发电厂电气设备详细讲解

二次设备与二次回路电气设备电力系统一次设备二次设备发电机变压器开关设备母线等互感器测量仪表控制器件继电保护自动装置等一次回路二次回路生产,输送,分配,消耗电能的设备对一次设备进行监测,控制,调节和保护的电气设备二次回路是发电厂、变电站重要的组成部分，是电力系统安全可靠经济运行的重要保证二次回路的组成控制回路信号回路测量回路继电保护和自动装置回路操作电源系统调节回路通过控制开关设备的“合”、“跳”实现电气设备的投入和退出反映一次设备的工作状态指示和记录一次设备的运行参数实时在线调节一次设备的运行状态，以满足运行要求在一次系统发生异常或故障时，继电保护发出信号或切除故障设备，异常或故障消失后，自动装置投入设备，系统恢复运行给二次回路提供工作电源二次回路的发展二次回路内容广泛近几十年发生了较大变化例：控制由最初的单一强电控制发展到今天的强电、弱电、计算机等多种控制方式并存，其中的控制开关由原来的多触点的万能开关，逐步被结构简单的控制开关或切换开关代替。保护装置由最初的电磁型继电器构成，发展到现在的微机保护系统。随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、电子技术等的发展与应用，以计算机为核心，将控制、测量、信号、保护、远动、管理等融为一体的功能统一、信息共享的计算机监控及综合自动化系统已广泛应用于发电厂和变电所。

技术的发展彻底地改变了常规二次回路功能独立、设备庞杂、接线及安装调试复杂的局面。第2节电气图基本知识1电气图基本概念电气图是一种简图，是由图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。一、电气图的表示方法（一）图形符号图形符号的选用表示电气图中电气设备、装置、元器件的一种图形和符号应优先选用优选形；当图形符号有多种形式时，在满足表达需要的情况下，尽量采用最简单的形式同一套图中，只能选定一种图形形式进行表达。（一）图形符号图形符号的方位图形符号可根据布图需要旋转放置，但对在电气图中占重要地位的各类开关、触点，需按逆时针方向旋转90°后画出，即画成“左开右闭”或“下开上闭”的形式。图形符号的引线对大多数正方形和圆形图形符号，其引线一般不加限制，可根据电路布局确定其引线位置，但当变更引线的位置会影响符号本身的含义时，标准中的引线位置就不能改变。（一）图形符号图形符号的状态是按无电压、无外力作用的状态画成的。对于具有可动部分元器件通常采用以下表示方法：单稳态的机电元件，如继电器、接触器在不带电状态；隔离开关和断路器在断开位置。（一）图形符号图形符号的布置集中表示法分开表示法半集中表示法集中表示法把一个元件的各组成部分的图形符号，在图上绘制在一起。图示图形符号的布置分开表示法把一个元件的各组成部分的图形符号在图上分开表示，并用项目代号表示它们之间的关系。图示图形符号的布置半集中表示法把一个元件的某些组成部分的图形符号在图上分开布置，并用机械连接线表示它们之间的关系。图示（二二））文文字字符符号号是电电气气图图中中的的电电气气设设备备、、装装置置、、元元器器件件的的种种类类字字母母代代码码和和功功能能字字母母代代码码。。文字字符号号基本本文文字字符符号号辅助助文文字字符符号号单字字母母双字字母母按电电气气设设备备、、装装置置、、元元器器件件的的种种类类划划分分为为24类类由一一个个表表种种类类的的单单字字母母符符号号和和另另一一个个表表功功能能或或状状态态特特性性的的辅辅助助文文字字符符号号（三三））电电气气图图的的表表示示方方法法图幅幅分分区区图线线连接接线线导线线电电缆缆符符号号、、信信号号通通路路及及元元器器件件和和设设备备的的引引线线统统称称为为连连接接线线。。