电气二次回路的基本知识教案

1、学习必备欢迎下载发电部培训教案培训时间： 2012年 07月 03日培训类型：岗位技术培训培训地点：发电部办公室培训人 ：李锡锋培训人员：发电部全体人员培训课时： 5 小时培 训 内 容 电气二次回路的基本知识一、 一、二次回路及其作用发电厂和变电所的电气设备可分为一次设备、二次设备。1、一次设备：也称主设备，是构成电力系统的主体。它是直接生产、 输送、分配与调节电能的设备，如：发电机、断路器、真空接触器、 电力电容器、变压器、隔离开关、母线与电力电缆等。2、二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调节、保护和监测的 设备。它包括：控制设备、继电保护和安全自动装置、测量仪表、信 号设备等。二次回

2、路：二次设备按照一定规则连接起来以实现某种技术要求的电 气回路。二次和一次相比， 二次回路设备众多，而且有成百上千根导 线需要相互连接起来， 因此要了解二次回路， 首先要知道原理及二次 设备的符号和图形。二、二次回路的范围1、控制回路：由控制开关与控制对象的传递机构、 执行机构组成 （如 断路器、隔离开关） 。其作用是对一次设备进行“合”、“分”操 作。2、调节回路：是指调节型自动装置。 它是由测量机构、 传送机构、 调节器和执行机构组成。其作用是根据一次设备运行参数的变 化，实行在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。如 由电容补偿控制装置对电容器进行自动投切。3、继电保护和自动装置回路

3、：是由测量回路、比较部分、逻辑部 分和执行部分等组成。 其作用是根据一次设备和系统的运行状态， 判断其发生故障或异常时，自动发出跳闸命令，有选择性地切除 故障，并发出相应的信号，当故障或异常消失后，快速投入有关 设备，恢复系统的正常运行。4、测量回路：由各种测量仪表及其相关回路组成。其作用是指示 或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人员掌握一次系 统的运行情况。5、信号回路：由信号发送机构和信号继电器等构成。其作用是反 映一、二次设备的工作状态。6、操作电源系统：由电源设备和供电网络组成，它一般包括直流 电源系统和交流电源系统。其作用主要是给控制、保护、信号 等设备提供工作电源与操作电源，

4、确保发电厂与变电所所有二 次设备正常工作。三、二次回路的图纸1、二次图纸：通常分为“原理接线图”和“安装接线图”。2、原理接线图：通常又分为“归总式原理接线图”和“展开式原 理接线图”。1) 归总式原理接线图：简称原理图，它是以整体的形式表示各二 次设备之间的电气连接， 一般与一次回路的有关部分画在一起， 设备的接点与线圈是集中画在一起的， 能综合表现出交流电压、 电流回路和直流回路间的联系，使读图者对二次回路的构成及 动作过程有一个明确的整体概念。2）2）展开式原理接线图： 以分散的形式表示二次设备之间的连接。 展开图中二次设备的接点与线圈分散布置，交流电压、交流电 流、直流回路分别绘制。这

5、种绘制方式容易跟踪回路的动作顺 序，便于二次回路的设计， 也容易在读图时发现回路中的错误。3）安装接线图：包括布置图、接线图、端子排图等。4）布置图：表示二次设备的安装位置，一般按实际尺寸的一定比 例绘制。5）接线图：表示二次设备间的电气连接关系。6）端子排图：表示端子排与二次设备及外部电缆间的连接关系。四、二次回路的读图1、二次回路图的逻辑性强，在绘制时遵循一定的规律，读图时应按 一定顺序进行才容易看懂。一般读图的规律为：1）先交流、后直流；2）交流看电源、直流找线圈；3）先找线圈、再找接点，每个接点都查清；4）先上后下、先左后右，屏外设备不能掉；5）安装图纸要结合展开原理图。五、二次回路的

6、符号1、绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号。2、图形符号如：表示继电器的线圈，表示继电器的节点。3、文字符号如： KM表示接触器，线圈与接点的文字符号一样 常用的一、二次电气符号 熔断器 作用：用于短路保护。4、控制按钮 常开（动合） 按钮常闭（动断）按钮电路符号5、行程开关常开（ 动合） 按钮电路符号常闭 （ 动断） 按钮电路符号 电路符号6、接触器 KM接触器线圈接触器主触头用于主电路（ 流过的电流大，需加灭弧装置 ） 接触器辅助触头用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）7、隔离开关 特点：将带电设备与带电的电网隔离，以保证被隔离设备有明显的 断开点，能安全地进行检修，一般没有

