发电厂及变配电所 二次接线 第一章二次回路概述

1、2014 .9,发电厂及变配电所 二次接线,电气图基础知识 一、电气图定义 二、电气图分类 三、电气图的特点 四、电气技术中的项目代号 五、简图的布局方法 六、电路的多线表示法和单线表示法 一、电气图定义 用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图,二、电气图分类 1、系统图或框图：用符号或带注释的框，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。 2、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组成和连接关系。 3、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图。 4、逻辑图：主要用二

2、进制逻辑单元图形符号绘制的一种简图。 5、功能表图：表示控制系统的作用和状态的一种图。 6、等效电路图：表示理论的或理想的元件及其连接关系的一种功能图,7、程序图：详细表示程序单元和程序片及其互连关系的一种简图。 8、设备元件表：把成套装置、设备和装置中各组成部分和相应数据列成的表格其用途表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等。 9、端子功能图：表示功能单元全部外接端子，并用功能图、表图或文字表示其内部功能的一种简图。 10、接线图或接线表：表示成套装置、设备或装置的连接关系，用以进行接线和检查的一种简图或表格。 11、数据单：对项目给出详细信息的资料。 12、简图或位置图：表示成套装置、设

3、备或装置中各个项目的位置的一种简图或位置图,三、电气图的特点 1、电气图的作用 阐述电的工作原理，描述产品的构成和功能，提供装接和使用信息的重要工具和手段。 2、简图是电气图的主要表达方式 3、元件和连接线是电气图的主要表达内容 (1) 元件表示方法： 集中表示法、分开表示法、半集中表示法; 位置布局法和功能布局法。 (2)连接线表示方法： 电路图中时有单线表示法和多线表示法; 接线图及其他图中时有连续线表示法和中断线表示法,4、图形符号、文字符号（或项目代号）是电气图的主要组成部分。 表示构成，功能，及电气接线等。 5、各种电气设备和装置之间，从不同角度、不同侧面存在着不同的关系，构成了电气

4、图的多样性。 能量流电能的流向和传递。 信息流信号的流向和传递。 逻辑流相互间的逻辑关系。 功能流相互间的功能关系,四、电气技术中的项目代号 1、项目代号：用以识别图、表图、表格中和设备上的项目种类，并提供项目的层次关系、实际位置等信息的一种特定的代码。 项目代号由拉丁字母、阿拉伯数字、特定的前缀符号，按照一定规则组合而成的代码。 一个完整的项目代号含有四个代号段： 高层代号段，其前缀符号为“=”； 种类代号段，前缀符号为“-”； 位置代号段，其前缀符号为“+”； 端子代号段，其前缀符号为“,2、种类代号： 有如下三种表示方法 、由字母代码和数字组成。-K2 、用顺序数字，如-1、-2、-3

5、、对不同种类的项目采用不同组别的数字编号。 3、高层代号: 是指系统或设备中任何较高层次项目的代号。如S2系统中的开关Q3。 4、位置代号: 指项目在组件、设备、系统或建筑物中的实际位置的代号。位置代号由自行规定的拉丁字母或数字组成,5、端子代号: 通常与种类代号组合。可采用数字或大写字母。如一XT：7表示端子板XT的7号端子。 6、项目代号的应用： =高层代号段-种类代号段+位置代号段 其中高层代号段对于种类代号段是功能隶属关系，位置代号段对于种类代号段来说是位置信息。 如：=A1-K1+C8S1M4 表示A1装置中的继电器K1，位置在C8区间S1列控制柜M4柜中；=A1P2-Q4K2+C1

6、S3M6 表示A1装置P2系统中的Q4开关中的继电器K2，位置在C1区间S3列操作柜M6柜中,五、简图的布局方法 1、图线的布置： 一般应为直线。 、水平布置 、垂直布置 、交叉布置 2、电路或元件的布局 、功能布局法 、位置布局法,六、电路的多线表示法和单线表示法 1、多线表示法： 特点：能详细地表达各相或各线的内容，尤其在各相或各线内容不对称的情况下采用此法。 2、单线表示法： 特点：适用于三相或多线基本对称的情况。 3、混合表示法： 特点：兼有单线表示法简洁精炼的特点，又兼有多线表示法对描述对象精确、充分的优点,复习思考题,什么是电气图？它有哪些分类？ 什么是电气图中的项目代号？分别予以