表示示方方法法多线线表表示示法法单线线表表示示法法单线线和和多多线线表表示示法法中断断线线表表示示法法多线线表表示示法法每根根连连接接线线或或导导线线各各用用一一条条图图线线表表示示例如如单线线表表示示法法两根根或或两两根根以以上上的的连连接接线线或或导导线线在在图图上上只只用用一一条条图图线线表表示示例如如单线线和和多多线线表表示示法法在同同一一图图中中，，必必要要时时单单线线表表示示法法和和多多线线表表示示法法可可组组合合使使用用。。例如如中断断线线连接接线线中中断断可可用用于于以以下下三三种种情情况况：：（1））当当穿穿越越图图面面的的连连接接线线较较长长或或穿穿越越稠稠密密区区域域时时，，允允许许将将连连接接线线中中断断，，且且在在中中断断处处加加相相应应标标记记。。（2））去去向向相相同同的的线线组组，，可可中中断断，，且且在在中中断断处处加加适适当当标标记记。。（3））连连接接到到另另一一张张图图上上的的连连接接线线，，应应中中断断，，且且在在中中断断处处注注明明图图号号、、张张次次、、图图幅幅分分区区代代号号等等标标记记。。例如如二、、电电气气图图的的分分类类（1）表表示功能能关系的的电气图图系统图或或框图：概略表示系统或分系系统的基本本组成、相相互关系及及其主要特特征的一种种简图。电路图：用图形符号号并按工作作顺序排列列，详细表示电路、设备备或成套装装置的全部部基本组成成和连接关关系，而不不考虑其实实际位置的的一种简图图。功能图：表表示理论的的或理想的的电路而不不涉及实现现方法的一一种简图。。功能表图：：采用图形形符号和文文字说明相相结合的一一种表图。。用来全面面描述电气气控制系统统的控制过过程、作用用和状态。。二、电气图图的分类（2）表示示位置关系系的电气图图布置图表表示各各电气设备备、装置或或元器件在在现场、厂厂房或装置置中的位置置关系的一一种简图。。安装图详详细表表示电气设设备、装置置或元器件件的空间位位置和组合合关系的一一种简图。。二、电气图图的分类（3）表示示连接关系系的电气图图单元接线图图：表示成成套装置或或设备中一个结构单单元内的连接关系系的一种接接线图。互连接线图图：表示成成套装置或或设备的不不同单元之之间连接关关系的一种种接线图。。端子接线图图：表示成成套装置或或设备的端端子以及接接在端子上上的外部接接线的一种种接线图电缆连系图图：表示各各独立单元元之间的电电缆连接关关系的一种种接线图。。2项目代代号是用以识别别简图、图图表、表格格中项目的一种特定定代码，并并反映项目目的层次关关系、实际际位置等。。项目电气图上通通常用一个个图形符号号表示的基基本件、部部件、组件件、功能单单元、设备备、系统等等。项目代号代号段高层代号位置代号种类代号端子代号前缀符号=前缀符号+前缀符号前缀符号：高层代号是指系统或或设备中任任何较高层层次项目的的代号。一个完整的的系统或成成套设备可可以分为几几部分，其其中较高层层次的部分分都分别给给出高层代代号，表明明相互间的的隶属关系系。表示用英文缩写写字母或数数字，或用用英文缩写写字母和数数字组合构构成代号。。例如=P1=TBE1=A=P1位置代号是指项目在在组件、设设备、系统统或建筑物物中的实际际位置的代代号。表示标准中规定定，位置代代号可根据据实际情况况，按项目目所在区室室的简化名名称选定英英文缩写字字母，并用用英文缩写写字母和数数字组成。。例如+4第4号开关关柜+BB排开关柜柜+106+A+4种类代号是用以识别别项目种类类的代号表示可由一个或或几个字母母组成，其其形式为：：前缀符号种类字母代代码数字序号功能代号注意点同一项目相相似部分的的代号表示示。在一张张图上分开开表示的同同一项目的的相似部分分可在种类类代号之后后用圆点隔隔开的数字字来区分。。功能代号的的表示。