第14章控制與信號系統(tǒng)課件

14.1電氣二次回路一次設備直接用于生產、輸送和分配電能二次設備對一次設備進行監(jiān)視、控制、測量和保護

二次電氣設備一般包括控制和信號設備、測量表計、繼電保護裝置及各種自動裝置等，它們構成了發(fā)電廠和變電所的二次系統(tǒng)14.1電氣二次回路一次設備直接用于生產、輸送和分配1二次接線將二次設備按照工作要求，互相連接組合在一起所形成的電路二次回路(二次接線)操作控制回路測量回路信號回路保護回路操作電源回路自動裝置回路二次接線二次回路(二次接線)操作控制回路測量回路信號回路保護2將二次設備按照工作要求連接在一起的圖稱為二次接線圖

按用途分原理接線圖展開接線圖安裝接線圖二次接線圖應采用國家規(guī)定的圖形符號和文字符號繪制

將二次設備按照工作要求連接在一起的圖稱為二次接線圖按用途分3表14-1電氣設備常用基本文字符號名稱新符號舊符號名稱新符號舊符號單字母雙字母單字母雙字母發(fā)電機GF接觸器KKMC電動機MD電壓繼電器KKVYJ繞組WQ電流繼電器KKALJ變壓器TB時間繼電器KKTSJ電流互感器TTALH信號繼電器KKSXJ電壓互感器TTVYH功率方向繼電器KKPGJ避雷器FBL差動繼電器KKDCJ低壓斷路器QQAZK母線WM刀開關QQKDK電抗器LDK行程開關SSQCK熔斷器FFURD控制開關SSAKK指示燈HHLSD表14-1電氣設備常用基本文字符號新符號舊符號名稱新符號4表14-2展開圖中常用的圖形符號表14-2展開圖中常用的圖形符號5注:規(guī)定元件不帶電（或斷路器未合閘）時的狀態(tài)為“?！睉B(tài)常閉觸點,元件不帶電時觸點處于閉合狀態(tài)常開觸點,元件不帶電時觸點處于斷開狀態(tài)注:規(guī)定元件不帶電（或斷路器未合閘）時的狀態(tài)為“?！睉B(tài)常閉6二次接線圖的種類原理接線圖:圖中元件設備以整體形式表示，一次設備和二次設備、交流和直流回路均繪在一起

特點：便于了解設備的整體工作概況，給人以形象、明顯、直觀的感覺缺點：在較復雜的接線中，不便閱讀和施工，不易查找錯誤二次接線圖的種類原理接線圖:圖中元件設備以整體形式表示，一次710kV線路的過流保護和測量回路原理接線圖10kV線路的過流保護和測量回路原理接線圖8展開接線圖：將二次回路有關設備解體，按供電電源不同分為交流電流回路、交流電壓回路、直流操作回路和信號回路等幾部分。各元件的線圈和接點則按動作順序分別繪在不同回路中特點：展開接線圖接線簡單、結構清晰、層次分明、閱圖和查找錯誤方便展開接線圖：將二次回路有關設備解體，按供電電源不同分為交流電910kV線路過流保護和測量展開接線圖10kV線路過流保護和測量展開接線圖10安裝接線圖：根據安裝施工的要求，表示出二次設備具體位置和布線方式的圖形。安裝接線圖包括屏面布置圖、屏背面接線圖、端子排圖和電纜配置圖等

端子排圖：是表明屏(柜)內設備與屏(柜)外設備連接情況以及屏(柜)上需要裝設的端子類型、數目以及排列順序的圖安裝接線圖：根據安裝施工的要求，表示出二次設備具體位置和布線11端子排圖表示方法示意圖端子排圖表示方法示意圖1214.2控制回路和信號回路常用低壓電器低壓電器配電電器控制電器低壓斷路器低壓熔斷器刀開關接觸器控制按鈕控制開關指示燈行程開關14.2控制回路和信號回路常用低壓電器低壓電器配電電器控13一、低壓配電電器主要裝在變電所變壓器的低壓側和各種低壓配電屏中，也常用來對控制回路供電特點:1)其操動部分可與開關本體結合為一體，不需設置專門的操動機構

