電。充電終止，放電手柄S1已移到最左位置。蓄電池按充電—放電運(yùn)行方式工作的主要缺點是必須頻繁地進(jìn)行充電，通常每隔1～2晝夜充電一次，蓄電池老化較快，使用壽命縮短，運(yùn)行維護(hù)也較復(fù)雜。所以，這種運(yùn)行方式很少采用。第二節(jié)操作電源采用浮充電運(yùn)行方式時,蓄電池和浮充電硅整流設(shè)備并聯(lián)工作。正常運(yùn)行時，硅整流設(shè)備給負(fù)荷供電，同時以很小電流向蓄電池浮充電，用以補(bǔ)償蓄電池自放電，使蓄電池經(jīng)常處于滿充電狀態(tài)，并承擔(dān)短時的沖擊負(fù)荷。浮充電運(yùn)行方式既提高了直流系統(tǒng)供電的可靠性，又提高了蓄電池的使用壽命，所以得到了廣泛應(yīng)用。第二節(jié)操作電源浮充電蓄電池直流系統(tǒng)原理:正常運(yùn)行（即浮充狀態(tài)）時，開關(guān)QK1和QK2處于合閘位置，QK4置正常（其觸點1－2、4－5接通）位置，使蓄電池經(jīng)常處于充滿電狀態(tài)。此時浮充電整流器與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，由于蓄電池自身內(nèi)電阻很小，外特性U=f(IL)比浮充電整流器的外特性平坦的多，因此在很大沖擊電流情況下，母線電壓雖有些下降，但絕大部分電流由蓄電池供給。第二節(jié)操作電源此外，當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生故障或浮充電整流器斷開的情況下，蓄電池將轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)運(yùn)行，承擔(dān)全部直流負(fù)荷，直到交流電壓恢復(fù)，用充電設(shè)備給蓄電池充好電后，再將浮充電整流器投入運(yùn)行，轉(zhuǎn)入正常的浮充電狀態(tài)。第二節(jié)操作電源2．硅整流直流操作電源單純采用硅整流裝置作為直流電源，一旦交流供電系統(tǒng)故障，將會嚴(yán)重影響直流的二次系統(tǒng)工作，可采用具有電容儲能的硅整流電源。正常時，硅整流裝置一方面供給直流電源，同時通過電容儲能；交流系統(tǒng)故障時，儲能電容對繼電器和跳閘線圈回路放電，使其正常動作。優(yōu)點：價格便宜，占地面積小，維護(hù)工作量小，不需充電裝置。缺點：電源獨立性差，電源可靠性受到交流系統(tǒng)的影響，需外加補(bǔ)償電容和交流電源自動投切裝置。第二節(jié)操作電源第二節(jié)操作電源硅整流的電源來自所用變低壓母線，一般設(shè)一路電路進(jìn)線，但為了保證直流操作電源的可靠性，可以采用兩路電源和兩臺硅整流裝置。硅整流U1主要用作斷路器合閘電源，并可向控制、保護(hù)、信號等回路供電，其容量較大。硅整流U2僅向操作母線供電，容量較小。兩組硅整流之間用電阻R和二極管V3隔開，V3起到逆止閥的作用，它只允許從合閘母線向控制母線供電而不能反向供電，以防在斷路器合閘或合閘母線側(cè)發(fā)生短路時，引起控制母線的電壓嚴(yán)重降低，影響控制和保護(hù)回路供電的可靠性。電阻R用于限制在控制母線側(cè)發(fā)生短路時流過硅整流U1的電流，起保護(hù)V3的作用。在硅整流U1和U2前，也可以用整流變壓器（圖中未畫）實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。整流電路一般采用三相橋式整流。第二節(jié)操作電源在直流母線上還接有直流絕緣監(jiān)察裝置和閃光裝置，絕緣監(jiān)察裝置采用電橋結(jié)構(gòu)，用以監(jiān)測正負(fù)母線或直流回路對地絕緣電阻，當(dāng)某一母線對地絕緣電阻降低時，電橋不平衡，檢測繼電器中有足夠的電流流過，繼電器動作發(fā)出信號。