在在一张图上上需要说明明某项目的的功能，可可在某种类类代号后面面补充一个个后缀。复合项目的的种类代号号表示。在在系统图或或电路图中中，由若干干项目组成成的复合项项目都用虚虚线或点划划线围框包包围起来，，同时在各各个围框外外标明其种种类代号。。例+MC-A1-X1:3位于6kV配电装置置（+MC）的1号号开关柜（（-A1））的1号端端子排（-X1）的的第3号端端子。端子代号是用以同外外电路进行行电气连接接的导电件件的代号，，常用于表表示接线端端子、插头头、插座、、连接片等等元件上的的端子。表示当项目端子子有标记时时，端子代代号必须与与此标记相相一致；如如没有标记记，则应在在图上自行行设定。端子代号采采用数字或或大写拉丁丁字母构成成，也可采采用大写字字母与数字字组合。例如项目代号的的构成有三种情况况只有一个代代号段只用种类代代号只用高层代代号用两个或两两个以上的的代号段只用位置代代号高层代号和和种类代号号组合位置代号和和种类代号号组合高层代号、、种类代号号和位置代代号组合种类代号和和端子代号号组合由四个代号号段构成第3节断断路器的控控制和信号号电路概述三相操作断断路器的控控制和信号号电路3-1-1断路器器的控制类类型按控制方式式一对一控制制一对N选线线控制按操作电源源强电控制弱电控制按控制地点点远方控制就地控制3-1-2断断路器的的操作机机构作用是断路器器本身附附带的合合、跳闸闸传动装装置，用用来使断断路器合合闸或维维持闭合合状态，，或使断断路器跳跳闸分类电磁操作作机构弹簧操作作机构液压操作作机构气动操作作机构是靠电磁磁力进行行合闸的的机构。。合闸电电流很大大，可达达几十安安至数百百安是靠预先先储存在在弹簧内内的位能能来进行行合闸的的机构。弹簧储能能时耗用用功率小小，合闸闸电流小小。是靠压缩缩气体（（氮气））作为能能源，以以液压油油作为传传递媒介介来进行行合闸的的机构。。合闸电电流小，，而且压压力高，，传动快快，动作作准确，，出力均均匀。是以压缩缩空气储储能和传传递能量量的机构构。功率率大，速速度快，，但结构构复杂，，需配备备空气压压缩设备备，只应应用于空空气断路路器上。。合闸电电流也较较小。是靠电磁磁力进行行合闸的的机构。。合闸电电流很大大，可达达几十安安至数百百安广泛应用用于3~500kV断断路器3-2三三相操操作断路路器的控控制和信信号电路路3-2-1断断路器控控制回路路的基本本要求（1）断路器操操作机构构中的合合、跳闸闸线圈是是按短时时通电设设计的，，故在合合、跳闸闸完成后后应自动动解除命命令脉冲冲，切断断合、跳跳闸回路路，以防防合、跳跳闸线圈圈长时间间通电。。（2）合、跳闸闸电流脉脉冲一般般应直接接作用于于断路器器的合、、跳闸线线圈，但但对电磁磁操作机机构，合合闸线圈圈电流很很大（35~250A左右）），须通通过合闸闸接触器器接通合合闸线圈圈。（3）无论断路路器是否否带有机机械闭锁锁，都应应具有防防止多次次合、跳跳闸的电电气防跳跳措施。。（4）断路器既既可利用用控制开开关进行行手动跳跳闸与合合闸，又又可由继继电保护护和自动动装置自自动跳闸闸与合闸闸。（5）应能监视视控制电电源及合合、跳回回路的完完好性；；应对二二次回路路短路或或负荷进进行保护护。（6）应有反映映断路器器状态的的位置信信号和自自动合、、跳闸的的不同的的显示信信号。（7）对于采用用气压、、液压和和弹簧操操作机构构的断路路器，应应有压力力是否正正常、弹弹簧是否否拉紧到到位的监监视回路路和闭锁锁回路。。（8））对于于分分相相操操作作的的断断路路器器，，应应有有监监视视三三相相位位置置是是否否一一致致的的措措施施。。（9））接线线应应简简单单可可靠靠，，使使用用电电缆缆芯芯数数应应尽尽量量少少。。