二次回路基礎(chǔ)知識(shí)與高壓柜二次回路分析

官勝Part1Part2Part3

INDEXPart4Part52010.6.18電氣二次回路的基本知識(shí)Part5Part6電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)電氣二次回路的操作電源BOECD變電系統(tǒng)繼電保護(hù)電氣二次測(cè)量監(jiān)視回路電氣二次回路識(shí)圖電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)之典型二次回路講解二次回路的定義：由二次設(shè)備互相連接，構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路稱為二次回路。在詞典中的解釋：在電氣系統(tǒng)中由互感器的次級(jí)繞組、測(cè)量監(jiān)視儀器、繼電器、自動(dòng)裝置等通過(guò)控制電纜聯(lián)成的電路。用以控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)、測(cè)量和監(jiān)視一次回路中各參數(shù)和各元件的工作狀況。指對(duì)一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)視、控制、測(cè)量、調(diào)節(jié)和保護(hù)，所配置的如：測(cè)量?jī)x表、繼電器、控制和信號(hào)元件，自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)裝置、電流、電壓互感器等，按一定的要求連接在一起所構(gòu)成的電氣回路，稱為二次接線或稱為二次回路。二次回路的組成見圖一：

按電源性質(zhì)分：直流回路、交流回路按二次設(shè)備各種不同的用途可分為：繼電保護(hù)二次回路、自動(dòng)裝置二次回路、控制系統(tǒng)二次回路、測(cè)量?jī)x表二次回路、信號(hào)裝置二次回路等。

Part1：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)Part1：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)在圖一所有儀表和繼電器都是以整體形式的設(shè)備圖形符號(hào)表示，不畫出內(nèi)部拉線，而只畫出接點(diǎn)的連接。并將二次部分的電流回路、電壓回路、直流回路和一次回路圖繪制在一起。特點(diǎn)：能使看圖人對(duì)整個(gè)裝置的構(gòu)成有一個(gè)整體概念，可清楚了解二次回路各設(shè)備間的電氣聯(lián)系和動(dòng)作原理。圖一操作電源

:二次回路的操作電源主要有直流和交流兩大類。直流操作電源主要有蓄電池和硅整流直流操作電源兩種。對(duì)采用交流操作的斷路器應(yīng)采用交流操作電源，對(duì)應(yīng)的所有二次回路如保護(hù)回路繼電器、信號(hào)回路設(shè)備、控制設(shè)備等均采用交流形式。直流操作電源:蓄電池組供電的直流操作電源。在BOECD變電所系統(tǒng)中，采用的是PMB密封免維護(hù)蓄電池組作直流操作電源。蓄電池主要有鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池兩種,為高壓柜提供斷路器控制電源及儲(chǔ)能等保護(hù)。BOECD直流屏蓄電池容量單只42.0A，電壓為13.2V，共十只輸出DC110直流電源。如下圖二Part2：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)(操作電源）對(duì)操作電源的可靠性要求很高，容量要求足夠大，盡可能不受供電系統(tǒng)運(yùn)行的影響。二次回路的操作電源高壓斷路器分、合閘回路繼電保護(hù)自動(dòng)裝置、信號(hào)回路、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其他二次回路二次回路操作電源的組成Part2：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)(操作電源）圖二Part2：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)(操作電源）我司直流屏控制主接線圖Part2：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)(操作電源）繼電保護(hù)二次回路

自動(dòng)迅速地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除出去，或及是針對(duì)各種不正常的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)出信號(hào)。對(duì)繼電保護(hù)的要求