閃光裝置主要提供燈光閃光電源，其工作原理示意圖如圖8-5所示，在正常工作時閃光小母線（+）WF懸空，當(dāng)系統(tǒng)或二次回路發(fā)生故障時，相應(yīng)繼電器K1動作（其線圈在其它回路中），K1常閉觸點打開，K1常開觸點閉合，使信號燈HL接于閃光小母線上，WF的電壓較低，HL變暗，閃光裝置電容充電，充到一定值后，繼電器K動作，其常開觸點閉合，使閃光小母線的電壓與正母線相同，HL變亮，常閉觸點K打開，電容放電，使K電壓降低，降低到一定值后，K“失電”動作，常開觸點K打開，閃光小母線電壓變低，閃光裝置的電容又開始充電，重復(fù)上述過程。信號指示燈就發(fā)出閃光信號?？梢?，閃光小母線平時不帶電，只有在閃光裝置工作時，才間斷地獲得低電位和高電位，其間隔時間由電容的充放電時間決定。第二節(jié)操作電源直流操作電源的母線上，引出若干條線路，分別向各回路供電，如合閘回路、信號回路、保護(hù)回路等。在保護(hù)供電回路中，C1、C2為儲能電容器組，電容器所儲存的電能僅在事故情況下，用作繼電保護(hù)回路和跳閘回路的操作電源。逆止元件V1、V2主要作用是在事故情況下，交流電源電壓降低引起操作母線電壓降低時，禁止向操作母線供電，而只向保護(hù)回路放電。第二節(jié)操作電源在變電所中，控制、保護(hù)、信號系統(tǒng)設(shè)備都安裝在各自的屏中，為了方便使用操作電源，一般在屏頂設(shè)置（并排放置）操作電源小母線。屏頂小母線的直流電源由直流母線上的各回路提供。

硅整流直流操作電源的優(yōu)點是價格便宜,與鉛酸蓄電池比較占地面積小、維護(hù)工作量小、體積小、不需充電裝置。其缺點是電源獨立性差,電源的可靠性受交流電源影響,需加裝補(bǔ)償電容和交流電源自動投切裝置。二次回路復(fù)雜。第二節(jié)操作電源二．交流操作電源交流操作電源中所用變的使用中注意幾點：（1）為保證操作電源的可靠性，一般接于電源的進(jìn)線處；(2)一般采用一臺所用變，對于重要的所用變采用兩臺互為備用；(3)所用變低壓側(cè)通常采用備用電源自動投入裝置，確保所用電的供電可靠性；第二節(jié)操作電源為保證操作電源的用電可靠性，所用變一般都接在電源的進(jìn)線處，如圖8-6b所示。第二節(jié)操作電源為保證操作電源的用電可靠性，所用變一般都接在電源的進(jìn)線處，如圖8-6b所示，即使變電所母線或變壓器發(fā)生故障時，所用變?nèi)阅苋〉秒娫础Ｒ话闱闆r下，采用一臺所用變即可，但對一些重要的變電所，要求有可靠的所用電源，此電源不僅在正常情況下能保證供電給操作電源，而且應(yīng)考慮在全所停電或所用電源發(fā)生故障時，仍能實現(xiàn)對電源進(jìn)線斷路器的操作和事故照明的用電，一般應(yīng)設(shè)有兩臺互為備用的所用變。其中一臺所用變應(yīng)接至電源進(jìn)線處（進(jìn)線斷路器的外側(cè)），另一臺則應(yīng)接至與本變電所無直接聯(lián)系的備用電源上。在所用變低壓側(cè)可采用備用電源自動投入裝置，以確保所用電的可靠性。值得注意的是，由于兩臺所用電變壓器所接電源中相位的關(guān)系，有時是不能并聯(lián)運(yùn)行的。第三節(jié)高壓斷路器控制回路為了實現(xiàn)對斷路器的控制，必須有發(fā)出分、合閘命令的控制機(jī)構(gòu)，如控制開關(guān)或控制按鈕等；執(zhí)行操作命令的斷路器的操動機(jī)構(gòu)；以及傳送命令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間傳送機(jī)構(gòu)，。由這幾部分構(gòu)成的電路，即為斷路器控制回路。第三節(jié)高壓斷路器控制回路高壓斷路器控制回路要求高壓斷路器控制回路的直接控制對象為斷路器的操作機(jī)構(gòu)。主要分為電磁操動機(jī)構(gòu)（CD）、彈簧操動機(jī)構(gòu)(CT)、液壓操動機(jī)構(gòu)（CY）等。控制回路的基本要求：（1）手動和自動結(jié)合：能夠手動和自動合閘、跳閘；（2）監(jiān)視和保護(hù)：監(jiān)視控制回路操作電源以及跳閘、合閘回路的完好性；對二次回路短路、過負(fù)荷進(jìn)行保護(hù)；第三節(jié)高壓斷路器控制回路（3）命令自動解除：斷路器操動機(jī)構(gòu)中的合、跳閘線圈按短時通電設(shè)計，在合閘或者跳閘完成后能夠自動解除命令脈沖，切斷合閘或者跳閘電源；（4）位置信號：具有反應(yīng)斷路器手動和自動跳、合閘的位置信號；（5）防跳措施：具有防止斷路器多次合、跳閘的防跳措施；（6）事故跳閘回路按照不對應(yīng)原理接線；（7）監(jiān)視和閉鎖回路：采用氣壓、液壓和彈簧操動機(jī)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)視和閉鎖回路；第三節(jié)高壓斷路器控制回路2．