7、说明。 电路图中的多线、单线表示法各有何特点,第一章 二次回路概述,二次设备与二次回路 二次回路主要内容 二次回路图基本构成元素 二次回路图基本形式 二次回路标号原则 二次回路发展趋势,一、二次设备与二次回路,1. 电气设备分类 2 . 一次回路及二次回路 3 . 二次回路的基本任务,1、一次设备：直接参与生产、输送、变配电、供用电的设备。 2、二次设备：对一次设备测量、调控、保护及自动装置等低压辅助电气设备,1、一次回路：由一次设备按运行规律相互连接构成的高电压、大电流电气回路。 2、二次回路：由二次设备按功能相互连接形成的电气回路,二次回路基本任务是：反映一次设备的工作状态、控制一次设备以

8、及在一次设备发生故障时，能使故障部分迅速退出工作，以保持电力系统处在最好的运行状态,二次接线系统,二次回路是发电厂和变电站的重要组成部分。二次设备及其回路的安全、可靠运行，对电力系统的稳定运行起到至关重要的作用。因此，必须对二次设备及其回路作全面系统的了解，而且要掌握其运行、维护及事故处理方面的知识,二、二次回路主要内容,按二次设备的用途可划分为用于实现不同功能的子回路： 1. 测量与监视回路 2. 控制回路 3. 调节回路 4. 继电保护和自动装置回路 5. 信号回路 6. 操作电源回路,按供电电源的性质可分为交流回路和直流回路两大部分： 交流回路是有互感器供电的全部回路，其作用是采集相关一

9、次设备的运行参数。 直流回路指的是直流正负极间的全部回路，主要作用： 1、对断路器或隔离开关等设备的操作进行控制。 2、提示一、二次设备的运行状态、异常和故障情况。 3、提供二次装置的工作电源。 此外，一般纵联保护的信号传输回路通常也可视为二次回路的一部分,1. 测量与监视回路,1）组成 各级电流与电压互感器二次绕组、测量仪表、数据采集系统和自动监测装置等设备及其相关回路。 （2）作用 实时显示和记录一次设备的运行参数，监视一、二次设备工作状态,既是电气运行值班员做好电气运行工作的保障；也是进行事故处理的依据,2. 控制回路,1）组成 各种控制器件、逻辑器件、被控对象和执行机构等设备及其相关回

10、路。 （2）作用 1）进行断路器合隔离开关分、合闸操作； 2）进行电容器组投、切操作； 3）进行变压器冷却风启、停操作等,被控对象的控制方式有： 1.“一对一”与“一对多”控制。 2.强电与弱电控制。 3.自动与手动控制。 4.远方与就地控制。 5.控制开关与计算机键盘或鼠标控制,3. 调节回路,1）组成 测量、控制和执行等设备及其相关回路。 （2）作用 实时调整一次设备的运行参数，保证电力系统安全、优质、经济和环保的运行。 如：主变分接开关的位置调整、系统有功功率的调整,4. 继电保护和自动装置回路,1）组成 测量、逻辑和执行部分组成。 （2）作用 1）不正常运行状态发信，使运行值班员及时发

11、现设备缺陷并处理；当电气设备故障时，有选择地、快速地自动切除故障设备，并保证非故障系统继续运行。 2）自动装置的作用是保证供电可靠性和电能质量，完成备自投、重合闸、电压调整等任务,5. 信号回路,1）组成 位置、保护、事故、预报及指挥信号等。 （2）作用 及时反映一、二次设备及其相关二次设备的运行状态（正常、异常和事故），使运行人员及时发现设备缺陷和故障,6. 操作电源回路,1）组成 电源装置及其供电网络组成。 （2）作用 给各种二次回路以及事故照明装置提供电源,种类： 交、直流电；强作用电、弱电；蓄电池与整流器等,复习思考题,什么是二次回路？其基本任务是什么？ 二次回路有哪些主要功能,三、二

