发电厂电气设备课件(一次、二次回路讲解).ppt

二次设备与二次回路 电气 设备 电力 系统 一次 设备 二次 设备 发电机 变压器 开关设备 母线 等 互感器 测量仪表 控制器件 继电保护 自动装置 等 一次 回路 二次 回路 生产,输送,分 配,消耗电能 的设备 对一次设备进行 监测,控制,调节 和保护的电气设 备 二次回路是发电厂、变电站重要的组成部分，是电力 系统安全可靠经济运行的重要保证 二次回路的组成 控制回路 信号回路 测量回路 继电保护 和自动装 置回路 操作电源 系统 调节回路 通过控制开关设备的“合”、“跳”实现 电气设备的投入和退出 反映一次设备的工作状态 指示和记录一次设备的运行参数 实时在线调节一次设备的运行状态， 以满足运行要求 在一次系统发生异常或故障时，继电 保护发出信号或切除故障设备，异常 或故障消失后，自动装置投入设备， 系统恢复运行 给二次回路提供工作电源 二次回路的发展 l 二次回路内容广泛 l 近几十年发生了较大变化 例： 控制由最初的单一强电控制发展到今天的强电、弱电、计算机等多种控 制方式并存 ，其中的控制开关由原来的多触点的万能开关，逐步被结构 简单的控制开关或切换开关代替。 保护装置由最初的电磁型继电器构成，发展到现在的微机保护系统。 随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、电子技术等的发展与应用 ，以计算机为核心，将控制、测量、信号、保护、远动、管理等融为一体 的功能统一、信息共享的计算机监控及综合自动化系统已广泛应用于发电 厂和变电所。 l 技术的发展彻底地改变了常规二次回路功能独立、设备庞 杂、接线及安装调试复杂的局面。 第2节 电气图基本知识 1 电气图基本概念 电气图是一种简图，是由图形符号、带注释的围框或简化外 形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一 种图。 一、电气图的表示方法 （一）图形符号 图形符号的选用 表示电气图中电气设备、装置、元器件的一种图形和符号 n 应优先选用优选形； n 当图形符号有多种形式时，在满足表达需要的情况下，尽量 采用最简单的形式 n 同一套图中，只能选定一种图形形式进行表达。 （一）图形符号 图形符号的方位 图形符号可根据布图需要旋转放置，但对在电气图中占重要 地位的各类开关、触点，需按逆时针方向旋转90后画出，即画成 “左开右闭闭”或“下开上闭闭”的形式。 图形符号的引线 对大多数正方形和圆形图形符号，其引线一般不加限制，可 根据电路布局确定其引线位置，但当变更引线的位置会影响符号 本身的含义时，标准中的引线位置就不能改变。 （一）图形符号 图形符号的状态 是按无电压、无外力作用的状态画成的。对于具有可动部分 元器件通常采用以下表示方法： n 单稳态的机电元件，如继电器、接触器在不带电状态； n 隔离开关和断路器在断开位置。 （一）图形符号 图形符号的布置 集中表示法 分开表示法 半集中表示法 n 集中表示法 把一个元件的各组成部分的图形符号，在图上绘制在一起。 图示 图形符号的布置 n 分开表示法 把一个元件的各组成部分的图形符号在图上分开表示，并用 项目代号表示它们之间的关系。 图示 图形符号的布置 n 半集中表示法 把一个元件的某些组成部分的图形符号在图上分开布置，并 用机械连接线表示它们之间的关系。 图示 （二）文字符号 是电气图中的电气设备、装置、元器件的种类字母代码和功 能字母代码。 文字 符号 基本文字符号 辅助文字符号 单字母 双字母 按电气设备、装 置、元器件的种 类划分为24类 由一个表种类的 单字母符号和另 一个表功能或状 态特性的辅助文 字符号 （三）电气图的表示方法 图幅分区 图 线 连接线 导线电缆符号、信号通路及元器件和设备的引线统称为连接 线。 表示 方法 多线表示法 单线表示法 单线和多线表示法 中断线表示法 多线表示法 每根连接线或导线各用一条图线表示 例如 单线表示法 两根或两根以上的连接线或导线在图上只用一条 图线表示 例如 单线和多线表示法 在同一图中，必要时单线表示法和多线表示法可 组合使用。 例如 中断线 连接线中断可用于以下三种情况： （1）当穿越图面的连接线较长或穿越稠密区域时，允许将连接线 中断，且在中断处加相应标记。 （2）去向相同的线组，可中断，且在中断处加适当标记。 （3）连接到另一张图上的连接线，应中断，且在中断处注明图号 、张次、图幅分区代号等标记。 例如 二、电气图的分类 （1）表示功能关系的电气图 n 系统图或框图：概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其 主要特征的一种简图。 