電磁操動機(jī)構(gòu)的斷路器控制回路（1）控制開關(guān)（控制元件）LW2型系列自動復(fù)位控制開關(guān)（萬能開關(guān)，復(fù)合開關(guān)，組合開關(guān)）結(jié)構(gòu)第三節(jié)高壓斷路器控制回路LW2-Z-1a.4.6a.40.20.20/F8型控制開關(guān)的觸點圖表如下所示；控制開關(guān)有6個位置，其中“跳閘后”和“合閘后”為固定位置，其他為操作時的過渡位置。第三節(jié)高壓斷路器控制回路注意幾點：（1）共有24個固定觸點；（2）共有6個觸點盒；而且每個觸點盒中有4個觸點；按照觸點盒的位置為序進(jìn)行編號排列；（3）四個字母的含義：T—跳閘；D—后；C—合閘；P—預(yù)備；（4）注意分析過程中用到的觸點；主要用到觸點號為：5-16；即用到中間四個觸點盒。第三節(jié)高壓斷路器控制回路電磁操動機(jī)構(gòu)的斷路器控制原理結(jié)合電磁操動機(jī)構(gòu)的斷路器控制以及信號回路分析下列過程（1）斷路器的手動控制a.合閘前狀態(tài)SA——TD：合閘前，即跳閘后位置：觸點10-11接通回路：+WC—K11-10—HG—1R—QF1—KM—-WC。QF1閉合，HG綠燈亮。因限流電阻1R的存在，流過合閘接觸器線圈KM的電流很小，不足以使其動作；而且綠燈亮表示合閘回路完好且斷路器處于跳閘位置。觸點14-15接通，QF2斷開，對應(yīng)回路不通；第三節(jié)高壓斷路器控制回路b.手動合閘過程：第一階段 SA——PC：即預(yù)備合閘位置，將SA在TD位置順時針旋轉(zhuǎn)90度。 觸點9-10接通回路：+WF—K9-10—HG—1R—QF1—KM—-WC。HG閃光。此時控制開關(guān)的位置與合閘后的位置相同，但是斷路器依然處于斷開位置——不對應(yīng)接線原理：即控制開關(guān)的指示位置與斷路器的實際位置不對應(yīng)；綠燈閃光表明處于PC狀態(tài)，提醒工作人員核對操作對象是否有誤。觸點K13-14接通：QF2斷開，對應(yīng)回路不通；第三節(jié)高壓斷路器控制回路第二階段 SA——C：即合閘位置，將SA在PC位置順時針旋轉(zhuǎn)45度。觸點5-8接通回路：+WC—K5-8—KTL2—QF1—KM—-WC。沒有1R的電流作用，電流較大，KM動作，對應(yīng)觸點KM1，KM2閉合，合閘線圈YO通電，斷路器合閘動作。合閘完成后，斷路器的常閉輔助觸點QF1斷開，即自動斷開合閘回路，綠燈滅。而斷路器的常開輔助觸點QF2閉合。第三節(jié)高壓斷路器控制回路觸點9-12接通+WF—K9-10—HG—1R—QF1—KM—-WC。但合閘完成后QF1斷開，HG滅掉。觸點13-16接通回路：+WC—K16-13—HR—2R—KTL—QF2—YR—-WC。合閘完成后QF2閉合，又因2R的存在，使得回路電流很小，不足以跳閘線圈YR動作，因而只是HR起到指示作用，表明SA處于合閘位置；第三節(jié)高壓斷路器控制回路第三階段 合閘后 SA——CD 在控制開關(guān)內(nèi)部彈簧的作用下，SA自動回到“合閘后”位置。觸點13-16接通回路：+WC—K16-13—HR—2R—KTL—QF2—YR—-WC。又因2R的存在，使得回路電流很小，不足以跳閘線圈YR動作，因而只是HR起到發(fā)出平光指示斷路器處于手動合閘狀態(tài)后作用，同時表明跳閘回路完好以及控制回路中的1FU，2FU完好。觸點9-10接通由于回路中QF1斷開，回路不通。