1、選擇性；2、快速性；3、靈敏性；4、可靠性。繼電器的作用：作用：繼電器是組成繼電保護(hù)裝置的基本元件，當(dāng)其輸入達(dá)到或低于一定值時(shí)它便動(dòng)作，并通過(guò)執(zhí)行元件發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。BOECD采用的保護(hù)有：電流保護(hù)、電力變壓器保護(hù)、母線保護(hù)自動(dòng)重合閘保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)幾種類型。一）10kV變電所的繼電保護(hù)裝置1、過(guò)流保護(hù)整定原則：按照避開被保護(hù)線路的最大工作電流來(lái)整定。過(guò)流保護(hù)在動(dòng)作時(shí)間整定上采用階梯原則。過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限有兩種：1）定時(shí)限2）反時(shí)限Part3：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)（我司繼電保護(hù)）2、電流速斷保護(hù)整定原則：按躲過(guò)被保護(hù)設(shè)備（線路）末端的最大短路電流來(lái)整定。因此，被保護(hù)設(shè)備末端有一段保護(hù)不到的死區(qū)。這就必須依靠過(guò)電流保護(hù)作為后備。3、限時(shí)電流速斷保護(hù)用來(lái)彌補(bǔ)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍小和過(guò)流保護(hù)的時(shí)限長(zhǎng)的不足。整定原則：其動(dòng)作電流大于下一段線路瞬時(shí)速斷保護(hù)可動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限比下一線路瞬時(shí)速斷保護(hù)大一個(gè)時(shí)間階差。4、低電壓保護(hù)5、其他保護(hù)BOECD的繼電保護(hù)裝置采用的是國(guó)電南自生產(chǎn)的PDS系列綜保裝置對(duì)10KV高壓柜進(jìn)行保護(hù)。（附圖）Part3：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)（我司繼電保護(hù)）PDS綜保裝置電流保護(hù)部分接線圖保護(hù)電流測(cè)量電流Part3：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)（我司繼電保護(hù)）Part3：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)（我司繼電保護(hù)）PDS740綜保裝置接線圖Part3：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)（我司繼電保護(hù)）指示燈型號(hào)●（綠）●（紅）●（紅）●（紅）●（紅）●（紅）PDS-741A運(yùn)行跳閘合閘未充電預(yù)告告警正常運(yùn)行時(shí)點(diǎn)亮保護(hù)跳閘動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅保護(hù)合閘動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅重合閘停用或未充滿電時(shí)點(diǎn)亮，充滿電后自動(dòng)熄滅檢測(cè)到裝置或系統(tǒng)異常但不影響運(yùn)行時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅檢測(cè)到裝置出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)點(diǎn)亮，此時(shí)保護(hù)退出運(yùn)行，按復(fù)歸鍵熄滅PDS-742A運(yùn)行跳閘合閘未充電預(yù)告告警同上同上同上同上同上同上差動(dòng)后備光發(fā)光收差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅裝置發(fā)送光纖信號(hào)指示，正常時(shí)閃爍裝置接收光纖信號(hào)指示，正常時(shí)閃爍PDS-743A/B/C運(yùn)行電流電壓不平衡預(yù)告告警同上電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅過(guò)電壓或欠電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅不平衡電流或不平衡電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)點(diǎn)亮，按復(fù)歸鍵熄滅同上同上Part3：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)（我司繼電保護(hù)）電力變壓器的保護(hù)：1：過(guò)流保護(hù)2：電流速斷保護(hù)3：差動(dòng)保護(hù)變壓器過(guò)流保護(hù)接線與線路的過(guò)流保護(hù)接線方式相同。變壓器的主保護(hù)見右圖：保護(hù)原理變壓器兩側(cè)的電流互感器按循環(huán)電流接線方式接入差動(dòng)繼電器。正常運(yùn)行或外部短路時(shí)，流入繼電器的電流為很小的不平衡電流；內(nèi)部故障時(shí)，流入繼電器的電流為兩側(cè)的短路電流之和。電力變壓器的主保護(hù)Part3：電氣二次回路基礎(chǔ)知識(shí)（我司繼電保護(hù)）測(cè)量監(jiān)視回路1．變配電裝置中測(cè)量?jī)x表的配置(1)在工廠供配電系統(tǒng)每一條電源進(jìn)線上，必須裝設(shè)計(jì)費(fèi)用的有功電度表和無(wú)功電度表及反映電流大小的電流表。通常采用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量柜，計(jì)量柜內(nèi)有專用電流、電壓互感器。(2)在變配電所的每一段母線上(3～10kV)，必須裝設(shè)電壓表4只，其中一只測(cè)量線電壓，其他三只測(cè)量相電壓。中性點(diǎn)非直接接地的系統(tǒng)中，各段母線上還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置，絕緣監(jiān)視裝置所用的電壓互感器與避雷器放在一個(gè)柜內(nèi)(簡(jiǎn)稱PT柜)。(3)3kV～10kV配電線路，應(yīng)裝設(shè)電流表，有功電度表，無(wú)功電度表各一只，如不是單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位時(shí)，無(wú)功電度表可不裝設(shè)。當(dāng)線路負(fù)荷大于5000kV·A及以上時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)一只有功功率表。(4)低壓動(dòng)力線路上應(yīng)裝一只電流表。照明和動(dòng)力混合供電的線路上照明負(fù)荷占總負(fù)荷15％～20％以上時(shí)，應(yīng)在每相上裝一只電流表。如需電能計(jì)量，一般應(yīng)裝設(shè)一只三相四線有功電度表.

