chap7发电厂及变电所的二次系统

1、1. 1. 二次回路的内容二次回路的内容u 概概 念念u 分分 类类 交流回路、直流回路。交流回路、直流回路。 操作电源、测量表计、断路器控制和信号、操作电源、测量表计、断路器控制和信号、 中中 央信号、继电保护、自动装置。央信号、继电保护、自动装置。2. 2. 二次回路的图纸和符号二次回路的图纸和符号 用来表示继电保护、测量仪表和自动装置用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工作原理的一种二次接线图。等工作原理的一种二次接线图。 以元件的整体形式表示二次设备间的电气以元件的整体形式表示二次设备间的电气联系。对各个一次设备分别画出，并且和一次联系。对各个一次设备分别画出，并且和一次接线的有关部

2、分综合在一起。接线的有关部分综合在一起。 特点：使看图者对整个装置的构成有一个特点：使看图者对整个装置的构成有一个明确的整体概念。明确的整体概念。 概括地给出保护装置或自动装置总体工作概况。概括地给出保护装置或自动装置总体工作概况。 能清楚地表明二次设备中各元件形式、数量、电能清楚地表明二次设备中各元件形式、数量、电气联系和动作原理。气联系和动作原理。 对于一些细部并未表示清楚：如元件内部接线、对于一些细部并未表示清楚：如元件内部接线、元件的端子标号和回路标号，直流只有极性。元件的端子标号和回路标号，直流只有极性。 线路支路多时、二次回路复杂时，对回路缺陷不线路支路多时、二次回路复杂时，对回路

3、缺陷不易发现和寻找。易发现和寻找。 用来说明二次回路动作原理的。用来说明二次回路动作原理的。 每套装置的每套装置的交流电流回路交流电流回路、交流电压回路交流电压回路和和直流回路直流回路分开表示分开表示。将同一仪表或继电器的电流。将同一仪表或继电器的电流线圈、电压线圈和接点分开画在不同回路里。同线圈、电压线圈和接点分开画在不同回路里。同一元件的线圈和接点采用相同文字或符号。一元件的线圈和接点采用相同文字或符号。 同一回路内的线圈和接点按电流通过路径自同一回路内的线圈和接点按电流通过路径自左至右排列左至右排列。交流回路按。交流回路按a a、b b、c c相序，直流回相序，直流回路按动作顺序自上而下

4、排列。路按动作顺序自上而下排列。 施工、运行试验、检修和事故处理等的主要参考施工、运行试验、检修和事故处理等的主要参考图图。由。由屏面布置图屏面布置图、屏背面接线图屏背面接线图和和端子排图端子排图组成。组成。屏面布置图屏面布置图：说明屏上各个元件及设备说明屏上各个元件及设备的排列位置和其相互间距离尺寸的图，要的排列位置和其相互间距离尺寸的图，要求按照一定的比例尺绘制。求按照一定的比例尺绘制。屏背面接线图屏背面接线图：在屏上配线所必需的图，在屏上配线所必需的图，其中应标明屏上各设备在屏背面的引出端其中应标明屏上各设备在屏背面的引出端子之间的连接情况，以及屏上设备与端子子之间的连接情况，以及屏上设

5、备与端子排的连接情况。排的连接情况。端子排图端子排图：表示屏上需要装设的端子数表示屏上需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况的图。接情况的图。 盘背面接线图和端子排图广泛采用盘背面接线图和端子排图广泛采用“相对编号法相对编号法”（甲旁标乙，乙旁标甲；端子引出两线，就要标两个（甲旁标乙，乙旁标甲；端子引出两线，就要标两个端子编号）端子编号）。 文字代号：文字代号：为了便于阅读和记忆二次回路图为了便于阅读和记忆二次回路图纸，在设备或元件的图形符号上方，以英语字纸，在设备或元件的图形符号上方，以英语字母表示出该二次设备及元件名称母表示出该二次设

6、备及元件名称。发电机发电机 g 电动机电动机 m 断路器断路器 qf 隔离开关隔离开关 qs 电流互感器电流互感器 ta 电压互感器电压互感器 tv端子端子 x 熔断器熔断器 fu 信号器件（电铃等）信号器件（电铃等） h红色信号灯红色信号灯 hr 绿色信号灯绿色信号灯 hg 继电器、接触器继电器、接触器 k 电气操作的机械器件电气操作的机械器件 y 图形符号：图形符号：用能代表该设备及元件特征的图用能代表该设备及元件特征的图形来表示，使人们一看到图形便能联想到它所形来表示，使人们一看到图形便能联想到它所代表的特征代表的特征。 回路数字标号：回路数字标号： 为了确定回路用途，了解回路性质；便于