第三節(jié)高壓斷路器控制回路C：手動跳閘第一階段預(yù)備跳閘 SA——PTSA逆時針旋轉(zhuǎn)90度，到達(dá)預(yù)備跳閘位置：SA——PT觸點13-14接通，觸點13-16斷開回路：+WF—K13-14—HR—2R—KTL—QF2—YR—-WC將紅燈接于閃光母線，紅燈閃光，此時控制開關(guān)的位置處于跳閘后的位置，但是斷路器依然處于合閘狀態(tài)，采用的是不對應(yīng)接線原理。表明處于預(yù)跳狀態(tài)。觸點10-11接通，但是QF1斷開，使得回路不通。第三節(jié)高壓斷路器控制回路C：手動跳閘第一階段預(yù)備跳閘 SA——PTSA逆時針旋轉(zhuǎn)90度，到達(dá)預(yù)備跳閘位置：SA——PT第三節(jié)高壓斷路器控制回路觸點13-14接通，觸點13-16斷開回路：+WF—K13-14—HR—2R—KTL—QF2—YR—-WC將紅燈接于閃光母線，紅燈閃光，此時控制開關(guān)的位置處于跳閘后的位置，但是斷路器依然處于合閘狀態(tài)，采用的是不對應(yīng)接線原理。表明處于預(yù)跳狀態(tài)。觸點10-11接通，但是QF1斷開，使得回路不通。第三節(jié)高壓斷路器控制回路第三節(jié)高壓斷路器控制回路第三節(jié)高壓斷路器控制回路第二階段 跳閘 SA—T，SA在PT位置逆時針旋轉(zhuǎn)45度；觸點6-7接通回路：+WC—K6-7—KTL—QF2—YR—-WC跳閘線圈接通，斷路器跳閘，之后QF1接通，QF2斷開；此時紅燈滅掉；觸點10-11接通回路：+WC—K10-11—HG—1R—QF1—KM—-WC跳閘完成后QF1閉合，綠燈開始亮觸點14-15接通，由于跳閘完成后QF2斷開，回路斷開。第三節(jié)高壓斷路器控制回路第三階段 跳閘后SA—TD，在彈簧作用下，SA由T回到TD位置；觸點10-11接通回路：+WC—K11-10—HG—1R—QF1—KM—-WC。QF1閉合，HG綠燈亮。因限流電阻1R的存在，流過合閘接觸器線圈KM的電流很小，不足以使其動作；而且綠燈亮表示合閘回路完好且斷路器處于跳閘位置。觸點14-15接通，QF2斷開，對應(yīng)回路不通；第三節(jié)高壓斷路器控制回路（2）斷路器的自動控制 斷路器的自動控制通過自動裝置的繼電器觸點1K，2K完成，二者分別與5-8和6-7并聯(lián)分別實現(xiàn)合閘和跳閘的自動控制，執(zhí)行過程不再由控制開關(guān)來控制，即控制開關(guān)的位置不變化。 當(dāng)1K動作時，即執(zhí)行合閘操作時，控制開關(guān)依然處于跳閘后狀態(tài)，此時，斷路器的常閉輔助觸點斷開，而常開輔助觸點QF2閉合：K14-15接通，紅燈閃光。但是正常合閘后的指示燈為紅燈發(fā)出平光，二者不再一致，需要人為改變。第三節(jié)高壓斷路器控制回路當(dāng)2K動作時，即自動執(zhí)行跳閘操作時，控制開關(guān)依然處于合閘后狀態(tài)，跳閘后常閉輔助觸點QF1閉合，常開輔助觸點QF2斷開，此時控制開關(guān)依然處于合閘后狀態(tài)：K9-10接通，綠燈閃光；但正常跳閘后為綠燈發(fā)平光，二者不一致需要人為改變。 因此，自動跳閘以及自動合閘后，指示燈指示狀態(tài)與斷路器的實際狀態(tài)不對應(yīng)，需要人為改變控制開關(guān)的位置。第三節(jié)高壓斷路器控制回路事故自動跳閘過程： 當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生事故，保護(hù)出口繼電器觸點3K閉合，SA的6-7接通，YR通電，執(zhí)行跳閘操作，HG（綠燈）發(fā)出閃光，表明斷路器事故跳閘。與3K串聯(lián)的KS為信號繼電器電流線圈，電阻較小，不影響跳閘回路電流，跳閘后KS通電能夠發(fā)出信號。 同時，斷路器常閉輔助觸點QF3，在跳閘后閉合，而SA依然置于“合閘后”位置，觸點K1-3，K17-19接通，事故音響小母線WAS與-WS接通構(gòu)成回路，從而啟動事故音響裝置，發(fā)出事故音響信號，如電笛或者蜂鳴器。第三節(jié)高壓斷路器控制回路（3）斷路器的防跳 若沒有KTL防跳繼電器，在合閘后如果控制開關(guān)SA的觸點K5-8或者自動裝置觸點1K被卡死，而此時系統(tǒng)中出現(xiàn)永久性故障，繼電保護(hù)使斷路器跳閘后，斷路器常閉觸點QF1閉合，合閘回路又被接通，則出現(xiàn)多次“跳閘-合閘”的現(xiàn)象——稱為“跳躍”；跳躍會導(dǎo)致斷路器損壞，造成事故的擴(kuò)大，故需要增加防跳繼電器KTL。