12、次回路图基本构成元素 掌握二次回路的前提,二次回路接线图中的各设备、元件或功能单元各项目及其连线等必须用图形符号、文字符号、回路标号进行说明,1. 图形符号,1） 图形符号概念 二次回路中的电气设备，用反映 该设备特征或含义的图形表示，称为图形符号。 （2）图形符号规定 目前国内规定使用的GB/T 4278-2000 电气简图用图形符号 如表1-1所示 1）图形符号的布置方位 2）图形符号的状态 3）图形符号的表示方法 如图1-1所示,电气设备的可动部分，一般用不带电或不工作状态位置表示。 （1）单稳态的机电设备。 （2）断路器、负荷开关和隔离开关。 （3）手动转换开关。 （4）可动部分的元器

13、件动作方向规定。 （5）机械操作开关,2. 文字符号,文字符号用来表示二次回路中电气设备名称、种类、功能、状态或特征。 参照GB 5094-1985 电气技术中的项目代号和GB 7159-1987 电气技术中的文字符号制定通则编制。 （1）基本文字符号 1）单字母符号 如表1-2所示 2）双字母符号 （2）辅助文字符号,辅助文字符号既能位于基本文字后面起辅助说明作用，又能单独使用,四、电气二次回路图基本形式,1. 原理接线图 （1）归总式原理接线图 （2） 展开式原理接线图 2. 安装接线图 （1）屏(正)面布置图 （2）屏背面接线图 1）屏内设备连接图 2）端子排接线图 分板接线图 随着二次

14、设备的数字化以及继电器的小型化，二次装置多为插件式结构，因此衍生出每块插件的分板接线图,原理接线图 归总式原理图是以设备元件为中心，把相互连接的电流回路、电压回路、直流回路等综合在一起的电气图。 通常表示装置总体配置和完整功能。 如图1-2 所示 数字化二次设备已基本不采用归总式原理图,2. 展开式接线图 展开式接线图是以回路为中心，把每一个设备元件的不同组成部分按照逻辑关系画在不同的回路中。表示二次回路的动作过程和工作原理。 展开式接线图接线清晰，易于阅读，便于检修按图查找，因此得到广泛应用。 如图1-3所示,特点： 1）展开式接线图由交流电流、交流电压、直流控制、信号回路等回路组成； 2）

15、用回路标号表示回路的性质和特征； 3）不同回路中的同一元件内部各器件用同一文字符号表示； 4）每一回路的功能一般在其回路右侧有对应的文字说明,3. 安装接线图 在展开式接线图基础上绘制而成。一部分采用简化外形符号，常用元件采用一般符号表示。它反映二次回路中设备布置和连接关系。广泛用于施工、检修、试验等。 安装单位是指安装二次设备时所划分的接线单元，用罗马数字I、II、III等表示。 （1）屏正面布置图 如图1-4所示 （2）屏背面布置图 如图1-5所示,是一种简化外形符号，表示屏面布置的位置简图。有两种类型。按一定比例标注外形及中心线的尺寸。常配有屏上设备表加以说明，包括屏后看不到的设备,在安

16、装接线图中，对各元件和端子排都采用相对标识法进行编号，说明相互连接关系。 对于屏正面的设备用虚线表示出其边框,3）端子接线图 端子排是实现屏内设备与外部电缆连接的中间导电部件（铜导体），具有阻燃、抗潮湿作用。 如图1-6 及表1-4所示,4. 分板接线图 分板接线图是把每块插件的展开原理接线图、插件引脚与接线端子号混合在一起的一种画法。 读图和查找极为方便。 如图1-7所示,回路标号用以区分二次回路中每个回路的用途和功能，其一般原则如下： （1）每个回路标号按“等电位”原则进行标号。 （2）比较重要的二次回路，要采用专用标号。 （3）直流回路标号表示方法表1-6所示。 （4）交流回路标号表示方

17、法表1-7所示。 （5）小母线回路标号方法表1-8所示,交流回路标号原则：从互感器二次绕组输出端开始，每隔一个元件顺序编个号，编号不分奇偶数,小母线回路标号原则：采用专用回路标号来体现回路的特殊性和重要性,直流回路标号原则：每一回路从正电源开始，按从左到右的顺序每隔一个元件，以奇数顺序编一个不同的回路标号，直到最后一个电压降元件为止；然后从负电源开始，每隔一个元件，按偶数顺序编一个不同的回路标号，直到第一个电压降元件为止,五、二次回路标号原则,回路标号由英文字母+数字、特殊字符或数字组成,回路标号由英文字母+数字、特殊字符或数字组成,等电位”原则即在回路中接于同一点的所有导线须标以相同的标号。