測(cè)量要求互感器準(zhǔn)確度電度表準(zhǔn)確度配置說(shuō)明計(jì)費(fèi)計(jì)量0.2級(jí)0.5級(jí)有功電度表0.5級(jí)專用電能計(jì)量?jī)x表月平均電量在106kW·h及以上0.5級(jí)1.0級(jí)有功電度表1.0級(jí)專用電能計(jì)量?jī)x表2.0級(jí)無(wú)功電度表①月平均電量在106kW·h以下；②315kV·A以上變壓器高壓側(cè)計(jì)量計(jì)費(fèi)計(jì)量及一般計(jì)量1.0級(jí)2.0級(jí)有功電度表3.0級(jí)無(wú)功電度表①315kV·A以下變壓器低壓側(cè)計(jì)量點(diǎn)；②75kW及以上電動(dòng)機(jī)電能計(jì)量；③企業(yè)內(nèi)部技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核（不計(jì)費(fèi)）一般測(cè)量1.0級(jí)1.5級(jí)和0.5級(jí)測(cè)量?jī)x表3.0級(jí)2.5級(jí)測(cè)量?jī)x表非重要回路Part4：電氣二次測(cè)量監(jiān)視回路電流互感器電流互感器的作用：由于電力設(shè)備上通過(guò)的電流大多數(shù)為數(shù)值很高的大電流，為了便于測(cè)量，采用電流互感器進(jìn)行變換，其二次側(cè)額定電流值為5A（或1A）。一、電流互感器的極性電流互感器極性的一般采用減極性原則標(biāo)注，即：一、二次繞組中的電流在鐵心中產(chǎn)生的磁通方向相反。如右圖所示，則L1與K1為一對(duì)同極性端子。電流互感器在電路中的符號(hào)如右圖所示，用“TA”來(lái)表示,一次繞組一般用一根直線表示，一次繞組和二次繞組分別標(biāo)記“●”的兩個(gè)端子為同名端或同極性端。Part4：電氣二次測(cè)量監(jiān)視回路電流互感器的接線方式電流互感器在電力系統(tǒng)中根據(jù)所要測(cè)量的電流的不同，就有了不同的接線方式，最常見的有以下幾種，如圖所示。

（c）三相星形接線。

AABCABCBC*特點(diǎn)：能反映各種類型的短路故障。特點(diǎn)：能反映各種類型的相間故障。特點(diǎn)：提高保護(hù)的靈敏度（a）三相完全星形接線（b）兩相不完全星形接線Part4：電氣二次測(cè)量監(jiān)視回路電流互感器使用的注意事項(xiàng)

1．電流互感器的接線應(yīng)保證正確性。一次繞組和被測(cè)電路串聯(lián)，而二次繞組應(yīng)和連接的所有測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電流線圈串聯(lián)，同時(shí)要注意極性的正確性，一次繞組與二次繞組之間應(yīng)為減極性關(guān)系，一次電流若從同名端流入，則二次電流應(yīng)從同名端流出。

2．電流互感器二次側(cè)所接負(fù)載是測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈等，它們?cè)褦?shù)少、阻抗小，通過(guò)的電流非常大，因此電流互感器在正常運(yùn)行狀態(tài)下近似于短路狀態(tài)。

3．電流互感器的二次繞組絕對(duì)不允許開路。這是因?yàn)殡娏骰ジ衅髡９ぷ鲿r(shí)，二次電流有去磁作用，使合成磁勢(shì)很小。當(dāng)二次繞組開路時(shí)，二次電流的去磁作用消失，一次電流將全部用來(lái)激磁，這時(shí)，將在二次側(cè)產(chǎn)生超過(guò)正常值幾十倍的磁通，結(jié)果會(huì)使鐵芯過(guò)熱而損壞互感器。同時(shí)，由于鐵芯中磁通的急劇增加，在二次繞組上產(chǎn)生過(guò)電壓，可能達(dá)到數(shù)百甚至數(shù)千伏，將危及人身和設(shè)備安全。因此，為了防止二次繞組開路，規(guī)定在二次回路中不準(zhǔn)裝熔斷器等開關(guān)電器。如果在運(yùn)行中必須拆除測(cè)量?jī)x表或繼電器及其他工作時(shí)，應(yīng)首先將二次繞組短路。

4．電流互感器的二次側(cè)必須可靠接地，但接地點(diǎn)只允許有一個(gè)。這是為了防止一、二次繞組之間絕緣損壞或擊穿時(shí)，一次高電壓竄入二次回路，危及人身和設(shè)備安全。

Part4：電氣二次測(cè)量監(jiān)視回路電壓互感器電壓互感器是一種小型的降壓變壓器，由鐵芯、一次繞組、二次繞組、接線端子和絕緣支持物等構(gòu)成，一次繞組并接于電力系統(tǒng)一次回路中，其二次繞組并接了測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電壓線圈(即負(fù)載為多個(gè)元件時(shí)，負(fù)載并聯(lián)后接入二次繞組，且額定電壓為100V)。由于電壓互感器是將高電壓變成低電壓，所以它的一次繞組的匝數(shù)較多，而二次繞組的匝數(shù)較少。電壓互感器在電路中的符號(hào)如圖b所示，用“TV”來(lái)表示，一、二次繞組絕緣套管分別標(biāo)記“●”的兩個(gè)端子為同名端或同極性端。