2)斷路器本身具有一些保護功能（如過電流、過載、欠電壓等），不需通過互感器和繼電器來實現低壓斷路器又稱自動空氣開關一、低壓配電電器主要裝在變電所變壓器的低壓側和各種低壓配電屏14低壓斷路器工作原理圖低壓斷路器工作原理圖15二、控制電器主令電器:用于發(fā)送和轉換指令，控制容量不大的電路主令電器控制按鈕指示燈控制開關接觸器二、控制電器主令電器:用于發(fā)送和轉換指令，控制容量不大的電16控制按鈕:自動控制回路中靠手動發(fā)出控制信號的電器。為標明各按鈕的作用、避免誤操作，通常按鈕帽要做成紅、綠、藍、白等顏色以便區(qū)別。

控制按鈕:自動控制回路中靠手動發(fā)出控制信號的電器。為標明各按172.指示燈:在控制回路和信號回路中用作電源工作狀態(tài)、事故信號、預告信號、電器設備位置信號、指揮信號、聯絡信號和其它信號的指示2.指示燈:在控制回路和信號回路中用作電源工作狀態(tài)、事故信183.控制開關:操作手柄在不同的轉換角度時，有不同的觸頭通斷狀態(tài)，能對多個回路進行控制1-觸頭盒；2-面板；3-操動手柄3.控制開關:操作手柄在不同的轉換角度時，有不同的觸頭通斷19接觸器:是一種能頻繁操作交直流電路及大容量控制電路的自動控制開關電器，可作遠距離控制用。其中用得最多的是電磁接觸器 開機控制過程:按下按鈕SB2接觸器線圈K通電，K1閉合接通主電路電動機M啟動；K2閉合起自保持作用停機控制過程:按下按鈕SB1K失電K1斷開主電路斷開K2斷開，準備好下次動作接觸器:是一種能頻繁操作交直流電路及大容量控制電路的自動控制2014.3高壓斷路器的控制回路

一、概述控制方式集中控制(距離控制):就地控制:6~10kV配電裝置斷路器控制回路應滿足下述基本要求：(1)斷路器跳、合閘后，應能迅速自動切換對應的操作電路，以避免因跳、合閘線圈長時間通電而燒毀。(2)應能指示斷路器跳、合閘狀態(tài)。(3)應有防止斷路器多次跳閘、合閘的防“跳躍”閉鎖功能。14.3高壓斷路器的控制回路一、概述控制方式集中控制(距21(4)應能監(jiān)視控制回路電源和斷路器跳閘、合閘回路的完好性(5)應能實現閉鎖要求，對于氣動和液壓操動機構，當壓力不正常時，除有信號反應外，還應進行操作閉鎖(6)控制回路接線應簡單、可靠、使用電纜少(4)應能監(jiān)視控制回路電源和斷路器跳閘、合閘回路的完好性22二、斷路器的典型控制回路斷路器的操作就地:控制開關S的手柄旋至“就地”位置、遙控壓板XB2打開的情況下，由操作人員在開關柜上按動控制開關SA的操作遠方遠方手動:S旋至“遠方”位置、遙控壓板XB2合上遠方自動:無人值班的情況，則可由上一級調度值班人員發(fā)出指令，按照預先編好的操作程序通過計算機自動操作二、斷路器的典型控制回路斷路器的操作就地:控制開關S的23就地手動合閘步驟:控制開關S旋至“就地”位置、遙控壓板XB2打開按下控制開關“SA合”，(+W)―S―SA合―KCFV2―K3―QF2―YC―（-W）接通,斷路器合閘3.QF1閉合、觸點QF2斷開4.（+W）―K7―HR―QF1―YT―（-W）接通，于是紅燈發(fā)光，表明斷路器處于合閘狀態(tài)，5.同時合閘位置繼電器K7也勵磁動作，發(fā)出合閘信息就地手動合閘步驟:3.QF1閉合、觸點QF2斷開24遠方遙控合閘步驟:控制開關S旋至“遠方”位置、遙控壓板XB2接通,（+W）―S―XB2―K2―R―（-W）接通2.K2勵磁并動作，發(fā)出可進行操作信息，通過遠方合閘繼電器K5動作，使其常開觸點K5閉合3.(+W)―S―XB2-K5―KCFV2―K3―QF2―YC―（-W）接通，斷路器合閘以下與就地手動合閘相同.遠方遙控合閘步驟:3.(+W)―S―XB2-K5―KCFV25就地手動跳閘步驟:控制開關S旋至“就地”位置、遙控壓板XB2打開,按下控制開關“SA跳”，（＋W）―S―SA跳―K1―(-W)接通2.K1勵磁并動作，其常開觸點閉合，（+W）―K1―KCF1―QF1―YT―（-W）接通，斷路器跳閘QF1斷開，切斷跳閘線圈YT的電源；QF2閉合，綠燈HG發(fā)光，表明斷路器處于跳閘狀態(tài)，跳閘位置繼電器K6動作發(fā)出跳閘信息。就地手動跳閘步驟:QF1斷開，切斷跳閘線圈YT的電源；Q26遠方自動跳閘步驟:1.控制開關S旋至“遠方”位置、遙控壓板XB2接通,（+W）―S―XB2―K2―R―（-W）接通K2動作，發(fā)出可進行操作信息，通過遠方跳閘繼電器K4動作，使其常開觸點K4閉合3.K1勵磁并動作，其常開觸點閉合，（+W）―K1―KCF1―QF1―YT―（-W）接通，斷路器跳閘4.QF1斷開，切斷跳閘線圈YT的電源；QF2閉合，綠燈HG發(fā)光，表明斷路器處于跳閘狀態(tài)，跳閘位置繼電器K6動作發(fā)出跳閘信息。遠方自動跳閘步驟:K2動作，發(fā)出可進行操作信息，273.防“跳躍”閉鎖

