工厂配电感悟

1、二次回路与自动装置 本章我们主要从二次回路与操作电源、断路器控制回路、中央信号系统、绝缘检查装置和电器测量仪表、备用电源自动投入装置（APD）、二次回路安装接线图这几方面做一介绍。二次回路与操作电源概述二次回路是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路。二次回路又称二次系统。按功能二次回路可分为断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路和自动化回路，为保证二次回路的用电，还有相应的操作电源回路等。1、二次回路定义 用来控制、指示、检测和保护一次电路（即主电路）运行的电路，亦称二次系统，包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统。 2、二次回路分类电源性质：直流回路和交流回路

2、（交流电流回路、交流电压回路） 用途：断路器控制回路、信号回路、测量和监视回路、继电保护和自动装置回路 3、操作电源的作用 供高压断路器分合闸回路、继电保护、自动装置、信号回路、监测系统以及其他二次回路所需要的电源。 4、操作电源的要求 可靠性要求很高，容量要求足够大，尽可能不受供电系统运行的影响。 5、操作电源的分类 直流和交流两大类。直流操作电源包括由蓄电池供电的电源和由整流装置供电的电源两种。交流操作电源包括由所用（站用）变压器供电的和通过仪用互感器供电的两种。 直流操作电源1.概述 二次回路的操作电源主要有直流和交流两大类。直流操作电源主要有蓄电池和硅整流直流操作电源两种。对采用交流操

3、作的断路器应采用交流操作电源，对应的所有二次回路如保护回路继电器、信号回路设备、控制设备等均采用交流形式操作电源是用来对断路器的分、合闸回路，继电保护装置以及其它信号回路供电的电源。2. 直流操作电源（220V、110V、48V、24V） 蓄电池组供电的直流操作电源在一些大中型变电所中，可采用蓄电池组作直流操作电源。蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。（1）由蓄电池供电的直流操作电源 变电所的蓄电池主要有铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池。优点：蓄电池的电压与被保护的网络电压无关。缺点：需修建有特殊要求的蓄电池室，投资大，运行复杂，维护工作量大，可靠性低。充电方式：多采用浮充电运行方式，即

4、浮充电源与蓄电池并列运行。（2） 由硅整流器供电的操作电源（电容储能式） 图示为硅整流电容储能直流系统原理图。 硅整流直流电源在工厂变配电所应用较广，按断路器的操动机构的要求有电容储能(电磁操动)和电动机储能(弹簧操动)等类型。 正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，交流电源电压大大降低，利用电容器C1和C2的储能使断路器跳闸。当故障切除后，交、直流电压恢复正常，电容器又会充电，以供断路器下一次跳闸使用。交流操作电源 对采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源，全部继电器、控制与信号装置均采用交流型式。 交流电源分为“电流源”和“电压源”。电流源取自电流互感器；电压源取自变电所的所用变压器

5、或电压互感器。采用交流操作电源可使回路单元化。每个电气元件（线路、变压器等）都可以用本身的电流互感器作为操作电源，从而减少二次回路之间的相互影响，相应简化二次回路，节省操作电缆和占地面积，降低造价。 交流操作继电保护接线方式有以下几种：（1）直接动作式 （2） 利用继电器常闭触点去分流跳闸线圈方式 （3）利用速饱和变流器的接线方式 ： 控制回路、信号回路的交流操作电源 交流操作系统中央信号装置 中央信号分事故信号和预告信号。事故信号是用于故障跳闸时的报警信号，预告信号是用于不跳闸故障的报警信号。 中央复归式不重复动作中央信号原理接线图所用变压器变电所的用电一般应设置专门的变压器供电，简称“所用

6、变”。变电所的用电主要有室外照明、室内照明、生活区用电、事故照明、操作电源用电等。断路器控制回路 直流操作电源 断路器控制回路是指控制(操作)高压断路器跳、合闸的回路，直接控制对象为断路器的操动(作)机构。操动机构主要有手动操作、电磁操动机构(CD)、弹簧操动机构(CT)、液压操动机构(CY)等。 断路器控制回路的基本要求如下：(1)：能手动和自动合闸与跳闸。(2)：能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性；应对二次回路短路或过负荷进行保护。(3)：断路器操作机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，在合闸或跳闸完成后，应能自动解除命令脉冲，切断合闸或跳闸电源。(4)：应具有防止断路器多次合

7、、跳闸的“防跳”措施。 (5)：应具有反映断路器状态的位置信号和手动或自动合、跳闸的显示信号，断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线(6)：对于采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路。断路器控制回路与信号系统一、概述组成：控制回路是由控制开关和控制对象（断路器、隔离开关）的传送机构及执行（或操作）机构组成。作用：对一次开关设备进行跳、合闸操作。分类：集中控制（远方控制）：在控制室内用控制开关对断路器进行操作，用于35kV及以上的变电所中 。就地控制：在各个断路器安装处就地操作，用于610kV的变电所中。控制开关 ：控制开关是断路器控制和信

8、号回路的主要控制元件，由运行人员操作使断路器合、跳闸，在工厂变电所中常用的是LW2型系列自动复位控制开关。LW2型控制开关触点图表 6.2.2电磁操动机构的断路器控制回路6.2.3弹簧操动机构的断路器控制回路 交流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制及信号回路 中央信号系统对中央信号回路的要求1中央事故信号装置应保证在任一个断路器事故跳闸时，能立即(不延时)发出音响信号和灯光信号或其他指示信号。2中央事故音响信号与预告音响信号应有区别。一般事故音响信号为电笛或蜂鸣器，预告音响信号用电铃。3中央预告信号装置应保证在任一个电路发生故障时，能按要求(瞬时或延时)准确发出信号，并能显示故障性质和地点4中