第三節(jié)高壓斷路器控制回路防跳繼電器KTL的工作原理：第三節(jié)高壓斷路器控制回路防跳繼電器KTL的工作原理 當(dāng)控制開關(guān)SA合閘（K5-8接通）或者自動裝置觸點1K合閘時，如果此時系統(tǒng)中存在永久性故障，則繼電保護(hù)動作，其觸點2K閉合，使得斷路器跳閘。跳閘電流流過防跳繼電器KTL的電流線圈，使其啟動，常閉觸點KTL2打開，常開觸點KTL1閉合，使其KTL電壓線圈也動作，并且電壓自保持；斷路器跳開后，QF1閉合，如果此時合閘脈沖沒有解除，即控制開關(guān)或者自動裝置觸點被卡死，因常閉觸點KTL2已斷開，所以斷路器不會合閘；只有當(dāng)觸點K5-8或者1K斷開后，防跳繼電器KTL電壓線圈失電后，常閉觸點才能閉合。這樣就能防止跳躍現(xiàn)象的出現(xiàn)。

第四節(jié)中央信號回路一．中央信號回路的作用及類型1.作用變電所進(jìn)出線、變壓器和母線等都要配置繼電保護(hù)或者監(jiān)測裝置，保護(hù)或者監(jiān)測裝置動作后都要通過信號系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的信號來提示運(yùn)行人員，能夠直接反映出繼電保護(hù)以及絕緣裝置的狀態(tài)。中央信號回路主要包括：事故信號回路和預(yù)告信號回路。第四節(jié)中央信號回路2.中央信號類型事故信號：斷路器發(fā)生事故跳閘時，起動蜂鳴器發(fā)出報警，斷路器位置指示燈閃光，事故類型光字牌點亮，指示故障的位置和類型。預(yù)告信號：當(dāng)電氣設(shè)備異常運(yùn)行時，警鈴起動，標(biāo)有故障性質(zhì)的光字牌點亮，指示異常運(yùn)行的類型。位置信號：斷路器的位置（分合指示器）、隔離開關(guān)位置信號等；指揮信號：用于主控制室向其他控制室發(fā)出操作命令；聯(lián)系信號：控制室之間的聯(lián)系；第四節(jié)中央信號回路3.對中央信號回路的要求快速性：中央事故信號裝置應(yīng)該保證在任一斷路器事故跳閘后，立即發(fā)出音響信號、燈光信號或者其他的指示信號；準(zhǔn)確性：中央預(yù)知信號裝置應(yīng)該保證在任一電路發(fā)生故障時，能夠按照要求（瞬時或者延時）準(zhǔn)確發(fā)出信號；區(qū)分性：中央事故音響信號與預(yù)知音響信號應(yīng)區(qū)別。一般事故音響信號采用電笛或者蜂鳴器，預(yù)知音響信號用電鈴；有別性：音響信號能夠自動或者手動解除；而燈光等指示信號應(yīng)該保持到故障被消除為止；自診斷功能：接線簡單、可靠，且能夠監(jiān)視信號回路的完好性；試驗功能：能夠?qū)κ鹿市盘?、預(yù)知信號及光字牌的完好性進(jìn)行試驗；第四節(jié)中央信號回路二、中央事故信號回路中央事故信號：斷路器事故跳閘后，能夠及時發(fā)出音響信號（蜂鳴器）并用光字牌燈顯示出故障性質(zhì)。（蜂鳴器+光字牌）第四節(jié)中央信號回路1.中央復(fù)歸不重復(fù)動作的事故信號回路第四節(jié)中央信號回路斷路器正常工作時：斷路器合上，控制開關(guān)SA的K1-3，K19-17接通，此時每個斷路器的輔助常閉觸點是斷開的；從而所有回路不通；斷路器事故跳閘時：如1QF跳閘，則1QF閉合， 回路：+WS—HB—KM常閉觸點—K1-3—K19-17—1QF—-WS蜂鳴器HB發(fā)出聲響。第四節(jié)中央信號回路按2SB復(fù)歸按扭，KM線圈通電，KM常閉打開，蜂鳴器HB斷電解除音響，KM常開觸點閉合，繼電器KM自鎖，此時如果其他斷路器2QF也發(fā)生事故跳閘，則蜂鳴器不會發(fā)出音響，所以稱為不能重復(fù)動作。能夠在控制室內(nèi)通過手動復(fù)歸稱為中央復(fù)歸。1SB為試驗按扭，用于檢查事故音響的完好性。第四節(jié)中央信號回路2．