按下控制開關“SA合”后，斷路器就合閘。如果是合閘于有予伏性故障的線路上，則在繼電保護作用下，斷路器會自動事故跳閘。假若控制開關“SA合”接觸時間過長，或觸點被焊住或機械被卡住不能復歸，即“SA合”一直在發(fā)合閘信號，則斷路器在事故跳閘后會再次合閘。由于是永久性故障，在繼電保護作用下，斷路器又會跳閘，造成斷路器多次合閘、跳閘，即出現斷路器“跳躍”現象，這極易造成斷路器損壞，必須加以防止。方法:控制回路中設有防跳閉鎖繼電器KCF,電流線圈KCFⅠ串聯在跳閘回路中，電壓線圈KCFV串聯在合閘回路中3.防“跳躍”閉鎖按下控制開關“SA合”后，斷路28防“跳躍”閉鎖機理:當操作斷路器跳閘時，電流線圈KCFⅠ勵磁，其常開觸點KCFⅠ1和KCFⅠ2閉合當合閘于有予伏性故障的線路并出現控制開關“SA合”被卡住時,電壓線圈KCFV啟動，其常閉觸點KCFV2斷開，切斷了合閘回路，避免斷路器的再次合閘。防“跳躍”閉鎖機理:當合閘于有予伏性故障的線路并出現控制開294、控制回路的監(jiān)視跳閘回路完好，跳位繼電器和綠燈HG接通合閘回路完好，合位繼電器K7以及紅燈HR接通當斷路器合閘(或跳閘)后，斷路器輔助觸點QF1和QF2切換4、控制回路的監(jiān)視跳閘回路完好，跳位繼電器和綠燈HG接通30

在高壓電器產品樣本、圖樣、技術文件、出廠檢驗報告、型式試驗報告、使用說明書及產品名牌中，常采用各種專業(yè)名詞術語，它們表示產品的結構特征、技術性能和使用環(huán)境。了解和掌握這些名詞術語可為工作帶來許多便利，現將高壓電器常用的名語術語作一介紹。高壓開關設備術語

1.高壓開關——額定電壓1kV及以上主要用于開斷和關合導電回路的電器。

2.高壓開關設備——高壓開關與控制、測量、保護、調節(jié)裝置以及輔件、外殼和支持件等部件及其電氣和機械的聯結組成的總稱。

3.戶內高壓開關設備——不具有防風、雨、雪、冰和濃霜等性能，適于安裝在建筑場所內使用的高壓開關設備。高壓電器標準用語和名詞解釋在高壓電器產品樣本、圖樣、技術文件、出廠檢驗報告、31