7、灭弧装置，不能带负荷操作， 常与断路器配合使用。8、断路器 特点：是电气中重要的一种设备，既能切换正常负载，又可排除短路 故障，同时承担着控制和保护的双重任务 。9、互感器 特点：是电力系统中提供测量和保护用的重要设备，包括电流互感 器和电压互感器。10、电抗器特点： 抑制合闸涌流，限制操作过电压和抑制电网中高次谐波对电 容器的影响。六、二次回路的编号原则 1、二次回路常采用回路编号法、相对编号法两种。2、回路编号法：按“等电位”原则标注，在电气回路中相同电位 的回路采用同一编号。如合闸回路的 7、分闸回路的 37，电流 回路的 A411等。这一编号方法便于读图时了解回路的作用， 在 原理图中

8、运用最多。3、相对编号法：按接线对侧的设备名称编号， 如 DS:1为位置电磁 锁的 1 脚，I3-7 为第一安装单元第三个元件的 7 脚。这种编号 法便于查找该连线的走向，常用于安装图中。4、回路编号用 3 位或 3 位以下数字组成，如果需要标明回路的相 别或某些主要特征时，可在数字标号的前面（或后面）增注文 字符号。如 1、37a、A630 等。5、回路编号：在展开接线图中根据编号可以了解回路用途，在安 装图中根据编号能正确进行接线。6、回路编号应用遵循一定的规则，主要为：7、1）对不同用途的控制回路， 使用不同的数字范围， 如控制与保 护回路用 1399 电流回路用 400599。8、2）

9、保护与控制回路使用的数字按熔断器（或小开关）分组，每 一百为一组，如 101199，9、301399 等，其中正极性回路编为单数，由小至大，负极性回 路编为双数，由大至小。10、3）信号回路的数字编号，按事故、位置、报警、指挥信号进行 分组，按数字大小进行排列。11、4）开关设备、 控制回路的数字编号组， 应按开关设备的数字序 号选取。如 1KK 所在的回路选 101199，3KK 所在的回路选 301399。12、5）对接点、开关、按钮等两侧，虽然闭合时为等电位，应不同 编号，但只改变编号大小而不改变单、双数（极性） 。经过回路 中主要降压元件 （如线圈、电阻等）后改变其单、 双数（极性）。

10、13、某些回路形成了特定编号，不能随意挪作它用。如：正负电源的 101、102，红绿灯回路的 135、105 等。七、二次回路导线的选择1、 一般要求： （电缆与绝缘导线）1）连接强电：截面不小于 1.5mm2。2）连接弱电：截面不小于 0.5mm2。3）保护和测量的电流回路截面不小于 2.5mm2八、线路保护：1、（）单电源线路：可装设两段过电流保护，第一段为不带时限的 电流速断保护； 第二段为带时限的过电流保护， 保护装置可采用定时 限或反时限特性的继电器（）双电源线路： 可装设带方向或不带方向的电流速断保护和过电 流保护（）并列运行的线路：宜装设横联差动保护 （ 横联方向差动保护或 电流

11、平衡保护 ） 作为主保护（）环行网络中的线路： 为了简化保护，可采用故障时先将网络自 动解列而后恢复的方法（）发电厂厂用电的接线：发电厂厂用电源线 （ 包括带电抗器的电 源线） ，宜装设纵联差动保护和过电流保护2、 相间短路的保护配置（）单电源线路： 可装设一段或两段式电流电压速断保护和过电流 保护（）复杂网络的单回线路： 可装设一段或两段式电流电压速断保护和过电流保护，必要时，保护应具有方向性线路保护（）平行线路：平行线路宜分裂运行，如必须并列运行时，可装设 横联保护作为主保护，以阶段式电流保护作为后备保护线路保护全线速动保护配置条件：根据系统稳定要求有必要时 线路发生三相短路且其他保护保护

12、不能无时限和选择切除短路时 改善本线路保护性能、改善整个系统的性能线路保护3、根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时，应装设两套全线 速动保护。接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保 护，亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流 保护。相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护 继电保护4、过电流保护：一段动作说明线路有故障，且故障范围发生的保 护安装处的线路首端，二段、三段说明线路有故障，且故障发生全长 范围内，重点在保护安装处的线路未端。5、零序保护动作，说明线路发生了单相接地故障，其保护的分段动 作与过电流保护的范围大体相同。6、距离保护动作：说明线路发生了相间短路，其保护