中央復(fù)歸重復(fù)動作的事故信號回路第四節(jié)中央信號回路信號沖擊繼電器KI：TA為脈沖變流器；一次側(cè)電流突然增加時，二次側(cè)能夠感應(yīng)出電動勢，使得KR為其執(zhí)行元件；V1：保證信號的單向性；V2，C：去干擾；正常時：控制開關(guān)SA的K1-3，19-17均閉合；當(dāng)1QF，2QF斷路器合上時，其輔助常閉觸點均打開；第四節(jié)中央信號回路事故跳閘時：如1QF，輔助常閉觸點閉合，沖擊繼電器的脈沖變流器一次繞組電流突增，在其二次側(cè)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使KR動作；KR的常開觸點（K1-9）閉合，中間繼電器KM動作，（1）其常開觸點7-15閉合自鎖；（2）常開輔助觸點5-13閉合，使蜂鳴器HB通電發(fā)出聲響；（3）常開輔助觸點6-14閉合，使得時間繼電器KT動作，KM線圈失電，其所有的常閉觸點延時打開，音響自動解除。而且此時若有其他事故跳閘，該音響信號仍可以重復(fù)動作，由于動作回路中串聯(lián)的光字牌中的電阻并聯(lián)，使得沖擊電流變大，從而保證了重復(fù)性動作。 其中：1SB為試驗按扭；2SB為音響手動解除按扭；第四節(jié)中央信號回路三、中央預(yù)告信號回路 中央預(yù)告信號是指在供電系統(tǒng)中，發(fā)生不正常工作狀態(tài)（設(shè)備工作異常：變壓器過負(fù)荷等）時發(fā)出的音響及指示信號；采用電鈴+光字牌來顯示故障的性質(zhì)和地點。第四節(jié)中央信號回路1.中央復(fù)歸不重復(fù)動作預(yù)告信號回路第四節(jié)中央信號回路KS：為跳閘保護(hù)回路繼電器觸點，用于反映系統(tǒng)中的異常工況；若系統(tǒng)中發(fā)生異常工況（如變壓器過負(fù)荷），經(jīng)一定延時后，KS閉合：回路：+WS—KS—HL—WFS—KM（1-2）—HA—-WS電鈴HA發(fā)出聲響，HL光字牌變亮；第四節(jié)中央信號回路1SB：為試驗按鈕，檢驗電鈴的好壞；2SB：音響解除按鈕；按下時：線圈KM上電，常閉觸點KM(1-2)開，HA停，常開觸點KM(3-4)閉合自鎖，KM(5-6)閉合，HY黃燈亮，指示狀態(tài)。系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況后，若不進(jìn)行消除，KS,HL,KM3-4,KM5-6,KM線圈一直接通，當(dāng)另有故障時，HA不響，僅有HL光字牌指示。第四節(jié)中央信號回路2．中央復(fù)歸重復(fù)動作預(yù)告信號回路第四節(jié)中央信號回路（1）當(dāng)SA處于工作位置，K13-14,15-16接通時，若系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行，則1K,2K……..中對應(yīng)的繼電器觸點閉合，假設(shè)1K閉合：回路：+WS—1K—1HL—K13-14,K15-16—KI—-WSHA發(fā)出音響，光字牌1HL發(fā)亮指示；第四節(jié)中央信號回路（2）當(dāng)SA處于試驗位置，回路：+WS—K12-11—K9-10—K8-7—2WFS—HL—1WFS—K1-2—K4-3—K5-6—-WS使得所有光字牌變亮，檢驗燈泡的好壞。2SB為音響解除按鈕，音響解除后，若其他設(shè)備或者回路出現(xiàn)異常工況時，音響及對應(yīng)的光字牌便會提示——重復(fù)動作。

第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路一、測量儀表配置1．電氣測量的目的：（1）計費(fèi)測量：計量用電量：有功電度表，和無功電度表。要求精度高。(2)對供電系統(tǒng)中運(yùn)行狀態(tài)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析進(jìn)行的測量；(3)對交、直流系統(tǒng)的安全狀況進(jìn)行監(jiān)測，如絕緣電阻、三相電壓的平衡等；第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路2．變配電裝置中測量儀表的配置（1）（2）第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路（3）第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路

