二次回路基础知识与高压柜二次回路分析

1、 Change life with heartWritten By：Date:官 胜Part 1Part 2Part 3 INDEXPart 4Part 52010.6.18电气二次回路的基本知识Part 5Part 6电气二次回路基础知识电气二次回路的操作电源BOECD变电系统继电保护电气二次测量监视回路电气二次回路识图电气二次回路基础知识之典型二次回路讲解2Change life with heart二次回路的定义 ：由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路。在词典中的解释：在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电

2、缆联成的电路。用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。 指对一次设备的工作进行监视、控制、测量、调节和保护，所配置的如：测量仪表、继电器、控制和信号元件，自动装置、继电保护装置、电流、电压互感器等，按一定的要求连接在一起所构成的电气回路，称为二次接线或称为二次回路。二次回路的组成见图一： 按电源性质分：直流回路、交流回路 按二次设备各种不同的用途可分为：继电保护二次回路、自动装置二次回路、控制系统二次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路等。 Part1：电气二次回路基础知识3Change life with heartPart1：电气二次回路基础知识在图一所有仪

3、表和继电器都是以整体形式的设备图形符号表示，不画出内部拉线，而只画出接点的连接。并将二次部分的电流回路、电压回路、直流回路和一次回路图绘制在一起。特点：能使看图人对整个装置的构成有一个整体概念，可清楚了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。图一4Change life with heart操作电源 :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。直流操作电源: 蓄电池组供电的直流操作电源。在BOECD变电所系统中，采用的是PMB密

4、封免维护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,为高压柜提供断路器控制电源及储能等保护。 BOECD直流屏蓄电池容量单只42.0A，电压为13.2V，共十只输出DC110直流电源。如下图二Part2：电气二次回路基础知识(操作电源）对操作电源的可靠性要求很高，容量要求足够大，尽可能不受供电系统运行的影响。二次回路的操作电源高压断路器分、合闸回路继电保护自动装置、信号回路、监测系统及其他二次回路二次回路操作电源的组成5Change life with heartPart2：电气二次回路基础知识(操作电源）图二6Change life with heartPart2：电气二

5、次回路基础知识(操作电源）7Change life with heart我司直流屏控制主接线图Part2：电气二次回路基础知识(操作电源）8Change life with heart继电保护二次回路继电保护二次回路 自动迅速地将故障设备从电力系统中切除出去，或及是针对各种不正常的运行状态发出信号。对继电保护的要求 1、选择性；2、快速性；3、灵敏性；4、可靠性。继电器的作用：作用：继电器是组成继电保护装置的基本元件，当其输入达到或低于一定值时它便动作，并通过执行元件发出信号或动作于跳闸。BOECDBOECD采用的保护有：电流保护、电力变压器保护、母线保护自动重合闸保护、电动机保护几种类型。一

6、）10kV变电所的继电保护装置1、过流保护整定原则：按照避开被保护线路的最大工作电流来整定。过流保护在动作时间整定上采用阶梯原则。过流保护的动作时限有两种：1）定时限2）反时限 Part3：电气二次回路基础知识（我司继电保护）9Change life with heart2、电流速断保护 整定原则：按躲过被保护设备（线路）末端的最大短路电流来整定。因此，被保护设备末端有一段保护不到的死区。这就必须依靠过电流保护作为后备。 3、限时电流速断保护用来弥补电流速断保护的保护范围小和过流保护的时限长的不足。整定原则：其动作电流大于下一段线路瞬时速断保护可动作电流，动作时限比下一线路瞬时速断保护大一个时

7、间阶差。4、低电压保护5、其他保护BOECD的继电保护装置采用的是国电南自生产的PDS系列综保装置对10KV高压柜进行保护。（附图）Part3：电气二次回路基础知识（我司继电保护）10Change life with heart保护电流制测量电流工作电源母线电压通讯PDS综保装置电流保护部分接线图保护电流测量电流Part3：电气二次回路基础知识（我司继电保护）11Change life with heartPart3：电气二次回路基础知识（我司继电保护）12Change life with heartPDS740综保装置接线图Part3：电气二次回路基础知识（我司继电保护）13Change l