7、安装、为了确定回路用途，了解回路性质；便于安装、维修、使用和记忆维修、使用和记忆。 标号由三位及三位以下数字组成，对于交流回标号由三位及三位以下数字组成，对于交流回路为了区分相别，在数字前还加上路为了区分相别，在数字前还加上a、b、c、n等文字符号。不同用途的回路规定了编号数字的等文字符号。不同用途的回路规定了编号数字的范围，对某些常见重要回路（如直流正、负电源范围，对某些常见重要回路（如直流正、负电源回路，合闸回路等）都给出了固定编号。回路，合闸回路等）都给出了固定编号。1. 1. 基本概念基本概念 集中控制集中控制对象：对象：发电机、主变压器、母联、发电机、主变压器、母联、35kv以上线路

8、以以上线路以及高、低压厂用工作与备用变压器等。及高、低压厂用工作与备用变压器等。距离：距离：主控室内控制，几十米至几百米主控室内控制，几十米至几百米。 遥远控制遥远控制对象：对象：自动化程度很高的发电厂和无人值守变电所。自动化程度很高的发电厂和无人值守变电所。距离：距离：几十公里至几百公里外的系统调度所。几十公里至几百公里外的系统调度所。 就地控制就地控制对象：对象：610kv线路以及厂用电动机等。线路以及厂用电动机等。典型控制开关：典型控制开关：lw2系列。系列。六种触点位置，六种触点位置，x：连通；：连通；：不通：不通 合闸操作时：合闸操作时：从从“跳闸后跳闸后”位置起，位置起， 顺时针顺

9、时针转动手柄转动手柄90至至“预备合闸预备合闸”， 再再顺时针顺时针转动转动45至至“合闸合闸”位置，位置， 5-8通。通。 松手后弹簧复位，处于松手后弹簧复位，处于“合闸后合闸后”位置，位置，手 柄 位手 柄 位置相同，置相同，触 点 情触 点 情况有异。况有异。 跳闸操作时：跳闸操作时：从从“合闸后合闸后”位置起，位置起， 逆时针逆时针转动手柄转动手柄90至至“预备跳闸预备跳闸”， 再再逆时针逆时针转动转动45至至“跳闸跳闸”位置，位置， 6-7通。通。 松手后弹簧复位，处于松手后弹簧复位，处于“跳闸后跳闸后”位置，位置，手 柄 位手 柄 位置相同，置相同，触 点 情触 点 情况有异。况有

10、异。包括所有的连接回路、合闸接触器和合闸母线等。包括所有的连接回路、合闸接触器和合闸母线等。控制开关控制开关 跳闸线圈（跳闸线圈（yr/yt）合闸母线合闸母线 合闸接触器合闸接触器 合闸线圈（合闸线圈（yo/yc）控制开关控制开关电磁操动机构或液压操动机构。电磁操动机构或液压操动机构。2. 2. 断路器的控制和信号回路断路器的控制和信号回路手动合闸：手动合闸： 控制手柄由控制手柄由“跳闸后跳闸后” 顺时针转动顺时针转动90至至“预备预备合闸合闸”垂直位置垂直位置 ，此时会有信号灯提醒运行人员再次，此时会有信号灯提醒运行人员再次核对所需操作的断路器是否有误。无误则将手柄按原方向核对所需操作的断路

11、器是否有误。无误则将手柄按原方向旋转旋转45至至“合闸合闸”位置位置 。 触点触点5-8接通，全部电源加至合闸接触器接通，全部电源加至合闸接触器ko上，上，ko动作，常开触点动作，常开触点ko1、ko2闭合，将合闸线圈闭合，将合闸线圈yo接通，使断路器合闸。接通，使断路器合闸。 合闸过程完成，断路器辅助触点相应切换，其常合闸过程完成，断路器辅助触点相应切换，其常闭触点闭触点qf1断开，切断合闸回路，使线圈断开，切断合闸回路，使线圈ko失电。失电。松开手柄，回到松开手柄，回到“合闸后合闸后”位置位置 。自动合闸：自动合闸： 用自动投入装置的触点用自动投入装置的触点km1来代替控制开关触点来代替控