9、央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自动复归(解除)音响，而灯光信号及其他指示信号应保持到消除故障为止。5接线应简单、可靠，对信号回路的完好性应能监视。6对事故信号、预告信号及其光字牌应能进行是否完好的试验。7企业变配电所的中央信号一般采用能重复动作的信号装置；当变配电所主结线比较简单或一般企业配电所可采用不能重复动作的中央信号装置。中央事故信号回路1.任务 断路器在继电保护的作用下事故跳闸后，由装在主控室的电喇叭发出声光信号，并根据信号，迅速查明事故跳闸的断路器。2.要求任一断路器事故跳闸后，均可由其控制回路接通共用电喇叭，发出音响；能够在保留断路器事故跳闸闪光信号的情况下退出音响信号，以

10、便其他断路器事故跳闸时能再次发出音响信号。3. 事故跳闸音响信号回路工作中央预告信号回路 中央预告信号回路中央预告信号是指在供电系统中，发生故障和不正常工作状态而不需跳闸的情况下发出预告音响信号。常采用电铃发出声响，并利用灯光和光字牌来显示故障的性质和地点。 1 不能重复动作的中央复归式预告音响信2能重复动作的中央复归式预告音响信直流绝缘监视回路测量仪表配置1、 电气测量仪表检测电气量：电流、电压、有功和无功功率、频率、有功电能和无功电能。 1：对电气测量仪表的一般要求仪表的准确度等级选择： 用于电气设备和线路上的交流电流表、电压表、功率表的准确度不应低于2.5级，直流电流、电压表的准确度不应

11、低于1.5级，频率表一般选用0.5级； 变电所内用于计量的有功电度表一般选用1级，无功电度表一般选用2级。测量用互感器的准确度等级选择：与电度表连接的互感器准确度应为0.5级；仅作一般电流、电压测量的互感器，准确度可为13级。 仪表的测量范围和互感器变比的选择,正常运行情况下仪表指针指示在满标度的2/3左右，并留有过负荷指示裕度。 在高压系统中，测量仪表和电度表应与继电保护装置分别接电流互感器的不同准确度的二次绕组，一般测量仪表和电度表用0.5级，继电保护装置用3级。对于有可能出现两个方向电流的直流电路和两个方向功率的交流电路，应装设双向刻度的电流表和功率表。2：变配电装置中各部分仪表的配置电

12、源进线：为了解负荷情况，需装设一只电流表。当需要计量电能时，还应装设有功电能表和无功电能表各一只。母线：每条或每段母线上必须装设一只电压表，以检查各个线电压。在小电流接地系统中中，每条或每段母线上还需加装三个绝缘监视电压表。降压变压器：对35110kV/610kV的电力变压器，应装设电流表、有功功率表、无功功率表、有功电能表和无功电能表各一只。高压配电线路：应装设电流表、有功电能表和无功电能表各一只。备用电源自动投入装置（APD）备用电源自动投入装置原理:QF1工作电源进线的断路器 QF2备用电源进线的断路器 KT时间继电器 KO合闸接触器 YCQF2的合闸线圈WL1断电QF1跳闸 QF11-

13、2闭合，QF13-4断开KT触点延时断开KO通电动作YC通电QF2闭合QF21-2断开，KO断电3. APD的参数整定低电压继电器KV1（KV3）的动作电压作用：检查工作母线电压是否正常。当母线上引接的电抗器或者变压器后面短路时，APD不应动作，UopUrem；当母线引出线上短路时，低电压继电器必然动作。保护将故障部分切除后，接在母线I上的电动机自起动，此时APD装置不应动作，UreUst。通常，低电压继电器KV1（或KV3）的动作电压整定为电网额定电压的25%。低电压继电器KV2（KV4）的动作电压作用：检查备用母线电压是否正常。其动作电压应大于备用母线的最低工作电压，一般整定为电源额定电压

14、的70%。时间继电器KT1（KT2）的动作时限作用：保证APD动作的选择性。其动作时限应大于本级或上级变电所引出线保护的最大动作时限。闭锁继电器KB的动作延时作用：保证APD只动作一次。 其动作延时应大于母线分段断路器QF3的合闸时间。6.5.1对备用电源自动投入装置的要求对备用电源自动投入装置的基本要求：（1） 工作电源不论任何原因断开，备用电源应能自动投入;（2） 必须在工作电源确已断开，而备用电源电压也正常时，才允许投入备用电源； (3) APD只能动作一次，以免将备用电源重复投入到永久性故障上； (4) 当电压互感器的二次回路断线时，APD 不应误动作； (5) 若备用电源容量不足，应在APD 动作的同时切除一部分次要负荷。 (6) APD的动作时间应尽可能短，以利于电动机的自起动和缩短停电时间；6.5.2备用电源自动投入装置的接线 互为暗备用投入方式接线图 备用电源自动投入装置明备用投入方式接线图正常运行时：QF1、QF2闭合，QF3在跳闸，闭锁继电器KB接通，低电压继电器KV1KV4均处于吸合