18、但电气元件的线圈、触点、电阻、电容等间隔的线段，都视为不同的线段应给予不同的标号,复习思考题,什么是图形符号？常用图形符号举例。 说明图形符号的布置方位、状态和表示方法 什么是文字符号？分类举例。 二次回路图有哪些形式？ 端子有哪些类型及用途？一个安装单位如何分组排序？ 二次回路标号原则有哪些,综合自动化模式 监控、信号、调节、保护及自动装置回路完全被微机监控系统、微机保护子系统、电压无功综合控制子系统、电力系统低频减负荷控制、备用电源自动投入装置、远动和通讯子系统代替,如图1-8所示,六、变电站二次回路的现状与展望,数字式变电站展望： 智能电网，即数字化、网络化、自动化、集成化及标准化。 二

19、次设备融合，即重新综合集成实现由单个装置对多回线路或间隔的保护和测控； 二次设计任务发生了根本变化只有少量的二次接线图，而主要任务是根据实际需要配置合理网络结构，根据厂家资料编制全站设备的系统配置文件和设备配置文件，设计与管理全站通用面向对象的变电站事件信息表,复习思考题,论述变电站二次回路的现状和趋势,第二章 互感器二次回路,概述 1、互感器的作用 2、变电站互感器的配置原则 电流互感器（TA）二次回路 1、对TA二次回路的要求 2、TA二次回路的基本接线方式 电压互感器（TV）二次回路 1、对TV二次回路的基本要求 2、TV二次绕组的接线方式 3、TV二次回路并列与切换装置,一、概述,互感

20、器是一次系统和二次系统间的重要的联络元件，同时又是一种公用设备，无论互感器本身还是二次回路出现问题都将给整个二次系统带来严重影响，因此互感器及其二次回路的稳定运行至关重要,1、互感器的作用 （1）互感器将一次系统的大电流、高电压转换成小电流（5A或1A）、低电压（100V或100/ V），向各种二次设备输出交流电流和电压。使二次设备小型化、标准化，从而二次系统接线简单、维护及调试方便。 （2）互感器使二次设备与高压一次系统隔离，保证二次设备及检修人员的安全,2、变电站互感器的配置原则 （1）电流互感器的配置原则 1）对装有断路器的一次回路都应装设电流互感器。而未装设时有时也应配置。 2）TA的

21、台数及技术参数应满足二次设备的要求。 3）其他考虑因素：相数配置、二次绕组个数、旁路断路器、母联断路器、继电保护与测量回路供电和准确度等级、主保护范围相互交叉覆盖、变压器引出套管中是否安装TA等。 220KV以上的一个半断路器接线TA配置图例 2-1,2）电压互感器的配置原则 1）在6220KV每段母线上都应装设TV。而旁路母线一般不装设。 2）TV的台数及技术参数在各种运行方式下应满足二次设备的要求。 3）对6220KV的线路，若需要检查线路侧电压或同步时，一般在线路侧安装电压互感器。 4）主变压器各侧一般装设TV。 5）桥形接线的桥两端应安装独立的电压互感器。 6） 220kV以上一个半断

22、路器接线中，母线一般配置一台单相电容式互感器，用于同期、母线电压及频率的监视。如图 2-2所示,二、电流互感器二次回路,1、对电流互感器二次回路的要求 （1）测量与保护用TA的要求。 （2）TA二次回路的切换。 （3）TA二次回路的接地。 （4）TA的极性连接正确。 （5）应满足各种二次设备的具体要求,1、正确选择不同准确等级的TA二次绕组。 测量用有0.1、0.2、0.5、1、3和5级；保护用有5P、10P及TP类型要求在所反映的短路电流出现时误差不超过10%。 2、保护用TA的配置和二次绕组的分配应尽量避免主保护出现死区。按近后备原则配置的两套主保护应分别接入不同的二次绕组,1、若公用一组TA或公用一组TA二次绕组时。 2、主保护一般应由单独的互感器或二次绕组供电。 3、测量仪表接在同一二次绕组时，按电流表、功率表、电能表、记录仪及变送器顺序串联连接,TA的二次回路一般不允许切换，需要切换时应采取防止开路的措施： 1、不允许装设熔