13、的分段动作与 过电流保护的范围大体相同。7 高频保护动作：说明线路发生了单相或相间接地故障8、方向元件动作，故障点都发生在本线路以内。九、中央信号：1、中央信号装置由事故信号和预告信号组成。 发电厂应装设能重复 动作并延时自动解除音响的事故信号和预告信号装置。 有人值班 的变电所，应装设能重复动作，延时自动或手动解除音响的事故 和预告信号装置。 驻所值班的变电所， 可装设简单的事故信号装 置和能重复动作的预告信号装置。 无人值班的变电所， 只装设简 单的音响信号装置，该信号装置仅当远动装置停用并转变为变电 所就地控制时投入。 单元控制室的中央信号装置宜与热控专业共 用事故报警装置。十、自动装置

14、： 1、在电力系统中，应装设安全自动装置，用以防止系统稳定破坏或 事故扩大，造成大面积停电，或对重要用户的供电长时间中断。2、 自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的 一种自动装置。3、电力系统中采用自动重合闸的目的 :电力系统运行经验表明， 架空线路绝大多数的故障都是瞬时 性的，永久性故障般不到 10。因此，在由继电保护动作切除短 路故障之后， 电弧将自动熄灭， 绝大多数情况下短路处的绝缘可以自 动恢复。因此， 自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性和可靠 性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大 了高压线路的送电容量， 也可纠正由于断路器或继电保护装置

15、造成的误跳闸。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。4、自动并列：发电机和电力系统间的并列是靠同期装置来实现的 将发电机并入电力系统参加并列运行的操作称为并列操作5、给发电机加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并 列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合 闸，完成并列操作，此即准同步并列6、将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机 加上励磁，在原动机转矩、 同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完 成并列操作，此即自同步并列7、备用电源：投入后给失电的负荷或母线恢复供电的独立电源8、工作电源：用于正常运行时负荷或母线恢复供电的独立电源9、备用电源自动投入装置

16、： 用于备用变压器、 备用线路和发电厂、 变电站的厂（站）用备用电源自动投入的装置10、装置设有电压鉴定元件（低压电压元件、有压鉴定元件）动作 时间元件，备自投入时间和后加速过流元件。11、在电力系统中，应装设安全自动装置，用以防止系统稳定破坏 或事故扩大，造成大面积停电，或对重要用户的供电长时间中断。12、自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的 一种自动装置。13、在电力系统中，应装设自动低频减载装置：当电力系统因事故 发生功率缺额时， 有装置断开一部分次要负荷， 以防止频率过度降低， 并使之很快恢复导一定的数值从而保证电力系统的稳定运行和重要负荷的正常工作。14、自动低频减

17、载装置的数量，应根据电力系统调度部门的统一安 排确定。调度部门按照负荷的重要性确定，哪些负荷为次要负荷，哪 些负荷为必保的负荷， 统一分配每个变电所和配电所， 应装设低频减 载的数量。自动低频减载装置，是一种限负荷的措施，往往用户是不 希望装设的，但电力网中一旦发生功率缺额时，又必须采取此措施， 才能保持电网频率不降低， 因此，本条规定要求有足够数量的自动低 频减载装置。15、机组的励磁装置16、水轮发电机宜采用自并激静止整流励磁系统。17、励磁系统应满足发电、调相、同步、电制动、成组调节等各 种工况的要求。18、静止整流励磁系统应满足以下基本要求：19、调节器应设有相互独立的手动和自动调节通道；20、整流装置提供的励磁容量应有一定的裕度；21、机组的励磁装置22、励磁系统应装设过电压和过电流保护及转子回路过电压保护装 置。23、水轮发电机自动励磁调节器应满足：25、24、当电力系统发生故障，机端正序电压下降到 80%额定电压时， 励磁顶值电压倍数不应低于 1.6 。应能限制由于水轮发电机转速升高而引起的过电压。当需大量降低励磁电流时，应能快速减磁或快速灭磁自动装置26、机组的励磁装置27、水电站宜采用残压起励为主、直流起励为辅的起励方式。它励 起励不成功时，应自动启动保护切除起