12、制开关触点5-8完完成合闸操作。成合闸操作。km1闭合后，电源加到闭合后，电源加到ko上，使上，使ko动作，动作，常开触点常开触点ko1、ko2闭合，断路器合闸。闭合，断路器合闸。注意：此时控制开关手柄仍停留在注意：此时控制开关手柄仍停留在“跳闸后跳闸后”位置位置 。手动跳闸：手动跳闸： 控制手柄由控制手柄由“合闸后合闸后” 逆时针转动逆时针转动90至至“预备预备跳闸跳闸”垂直位置垂直位置 ，此时会有信号灯提醒运行人员再次，此时会有信号灯提醒运行人员再次核对所需操作的断路器是否有误。无误则将手柄按原方向核对所需操作的断路器是否有误。无误则将手柄按原方向旋转旋转45至至“跳闸跳闸”位置位置 。

13、触点触点6-7接通，接通，yr线圈中电流达到一定数值而动线圈中电流达到一定数值而动作，断路器跳闸。跳闸过程完成后，断路器辅助触作，断路器跳闸。跳闸过程完成后，断路器辅助触点相继切换，点相继切换，qf2断开，切断跳闸回路。跳闸后，断开，切断跳闸回路。跳闸后，在弹簧作用下，手柄回到在弹簧作用下，手柄回到“跳闸后跳闸后”水平位置水平位置 。自动跳闸：自动跳闸： 由于系统发生事故，继电保护动作，继保出口继由于系统发生事故，继电保护动作，继保出口继电器触点电器触点km0闭合，使闭合，使yr中电流增大，断路器跳闸。中电流增大，断路器跳闸。自动跳闸属事故性质，会有闪光警示及事故信号装自动跳闸属事故性质，会有

14、闪光警示及事故信号装置发出音响。置发出音响。 当断路器手动或自动合闸到有故障线路时，继保动作当断路器手动或自动合闸到有故障线路时，继保动作使断路器跳闸，使断路器跳闸，qf1重新闭合。若此时控制手柄未复归重新闭合。若此时控制手柄未复归（仍停留在（仍停留在“合闸合闸”位置，位置，5-8通），或自动装置触点通），或自动装置触点km1未复归（仍闭合），则合闸线圈未复归（仍闭合），则合闸线圈ko通电，断路器再次合闸。通电，断路器再次合闸。这种跳、合多次重复现象，即断路器这种跳、合多次重复现象，即断路器“跳跃跳跃”现象。现象。后果：断路器开断容量下降，断路器损坏；电气一次系统后果：断路器开断容量下降，断路

15、器损坏；电气一次系统受到严重影响。受到严重影响。防跳闭锁装置：防跳闭锁装置：装设防跳闭锁继电器装设防跳闭锁继电器klb：电流线圈电流线圈启动用，接入跳闸回路；启动用，接入跳闸回路；电压线圈电压线圈自我保护用，通过自身常开触点自我保护用，通过自身常开触点klb1接入合闸回路。接入合闸回路。 当断路器合闸后，如果主电路发生永久性故障，当断路器合闸后，如果主电路发生永久性故障，继保动作，其触点继保动作，其触点km0闭合，使断路器跳闸。在发闭合，使断路器跳闸。在发出跳闸脉冲的同时，闭锁继电器出跳闸脉冲的同时，闭锁继电器klb的电流线圈带的电流线圈带电，其常开触点电，其常开触点klb1闭合，常闭触点闭合

16、，常闭触点klb2打开。打开。 如果此时合闸脉冲未解除（如如果此时合闸脉冲未解除（如sa未复归），未复归），触点触点sa 5-8仍接通；或自动投入继电器触点仍接通；或自动投入继电器触点km1被被卡住等情况，闭锁继电器电压线圈带电，从而形成卡住等情况，闭锁继电器电压线圈带电，从而形成自保持。其常闭触点自保持。其常闭触点klb2断开合闸接触器回路，断开合闸接触器回路，使断路器不会再次合闸。只有合闸脉冲解除，使断路器不会再次合闸。只有合闸脉冲解除，klb电压线圈失电后，控制回路才恢复到原状态。电压线圈失电后，控制回路才恢复到原状态。 合闸后，合闸后，qf1断开，断开，qf2闭合。参照触点表，此时控制