8、ife with heart 指示灯型号（绿）（红）（红）（红）（红）（红）PDS-741A运行跳闸合闸未充电预告告警正常运行时点亮保护跳闸动作时点亮，按复归键熄灭保护合闸动作时点亮，按复归键熄灭重合闸停用或未充满电时点亮，充满电后自动熄灭检测到装置或系统异常但不影响运行时点亮，按复归键熄灭检测到装置出现严重故障时点亮，此时保护退出运行，按复归键熄灭PDS-742A运行跳闸合闸未充电预告告警同上同上同上同上同上同上差动后备光发光收差动保护动作时点亮，按复归键熄灭后备保护动作时点亮，按复归键熄灭装置发送光纤信号指示，正常时闪烁装置接收光纤信号指示，正常时闪烁PDS-743A/B/C运行电流电压不

9、平衡预告告警同上电流保护动作时点亮，按复归键熄灭过电压或欠电压保护动作时点亮，按复归键熄灭不平衡电流或不平衡电压保护动作时点亮，按复归键熄灭同上同上Part3：电气二次回路基础知识（我司继电保护）14Change life with heart电力变压器的保护：1：过流保护 2：电流速断保护 3：差动保护变压器过流保护接线与线路的过流保护接线方式相同。变压器的主保护见右图：保护原理 变压器两侧的电流互感器按循环电流接线方式接入差动继电器。正常运行或外部短路时，流入继电器的电流为很小的不平衡电流；内部故障时，流入继电器的电流为两侧的短路电流之和。 电力变压器的主保护Part3：电气二次回路基础知

10、识（我司继电保护）15Change life with heart测量监视回路1变配电装置中测量仪表的配置(1)在工厂供配电系统每一条电源进线上，必须装设计费用的有功电度表和无功电度表及反映电流大小的电流表。通常采用标准计量柜，计量柜内有专用电流、电压互感器。(2)在变配电所的每一段母线上(310kV)，必须装设电压表4只，其中一只测量线电压，其他三只测量相电压。中性点非直接接地的系统中，各段母线上还应装设绝缘监视装置，绝缘监视装置所用的电压互感器与避雷器放在一个柜内(简称PT柜)。(3)3kV10kV配电线路，应装设电流表，有功电度表，无功电度表各一只，如不是单独经济核算单位时，无功电度表可

11、不装设。当线路负荷大于5000kVA及以上时，还应装设一只有功功率表。(4)低压动力线路上应装一只电流表。照明和动力混合供电的线路上照明负荷占总负荷1520以上时，应在每相上装一只电流表。如需电能计量，一般应装设一只三相四线有功电度表. 测量要求互感器准确度电度表准确度配 置 说 明计费计量0.2级0.5级有功电度表0.5级专用电能计量仪表月平均电量在106kWh及以上0.5级1.0级有功电度表1.0级专用电能计量仪表2.0级无功电度表月平均电量在106kWh以下；315kVA以上变压器高压侧计量计费计量及一般计量1.0级2.0级有功电度表3.0级无功电度表315kVA以下变压器低压侧计量点；

12、75kW及以上电动机电能计量；企业内部技术经济考核（不计费）一般测量1.0级1.5级和0.5级测量仪表3.0级2.5级测量仪表非重要回路Part4：电气二次测量监视回路16Change life with heart电流互感器电流互感器的作用： 由于电力设备上通过的电流大多数为数值很高的大电流，为了便于测量，采用电流互感器进行变换，其二次侧额定电流值为5A（或1A）。一、电流互感器的极性 电流互感器极性的一般采用减极性原则标注，即：一、二次绕组中的电流在铁心中产生的磁通方向相反。如右图所示，则L1与K1为一对同极性端子。 电流互感器在电路中的符号如右图所示，用“TA”来表示,一次绕组一般用一根

13、直线表示，一次绕组和二次绕组分别标记 “”的两个端子为同名端或同极性端。图2-1 电流互感器的极性标注*Part4：电气二次测量监视回路17Change life with heart电流互感器的接线方式 电流互感器在电力系统中根据所要测量的电流的不同，就有了不同的接线方式，最常见的有以下几种，如图所示。 （c）三相星形接线。 AA BCA BCBC*特点：能反映各种类型的短路故障。特点：能反映各种类型的相间故障。特点：提高保护的灵敏度（a）三相完全星形接线（b）两相不完全星形接线Part4：电气二次测量监视回路18Change life with heart电流互感器使用的注意事项 1电流互