4.戶外高壓開關設備——能承受風、雨、雪、污穢、凝露、冰和濃霜等作用，適于安裝在露天使用的高壓開關設備。

5.金屬封閉開關設備；開關柜——除進出線外，其余完全被接地金屬外殼封閉的開關設備。

6.鎧裝式金屬封閉開關設備——主要組成部件(例如斷路器、互感器、母線等)分別裝在接地的金屬隔板隔開的隔室中的金屬封閉開關設備。

7.間隔或金屬封閉開關設備——與鎧裝式金屬封閉開關設備一樣，其某些元件也分裝于單獨的隔室內，但具有一個或多個符合一定防護等級的非金屬隔板。

8.箱式金屬封閉開關設備——除鎧裝式、間隔式金屬封閉開關設備以外的金屬封閉開關設備。

9.充氣式金屬封閉開關設備——金屬封閉開關設備的隔室內具有下列壓力系統(tǒng)之一用來保護氣體壓力的一種金屬封閉開關設備。

a.可控壓力系統(tǒng)；b.封閉壓力系統(tǒng)；c.密封壓力系統(tǒng)。

10.絕緣封閉開關設備——除進出線外，其余完全被絕緣外殼封閉的開關設備。

11.組合電器——將兩種或兩種以上的高壓電器，按電力系統(tǒng)主接線要求組成一個有機的整體而名電器仍保持原規(guī)定功能的裝置。高壓電器標準用語和名詞解釋高壓電器標準用語和名詞解釋3212.氣體絕緣金屬封閉開關設備——封閉式組合電器，至少有一部分采用高于大氣壓的氣體作為絕緣介質的金屬封閉開關設備。

13.斷路器——能關合、承載、開斷運行回路正常電流、也能在規(guī)定時間內關合、承載及開斷規(guī)定的過載電流(包括短路電流)的開關設備。

14.六氟化硫斷路器——觸頭在六氟化硫氣體中關合、開斷的斷路器。

15.真空斷路器——觸頭在真空中關合、斷的斷路器。

16.隔離開關——在分位置時，觸頭間符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標志；在合位置時，能承載正?；芈窏l件下的電流及規(guī)定時間內異常條件(例如短路)下的電流開關設備。來源:高壓開關網

17.接地開關——用于將回路接地的一種機械式開關裝置。在異常條件（如短路下，可在規(guī)定時間內承載規(guī)定的異常電流；在正?；芈窏l件下，不要求承載電流。

18.負荷開關——能在正?；芈窏l件下關合、承載和開斷電流以及在規(guī)定的異?；芈窏l件（如短路條件）下，在規(guī)定的時間內承載電流的開關裝置。高壓電器標準用語和名詞解釋12.氣體絕緣金屬封閉開關設備——封閉式組合電器33變電站內二次回路斷線是經常發(fā)生的故障。二次回路斷線總體上分為：電流互感器二次回路斷線、電壓互感器二次回路斷線及直流系統(tǒng)二次回路斷線等。筆者根據自身工作實際，下面對各類二次回路斷線的征象和處理辦法做以簡要討論，僅供大家參考。

1電流互感器二次側開路

1．1電流互感器一次繞組直接接在一次電流回路中，當二次側開路時，二次電流為零，而一次電流不變，使鐵心中的磁通急劇增加達到飽和程度。這個劇增的磁通在開路的二次繞組中產生高電壓，直接危及人身和設備的安全。

1．2

電流互感器二次側開路的征象包括：零序、負序電流啟動的保護裝置頻繁啟動，或啟動后不能復歸；差動保護啟動或誤動作；電流表指示不正常，相電流指示減小到零；有功、無功功率表指示減小，電能表走得慢；開路點有時可能有火花或冒煙等現象；電流互感器有較大嗡嗡聲等。

以上現象有些不一定同時都發(fā)生，決定于開路的二次繞組供給哪些負荷以及開路的具體情況。

變電站內二次回路故障類型判斷和處理變電站內二次回路故障類型判斷和處理34

1．3電流互感器二次側開路的處理

1．3．1根據故障現象判斷是哪一組二次繞組開路。如果是保護用的二次繞組開路，應立即申請將可能誤動的保護裝置停用。

1．3．2檢查開路繞組供電的二次回路設備（繼電器、儀表、端子排等）有無放電、冒煙等明顯的開路現象。

1．3．3如果沒有發(fā)現明顯的故障，可用絕緣工具（如驗電器等）輕輕碰觸、按壓接線端子等部位，觀察有無松動、冒火或信號動作等異常現象。在進行這一檢查時，必須使用電壓等級相符且試驗合格的絕緣安全用具（如戴絕緣手套等）。

2、電壓互感器二次側斷線

2．1電壓互感器二次回路斷線的原因，可能是接線端子松動、接觸不良、回路斷線、斷路器或隔離開關輔助觸點接觸不良、熔斷器熔斷、二次回路開關斷開或接觸不良等。

2．2電壓互感器二次回路斷線時，所有接入電壓量的保護裝置都受到影響。沒有斷線閉鎖裝置的保護將會誤動作。

2．3電壓互感器二次回路斷線可能產生下列信號或征象：距離（或低阻抗）保護斷線閉鎖裝置動作，發(fā)斷線、裝置閉鎖或故障信號；發(fā)二次回路開關跳閘告警信