(5)低壓動力線路上應(yīng)裝一只電流表。照明和動力混合供電的線路上，照明負(fù)荷占總負(fù)荷15％～20％以上時，應(yīng)在每相上裝一只電流表。如需電能計量，一般應(yīng)裝設(shè)一只三相四線有功電度表。

(6)并聯(lián)電容器總回路上，每相應(yīng)裝設(shè)一只電流表，并應(yīng)裝設(shè)一只無功電度表。（4）第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路2．儀表的準(zhǔn)確度要求（1）交流電壓、電流表可以選用1.5~2.5級；直流電路中電流、電壓表可用1.5級；頻率表可選用0.5級。（2）電壓表及互感器準(zhǔn)確度配置表第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路(3)儀表的測量范圍和電流互感器變流比的選擇，宜滿足當(dāng)電力裝置回路以額定值運(yùn)行時，儀表的指示在標(biāo)度尺的2／3處。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路特殊幾點：對有可能過負(fù)荷的電力裝置回路，儀表的測量范圍，宜留有適當(dāng)?shù)倪^負(fù)荷裕度；對重載起動的電動機(jī)和運(yùn)行中有可能出現(xiàn)短時沖擊電流的電力裝置回路，宜采用具有過負(fù)荷標(biāo)度尺的電流表；對有可能雙向運(yùn)行的電力裝置回路，應(yīng)采用具有雙向標(biāo)度尺的儀表。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路二、三相電路的功率測量1.三相電路有功功率的測量——為相電壓和相電流；——為相電壓和相電流之間的夾角；第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路在三相對稱系統(tǒng)中，——相電壓，相電流；

——線電壓和相電流；

——為相電壓和相電流之間的夾角；第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路對于單相電路的功率瞬時值，設(shè)此時初相位：對于三相對稱電路而言，可見，三相瞬時功率之和也是常數(shù)，等于三相平均功率；但是各相的瞬時功率不相等。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路（1）三相三線制電路——二瓦計，二表法；無論三相是否對稱，均可采用該方法；由于得：，

即采用兩只功率表可以測量三相功率之和。功率表的讀數(shù)為平均值。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路相量分析：三相電路對稱，將上式展開整理后即可得到：第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路三、三相電路電能的測量第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路電度表：將電功率與時間的乘積進(jìn)行累計起來得到電量。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路1.三相電路有功電能的測量三相三線制電路中可采用：兩只單相電度表，或者一個兩元件三相電度表測量三相有功電能。接線方式與三相功率的測量相同，注意接線的方法。在高壓系統(tǒng)中，電度表需要經(jīng)過互感器接入主電路中。接線如圖所示。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路1.三相電路有功電能的測量三相四線制電路中：接線如圖所示。