14、感器的接线应保证正确性。一次绕组和被测电路串联，而二次绕组应和连接的所有测量仪表、继电保护装置或自动装置的电流线圈串联，同时要注意极性的正确性，一次绕组与二次绕组之间应为减极性关系，一次电流若从同名端流入，则二次电流应从同名端流出。 2电流互感器二次侧所接负载是测量仪表、继电器的电流线圈等，它们匝数少、阻抗小，通过的电流非常大，因此电流互感器在正常运行状态下近似于短路状态。 3电流互感器的二次绕组绝对不允许开路。这是因为电流互感器正常工作时，二次电流有去磁作用，使合成磁势很小。当二次绕组开路时，二次电流的去磁作用消失，一次电流将全部用来激磁，这时，将在二次侧产生超过正常值几十倍的磁通，结果会使

15、铁芯过热而损坏互感器。同时，由于铁芯中磁通的急剧增加，在二次绕组上产生过电压，可能达到数百甚至数千伏，将危及人身和设备安全。因此，为了防止二次绕组开路，规定在二次回路中不准装熔断器等开关电器。如果在运行中必须拆除测量仪表或继电器及其他工作时，应首先将二次绕组短路。 4电流互感器的二次侧必须可靠接地，但接地点只允许有一个。这是为了防止一、二次绕组之间绝缘损坏或击穿时，一次高电压窜入二次回路，危及人身和设备安全。 Part4：电气二次测量监视回路19Change life with heart电压互感器电压互感器是一种小型的降压变压器 ，由铁芯、一次绕组、二次绕组、接线端子和绝缘支持物等构成 ，一

16、次绕组并接于电力系统一次回路中，其二次绕组并接了测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈 (即负载为多个元件时，负载并联后接入二次绕组，且额定电压为100V)。由于电压互感器是将高电压变成低电压，所以它的一次绕组的匝数较多，而二次绕组的匝数较少。 电压互感器在电路中的符号如图b所示，用“TV”来表示，一、二次绕组绝缘套管分别标记“”的两个端子为同名端或同极性端。Part4：电气二次测量监视回路20Change life with heart电压互感器的接线方式 电压互感器在电力系统中要测量的电压有线电压、相电压、相对地电压和单相接地时出现的零序电压。为了测取这些电压，电压互感器就有了不同的接

17、线方式，最常见的有以下几种，如图所示：一相式接线采用一个单相电压互感器如上图所示。供仪表和继电器测量一个线电压，如用作做备用线路的电压监视。 两相式接线又叫V-V形接线，采用两个单相电压互感器如上图所示。供仪表和继电器测量三个线电压。 Part4：电气二次测量监视回路21Change life with heartY0/Y0形接线采用三个单相电压互感器如图c所示。供仪表和继电器测量三个线电压和相电压。在小电流接地系统中，这种接线方式中的测量相电压的电压表应按线电压选择。 采用三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱式电压互感器接成Y0/Y0/ 形(d)。其中一组二次绕组接成Y0，供测量三个线电

18、压和三个相电压；另一组绕组（零序绕组）接成开口三角形，接电压继电器，当线路正常工作时，开口三角两端的零序电压接近于零，而当线路上发生单相接地故障时，开口三角两端的零序电压接近100V， 使电压继电器动作，发出信号。Part4：电气二次测量监视回路22Change life with heart电压互感器使用的注意事项 1电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。例如，测极性、连接组别、摇绝缘、核相序等。 2电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联，同时要注意极性的正确性。 3接在电压互感器二次侧负荷的

19、容量应合适，接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。 4电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。 5为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。 Part4：电气二次测量监视回路

20、23Change life with heartPart5：电气二次回路识图二次回路识图常用的继电保护接线图包括：继电保护的原理接线圈、二次回路原理展开图、施工图（又称背面接线图）、盘面布置图。（1)、看图：A、先看一次，后看二次。一次：断路器、隔离开关、电流、电压互感器、变压器等。了解这些设备的功能及常用的保护方式，如变压器一般需要装过电流保护、电流速断保护、过负荷保护等，掌握各种保护的基本原理；再查找一、二次设备的转换、传递元件，一次变化对二次变化的影响等。B、看完交流，看直流。指先看二次接线图的交流回路，以及电气量变化的特点，再由交流量的因查找出直流回路的果。一般交流回路较简单。C、交流