17、开关闭合。参照触点表，此时控制开关13-16接通，接通，+13-16 hr r2 qf2 yr -回路接通，回路接通，合闸位置指示红灯亮起合闸位置指示红灯亮起。红灯亮不仅表示断路器已合闸，还表明控制电源和跳闸回路完好。红灯亮不仅表示断路器已合闸，还表明控制电源和跳闸回路完好。 跳闸后，跳闸后，qf1闭合，闭合，qf2断开。参照触点表，此时控制开关断开。参照触点表，此时控制开关10-11接通，接通，+10-11 hg r1 qf1 ko -回路接通，回路接通，跳闸位置指示绿灯亮起跳闸位置指示绿灯亮起。绿灯亮不仅表示断路器已跳闸，还表明控制电源和合闸回路完好。绿灯亮不仅表示断路器已跳闸，还表明控制

18、电源和合闸回路完好。 自动合闸或事故后自动跳闸一般以闪光表示。设自动合闸或事故后自动跳闸一般以闪光表示。设计电路遵循的是计电路遵循的是不对应原则不对应原则断路器的位置与控制开断路器的位置与控制开关位置不一致关位置不一致，如断路器已断开，控制开关仍在，如断路器已断开，控制开关仍在“合闸合闸后后”的位置。的位置。 一般自动跳合闸一般自动跳合闸指示灯与手动后位置指指示灯与手动后位置指示灯共用一组灯泡，只示灯共用一组灯泡，只是电源形式与控制开关是电源形式与控制开关sa接通触点不同。接通触点不同。 将手柄由将手柄由“合闸后合闸后”逆时针转动逆时针转动90至至“预备跳闸预备跳闸”，此时，此时13-14接通

19、，接通， +wf13-14 rd r qf2 -回路接通，回路接通，红灯发闪光红灯发闪光，提醒运行人员核对。，提醒运行人员核对。 继续逆时针转动手柄继续逆时针转动手柄45至至“跳闸跳闸”，断路器跳闸，断路器跳闸，qf1闭闭合，合，qf2打开，打开，sa 10-11接通，接通， +10-11 gn r qf1 -回路接通，发出回路接通，发出恒定绿灯恒定绿灯，表示手动跳闸已完成。，表示手动跳闸已完成。手动跳闸：手动跳闸：跳前：跳前：qf1打开，打开，qf2闭合。闭合。 自动跳闸后，断路器断开，自动跳闸后，断路器断开， qf1闭合，闭合，qf2打开，而控制开打开，而控制开关仍在关仍在“合闸后合闸后”

20、位置，位置，sa 9-10接通，接通， +wf9-10 gn r qf1 -回路接通，回路接通，绿灯发闪光绿灯发闪光，提醒运行人员注意。，提醒运行人员注意。 自动跳闸属事故性质，除绿灯发闪光外，还发出音响信号。自动跳闸属事故性质，除绿灯发闪光外，还发出音响信号。音响装置也是按不对应原则设计的。音响装置也是按不对应原则设计的。自动跳闸：自动跳闸：跳前：跳前：qf1打开，打开，qf2闭合。闭合。课堂作业：课堂作业：参照图参照图7-7和触点表及前述分析，和触点表及前述分析，写出写出手动合闸手动合闸、自动合闸自动合闸时信号灯时信号灯的变化过程。的变化过程。 将手柄由将手柄由“跳闸后跳闸后”顺时针转动顺

21、时针转动90至至“预备合闸预备合闸”，此时，此时9-10接通，接通， +wf9-10 gn r qf1 -回路接通，回路接通，绿绿灯发闪光灯发闪光，提醒运行人员核对。，提醒运行人员核对。 继续顺时针转动手柄继续顺时针转动手柄45至至“合闸合闸”，断路器合闸，断路器合闸，qf1打打开，开，qf2闭合，闭合，sa 13-16接通，接通， +13-16 rd r qf2 -回路接通，发出回路接通，发出恒定红灯恒定红灯，表示手动合闸已完成。，表示手动合闸已完成。手动合闸：手动合闸：合前：合前：qf1闭合，闭合，qf2打开。打开。 自动合闸后，自动合闸后，qf1打开，打开，qf2闭合，而控制开关仍在闭合