n 电路图：用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备或成 套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图 。 n 功能图：表示理论的或理想的电路而不涉及实现方法的一种简图。 n 功能表图：采用图形符号和文字说明相结合的一种表图。用来全面 描述电气控制系统的控制过程、作用和状态。 二、电气图的分类 （2）表示位置关系的电气图 n 布置图 表示各电气设备、装置或元器件在现场、厂房或装置中的 位置关系的一种简图。 n 安装图 详细表示电气设备、装置或元器件的空间位置和组合关系 的一种简图。 二、电气图的分类 （3）表示连接关系的电气图 n 单元接线图：表示成套装置或设备中一个结构单元内的连接关系的 一种接线图。 n 互连接线图：表示成套装置或设备的不同单元之间连接关系的一种 接线图。 n 端子接线图：表示成套装置或设备的端子以及接在端子上的外部接 线的一种接线图 n 电缆连系图：表示各独立单元之间的电缆连接关系的一种接线图。 2 项目代号 是用以识别简图、图表、表格中项目的一种特定代码， 并反映项目的层次关系、实际位置等。 项 目 电气图上通常用一个图形符号表示的基本 件、部件、组件、功能单元、设备、系统等 。 项目代号 代号段 高层代号 位置代号 种类代号 端子代号 前缀符号 = 前缀符号 + 前缀符号 前缀符号 ： 高层代号 是指系统或设备中任何较高层次项目的代号。 一个完整的系统或成套设备可以分为几部分，其中较高层 次的部分都分别给出高层代号，表明相互间的隶属关系。 表示 用英文缩缩写字母或数字，或用英文缩缩写字母 和数字组组合构成代号。 例如 =P1 =TBE1=A=P1 位置代号 是指项目在组件、设备、系统或建筑物中的实际位置的代号。 表示 标准中规定，位置代号可根据实际情况，按项目所 在区室的简化名称选定英文缩写字母，并用英文缩 写字母和数字组成。 例如 +4 第4号开关柜 +B B排开关柜 +106+A+4 种类代号 是用以识别项目种类的代号 表示可由一个或几个字母组成，其形式为： 前缀符号 种类字母代码 数字序号 功能代号 注意点 n 同一项目相似部分的代号表示。在一张图上分开表示的同一项 目的相似部分可在种类代号之后用圆点隔开的数字来区分。 n 功能代号的表示。在一张图上需要说明某项目的功能，可在某 种类代号后面补充一个后缀。 n 复合项目的种类代号表示。在系统图或电路图中，由若干项目 组成的复合项目都用虚线或点划线围框包围起来，同时在各个围 框外标明其种类代号。 例 +MC-A1-X1:3 位于6kV配电电装置（+MC）的1号开 关柜（-A1）的1号端子排（-X1）的第3号端子。 端子代号 是用以同外电路进行电气连接的导电件的代号，常用于表 示接线端子、插头、插座、连接片等元件上的端子。 表 示 n 当项目端子有标记时，端子代号必须与此标记相一致 ；如没有标记，则应在图上自行设定。 n 端子代号采用数字或大写拉丁字母构成，也可采用大 写字母与数字组合。 例如 项目代号 的构成 有三种情况 n 只有一个代号段 只用种类代号 只用高层代号 n 用两个或两个以 上的代号段 只用位置代号 高层代号和种类代号组合 位置代号和种类代号组合 高层代号、种类代号和位置代号组合 种类代号和端子代号组合 n 由四个代号段构成 第3节 断路器的控制和信号电路 n 概述 n 三相操作断路器的控制和信号电路 3-1-1 断路器的控制类型 按控制方式 一对一控制 一对N选线控制 按操作电源 强电控制 弱电控制 按控制地点 远方控制 就地控制 3-1-2 断路器的操作机构 作用 是断路器本身附带的合、跳闸传动装置，用来使断 路器合闸或维持闭合状态，或使断路器跳闸 分类 电磁操作机构 弹簧操作机构 液压操作机构 气动操作机构 是靠电磁力进行合闸的机构。 合闸电流很大，可达几十安至 数百安 是靠预先储存在弹簧内的位能来 进行合闸的机构 。弹簧储能时耗 用功率小，合闸电流小 。 是靠压缩气体（氮气）作为能源 ，以液压油作为传递媒介来进行 合闸的机构。合闸电流小，而且 压力高，传动快，动作准确，出 力均匀。 是以压缩空气储能和传递能量的 机构。功率大，速度快，但结构 复杂，需配备空气压缩设备，只 应用于空气断路器上。合闸电流 也较小。 是靠电磁力进行合闸的机构。 合闸电流很大，可达几十安至 数百安 广泛应用于3500kV断路器 3-2 三相操作断路器的控制和信号电路 3-2-1 断路器控制回路的基本要求 （1）断路器操作机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，故在合、跳闸完成 后应自动解除命令脉冲，切断合、跳闸回路，以防合、跳闸线圈长时间通电。 （2）合、跳闸电流脉冲一般应直接作用于断路器的合、跳闸线圈，但对电磁操作 机构，合闸线圈电流很大（35250A左右），须通过合闸接触器接通合闸线圈 。 （3）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施 。 （4）断路器既可利用控制开关进行手动跳闸与合闸，又可由继电保护和自动装置 自动跳闸与合闸。 （5）应能监视控制电源及合、跳回路的完好性；应对二次回路短路或负荷进行保 护。 （6）应有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同的显示信号。 （7）对于采用气压、液压和弹簧操作机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是 否拉紧到位的监视回路和闭锁回路。 （8）对于分相操作的断路器，应有监视三相位置是否一致的措施。 （9）接线应简单可靠，使用电缆芯数应尽量少。 3-2-2 控制开关 控制开关是控制回路中的控制元件，由运行人员直接操作， 发出合、跳闸命令脉冲，使断路器合、跳闸。 LW2型控 制开关的 结构 操作手柄 触点盒 接线端子 面板操作手柄 3-2-2 控制开关 LW2型控 制开关的 触点图表 触点图表 是用于表明 控制开关的 操作手柄在 不同位置时 触点盒内各 触点通断情 况的图表。 注：“”表示接通，“”表示断开 3-2-2 控制开关 LW2型控 制开关的 触点图表 3-2-2 控制开关 控制开关的 图形符号 触点对 操作手 柄位置 PC 预备合闸 C 合闸 CD 合闸后 PT 预备跳闸 T 预备跳闸 TD 预备跳闸 “” 触表示在 该操作位置触 点接通,否则 表断开。 3-2-3 三相操作断路器的控制信号电路 基本电路一：基本跳、合闸电路 电 源 熔 断 器 合 闸 回 路 跳 闸 回 路 合闸 线圈 回路 3-2-3 三相操作断路器的控制信号电路 基本电路二：位置信号电路 双灯制单灯制 发平光 3-2-3 三相操作断路器的控制信号电路 基本电路三：自动合、跳闸的灯光显示 发闪光 3-2-3 三相操作断路器的控制信号电路 基本电路四：事故跳闸音响信号电路 利用控制开关与 断路器的不对应 原理 分相操作的三相 断路器辅助触点 断路器 辅助触 点 跳闸位 置继电 器 3-2-3 三相操作断路器的控制信号电路 基本电路五：断路器的“防跳”闭锁电路 断路器的 跳跃问题 当断路器合闸后，在控制开关SA的触点58 或自动装置触点K1被卡死的情况下，如遇到一次系 统永久性故障，继电保护动作使断路器跳闸，则会 出现多次“跳闸合闸”现象，我们称这种现象为“ 跳跃”。如果断路器发生多次跳跃现象，会使其损 坏，造成事故扩大。 3-2-3 三相操作断路器的控制信号电路 基本电路五：断路器的“防跳”闭锁电路 由防跳继电器构成的电气防跳电路由跳闸线圈辅助触点构成的防跳电路 实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路 组成 实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路 手动 合闸 合闸前 预备合闸 合闸 合闸后 实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路 手动 跳闸 跳闸前 预备跳闸 跳闸 跳闸后 实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路 自动 合闸 自动装置 动作前 自动装置 动作 合上闸后 实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路 自动 跳闸 保护装置 动作前 保护装置 动作 跳开闸后 发 事 故 音 响 发闪光 实用电路一：灯光监视的断路器控制信号电路 防跳 分析 电流启动 电压保持 一旦KCF动 作，该触点 将切断合闸 回路 实用电路二：弹簧操作机构的断路器控制信号电路 不同点 的分析 （1）弹簧未拉紧时，Q1 闭锁合闸回路，并启动储 能电动机，发预告信号。 （2）弹簧拉紧后，解除 合闸回路闭锁，允许合闸 ；储能电动机M停转。 （3）用控制开关和自装 出口继电器的触点直接控 制合闸线圈。 实用电路三：液压操作机构的断路器控制信号电路 不同点 的分析 S1S5为液压操作机 构所带微动开关的触 点，微动开关的闭合 和断开，与操作机构 中贮压器活塞杆的行 程调整和液压有关。 见书上表3-6 S6、S7为压力表电触 头。 实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路 组成 跳闸位置 继电器 合闸位置 继电器 手柄内的指示灯 发闪光 实用电路四：音响监视的断路器控制信号电路 手动 合闸 合