21、看电源、直流找线圈。指交流回路一般从电源入手，包含交流电流、交流电压回路两部分；先找出由哪个电流互感器或哪一组电压互感器供电（电流源、电压源），变换的电流、电压量所起的作用，它们与直流回路的关系、相应的电气量由哪些继电器反映出来。D、线圈对应查触头，触头连成一条线。指找出继电器的线圈后，再找出与其相应的触头所在的回路，一般由触头再连成另一回路；此回路中又可能串接有其它的继电器线圈，由其它继电器的线圈又引起它的触头接通另一回路，直至完成二次回路预先设置的逻辑功能。E、上下左右顺序看，屏外设备接着连。主要针对展开图、端子排图及屏后设备安装图。原则上由上向下、由左向右看，同时结合屏外的设备一起看。2

22、4Change life with heartPart5：电气二次回路识图25Change life with heartPart6：电气二次回路基础知识之典型二次回路讲解1：图中右侧为二次接线有关的一次接线图，左边为保护回路，下为直流操作回路和信号回路。2：在交流回路中，电流互感器TA1的二次绕组为该回路电源，AC相各接入一只电流继电器线圈KA1,KA2与中性线N411连成交流回路，构成不完全星形接法。3：在直流回路中，正电源在上，负电源在下，其回路分别用101，102标出。左列上端为电流继电器的动合触电KA1,KA2，两者并联起动下端的时间继电器KT的线圈，第二列为断路器跳闸回路，第三列是

23、信号回路，M703,716为“掉牌未复归”光字牌小母线。4：当线路发生短路故障时，电流互感器一次侧KA1有短路电流流过，二次侧相应流过电流I2,电流继电器KA1,或KA2动作，在直流回路中，短路相电流继电器KA1,KA2动合触点闭合，接通时间继电器KT线圈回路，KT经过延时闭合接通断路器跳闸回路，断路器跳闸YT和信号继电器KS有电流流过，使断路器跳闸，切断故障。同时信号继电器KS发出信号掉牌，在信号回路中，带自保的触点闭合，光字牌点亮，显示“掉牌未复归”灯光信号。26Change life with heartPart6：电气二次回路基础知识之典型二次回路讲解据右图具有弹簧贮能操作机构的断路器

24、控制、信号回路图来说明各元件的名称，动作过程。 右为SW4-110型断路器配弹簧操作机构的断路器控制、信号回路，在其合闸线圈中串有弹簧已贮能闭锁触点SQS1只有弹簧贮能后，才能合闸；当设有自动重合闸，如重合于永久性故障时，弹簧来不及贮能（需9S），故不能第二次重合。为可靠起见，仍加了“防跳”回路。 当KMC由跳闸位置继电器的YT启动时，YT线圈的一端应接至SQS与QF之间。如按以往接线，接于SQS之前，当KMC动作，重合于永久性故障后，此时弹簧贮能释放，SQS打开，YT失电，断开KMC的启动回路，重合闸继电器中的电容又重新充电足够时，待弹簧重新贮能后，SQS闭合，YT线圈带电，KMC启动，又进

25、行一次重合闸。此种情况，如不及时断开控制开关，还会反复进行多次。 27Change life with heart电磁操作机构的断路控制回路1、没有电气防跳设施的断路器控制电路.右下图为具有CD2型操作机构的断路器控制电器由于操作机构本身具有防跳设施，因此该控制电路不含电气防跳。 1 1）分闸操作）分闸操作 此时断路器KK处于合闸后位置，KK手柄13-16触点接通，红灯发平光。（由于回路有电阻，TQ不起动）手动分闸时，6-7触点接通，将红灯电阻和附加电阻短接，TQ起动，断路器跳闸。 松开KK手柄，KK回到跳闸后位置，KK的10-11接通，绿灯发平光。2 2）合闸操作）合闸操作 此时断路器KK处于跳后位，KK的10-11触点接通，绿灯发平光。（由于回路有电阻，HC不起动）手动合闸时，KK的5-8触点接通，将绿灯电阻和附加电阻短接，HC起动，HC触点闭合接动HQ，断路器合闸。松开KK手柄，KK回到合闸后位置，红灯发平光。 28Change life wi