22、，而控制开关仍在“跳闸后跳闸后”位置，位置，sa 14-15接通，接通， +wf14-15 rd r qf2 -回回路接通，路接通，红灯发闪光红灯发闪光，表明断路器是自动合闸的。，表明断路器是自动合闸的。 当运行人员将手柄转到当运行人员将手柄转到“合闸后合闸后”位置，则位置，则sa 14-15断开，断开，13-16闭合，红灯才变为恒定发光。闭合，红灯才变为恒定发光。自动合闸：自动合闸：合前：合前：qf1闭合，闭合，qf2打开。打开。 几对电源：几对电源：wc：正负控制回路电源小母线：正负控制回路电源小母线 +wf：闪光电源小母线，其负电源可共：闪光电源小母线，其负电源可共-wcwo：正负合闸小

23、母线：正负合闸小母线was：事故音响信号小母线：事故音响信号小母线-ws：负信号电源小母线：负信号电源小母线 红绿灯监视状态：红绿灯监视状态：红灯亮：断路器在合闸状态，且跳闸回路完好；红灯亮：断路器在合闸状态，且跳闸回路完好；绿灯亮：断路器处于跳闸状态，且合闸回路完好。绿灯亮：断路器处于跳闸状态，且合闸回路完好。合闸后，合闸后，sa 13-16虽然连通，虽然连通，qf2也是闭合的，也是闭合的，但跳闸线圈但跳闸线圈yr并不动作，因为电流不足以使其动并不动作，因为电流不足以使其动作。只有开关转至作。只有开关转至“跳闸跳闸”位置，位置，sa 6-7接通，接通，将将rd及其电阻及其电阻r短接，增大短接

24、，增大yr中电流，才使其动中电流，才使其动作。电阻是为了防止灯短路时引起作。电阻是为了防止灯短路时引起yr误跳而设。误跳而设。km0km0并联了常开触点并联了常开触点klb3klb3及电阻及电阻r1r1作用：以防作用：以防km0km0被被烧坏，烧坏，及保证及保证ksks可靠动作可靠动作 自动自动跳闸时，跳闸时，km0可能较断路器辅助触点可能较断路器辅助触点qf2先断开，以至先断开，以至被电弧烧坏。而并联被电弧烧坏。而并联klb3后，由于闭锁继电器后，由于闭锁继电器klb自保持作用，自保持作用，则其常开触点则其常开触点klb3闭合。这时即使闭合。这时即使qf2仍闭合，而仍闭合，而km0断开，则断

25、开，则km0并未切断电流，不会被电弧损坏并未切断电流，不会被电弧损坏。 r1可保证可保证ks线圈不被线圈不被klb3短接而不动作。短接而不动作。3. 3. 闪光电源装置闪光电源装置 未按未按sb时，时，sb的常闭触点的常闭触点sb1闭合，闭合，wh由由“+”及及“-”供电。灯明。供电。灯明。 按下按下sb后，后，sb-1断开，断开，wh与线圈与线圈km1串联接于串联接于“+”、“-”电源之电源之间，灯暗。间，灯暗。 km1线圈带电，线圈带电，km1触点闭合，使线圈触点闭合，使线圈km2带电。触点带电。触点km2-1瞬时打瞬时打开，触点开，触点km2-2瞬时闭合，将正电源引至瞬时闭合，将正电源引

26、至+wf上，使上，使wh又处于又处于“+”、“-”电源之间，灯明。电源之间，灯明。 km2-1的打开，使线圈的打开，使线圈km1失电，触点失电，触点km1延时打开，使线圈延时打开，使线圈km2失失电。触点电。触点km2-1延时闭合，延时闭合，km2-2延时打开，延时打开，wh与线圈与线圈km1又串联接于又串联接于“+”、“-”电源之间，灯暗。电源之间，灯暗。重复动作，信号灯重复动作，信号灯wh一明一暗发出闪光，说明闪光装置正常工作。一明一暗发出闪光，说明闪光装置正常工作。1. 1. 基本分类基本分类中央信号中央信号事故信号：如跳闸。事故信号：如跳闸。预告信号：其它故障，如绝缘不良、过负荷、温升预告信号：其它故障，如绝缘不良、过负荷、温升太高等。太高等。信号装置信号装置灯光信号：判断故障设备及故障性质。灯光信号：判断故障设备及故障性质。音响信号：音响信号：严重事故：蜂鸣器严重事故：蜂鸣器预告信号：电铃预告信号：电铃复归方式复归方式就地复归就地复归中央复归中央复归动作性能动作性能能重复动作能重复动作不能重复动作不能重复动作2. 2. 就地复归的事故信号装置就地复归的事故信号