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路三相四線制兩元件有功電度表測量原理：則當(dāng)三相平衡時有，第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路2．三相電路無功電能的測量與無功功率的測量接線原理一致，即采用跨相90度的接法。帶附加電流線圈的三相兩元件的無功電度表的接線方法，如圖。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路2．三相電路無功電能的測量注意：第一個元件的兩個電流線圈分別接入，電壓線圈接；第二個元件的電流線圈分別接，電壓線圈跨接在線電壓上。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路分析：第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路三相平衡：可見無論采用三相四線制還是三相三線制接線，只要電壓對稱則得到的結(jié)果就是正確的。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路四．直流絕緣監(jiān)視回路1．兩點接地的危害在直流系統(tǒng)中，正、負(fù)母線對地是懸空的，當(dāng)發(fā)生一點接地時，并不會引起任何危害，但必須及時消除，否則當(dāng)另一點接地時，會引起信號回路、控制回路、繼電保護(hù)回路和自動裝置回路的誤動作，如圖所示，A，B兩點接地會造成誤跳閘情況。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路2．直流絕緣監(jiān)視裝置回路圖第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路直流絕緣監(jiān)視裝置原理接線圖，它是利用電橋原理進(jìn)行監(jiān)測的，正負(fù)母線對地絕緣電阻做電橋的兩個臂，如圖(a)等效電路所示。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路正常狀態(tài)下，直流母線正極和負(fù)極的對地絕緣良好，正極和負(fù)極等效對地絕緣，電阻R十和R—相等，繼電器KE線圈中只有微小的不平衡電流通過，繼電器不動作。當(dāng)某一極的對地絕緣電阻(R+或R—)下降時，電橋失去平衡，流過繼電器KE線圈中的電流增大。當(dāng)絕緣電阻下降到一定值時，流過繼電器KE線圈中的電流增大，繼電器KE動作，其常開觸點閉合，發(fā)出預(yù)告信號。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路在圖(b)中，IR＝2R＝3R＝1000歐姆。整個裝置可分為信號部分和測量部分。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路母線電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)ST有3個位置，不操作時，其手柄在豎直的母線位置，觸點⑨一⑩，②一①和⑤一⑧接通，電壓表2V可測量正、負(fù)母線間電壓。若將ST手柄逆時針方向旋轉(zhuǎn)45度，置于“負(fù)對地”位置時，ST觸點⑤一⑧，①一④接通，則2V接到負(fù)極與地之間；若將ST手柄順時針旋轉(zhuǎn)45度(相對豎直位置)時，ST接觸①一②和⑤一⑥接通，2V接到正極與地之間。利用轉(zhuǎn)換開關(guān)ST和電壓表2V，可判別哪一極接地。若兩極絕緣良好，則正極對地和負(fù)極對地時2V指示0V，因為電壓表2V的線圈沒有形成回路，如果正極接地，則正極對地電壓為0V，而負(fù)極對地指示220V。反之，當(dāng)負(fù)極接地時，情況與之相似。第五節(jié)測量回路和絕緣監(jiān)視回路絕緣監(jiān)視轉(zhuǎn)換開關(guān)1SL也有3個位置，即“信號”、“測量位置l”、“測量位置2”。一般情況下，其手柄置于“信號”位置，1SL的觸點⑤一⑦和⑨一⑥接通，使電阻3R被短接(ST應(yīng)置于“母線”位置，ST接點⑨一⑩接通)。接