3-2-2控控制制开开关关控制制开开关关是控控制制回回路路中中的的控控制制元元件件，，由由运运行行人人员员直直接接操操作作，，发发出出合合、、跳跳闸闸命命令令脉脉冲冲，，使使断断路路器器合合、、跳跳闸闸。。LW2型型控控制制开开关关的的结结构构操作作手手柄柄触点点盒盒接线线端端子子面板板操作作手手柄柄3-2-2控控制制开开关关LW2型型控控制制开开关关的的触触点点图图表表触点点图图表表是用用于于表表明明控控制制开开关关的的操操作作手手柄柄在在不不同同位位置置时时触触点点盒盒内内各各触触点点通通断断情情况况的的图图表表。。注：““·”表示接接通，，“—”表示示断开开3-2-2控控制开开关LW2型控控制开开关的的触点点图表表3-2-2控控制开开关控制开开关的的图形形符号号触点对对操作手手柄位位置PC预备合合闸C合闸CD合闸后后PT预备跳跳闸T预备跳跳闸TD预备跳跳闸“·”触表示示在该该操作作位置置触点点接通通,否否则表表断开开。3-2-3三三相操操作断断路器器的控控制信信号电电路基本电电路一一：基基本跳跳、合合闸电电路电源熔断器器合闸回回路跳闸回回路合闸线线圈回回路3-2-3三三相操操作断断路器器的控控制信信号电电路基本电电路二二：位位置信信号电电路双灯制制单灯制制发平光光3-2-3三三相操操作断断路器器的控控制信信号电电路基本电电路三三：自自动合合、跳跳闸的的灯光光显示示发闪光光3-2-3三三相操操作断断路器器的控控制信信号电电路基本电电路四四：事事故跳跳闸音音响信信号电电路利用控控制开开关与与断路路器的的不对对应原原理分相操操作的的三相相断路路器辅辅助触触点断路器器辅助助触点点跳闸位位置继继电器器3-2-3三三相操操作断断路器器的控控制信信号电电路基本电电路五五：断断路器器的““防跳跳”闭闭锁电电路断路器器的跳跳跃问问题当断路路器合合闸后后，在在控制制开关关SA的触触点5—8或自自动装装置触触点K1被被卡死死的情情况下下，如如遇到到一次次系统统永久久性故故障，，继电电保护护动作作使断断路器器跳闸闸，则则会出出现多多次““跳闸闸—合合闸””现象象，我我们称称这种种现象象为““跳跃跃”。。如果果断路路器发发生多多次跳跳跃现现象，，会使使其损损坏，，造成成事故故扩大大。3-2-3三三相操操作断断路器器的控控制信信号电电路基本电电路五五：断断路器器的““防跳跳”闭闭锁电电路由防跳跳继电电器构构成的的电气气防跳跳电路路由跳闸闸线圈圈辅助助触点点构成成的防防跳电电路实用电电路一一：灯灯光监监视的的断路路器控控制信信号电电路组成实用电电路一一：灯灯光监监视的的断路路器控控制信信号电电路手动合合闸合闸前前预备合合闸合闸合闸后后实用电电路一一：灯灯光监监视的的断路路器控控制信信号电电路手动跳跳闸跳闸前前预备跳跳闸跳闸跳闸后后实用电电路一一：灯灯光监监视的的断路路器控控制信信号电电路自动合合闸自动装装置动动作前前自动装装置动动作合上闸闸后实用电电路一一：灯灯光监监视的的断路路器控控制信信号电电路自动跳跳闸保护装装置动动作前前保护装装置动动作跳开闸闸后发事故故音响响发闪光光实用电电路一一：灯灯光监监视的的断路路器控控制信信号电电路防跳分分析电流启启动电压保保持一旦KCF动作作，该该触点点将切切断合合闸回回路实用电电路二二：弹弹簧操操作机机构的的断路路器控控制信信号电电路不同点点的分分析（1））弹簧簧未拉拉紧时时，Q1闭闭锁合合闸回回路，，并启启动储储能电电动机机，发发预告告信号号。（2））弹簧簧拉紧紧后，，解除除合闸闸回路路闭锁锁，允允许合合闸；；储能能电动动机M停转转。（3））用控控制开开关和和自装装出口口继电电器的的触点点直接接控制制合闸闸线圈圈。实用电电路三三：液液压操操作机机构的的断路路器控控制信信号电电路不同点点的分分析S1~S5为液液压操操作机机构所所带微微动开开关的的触点点，微微动开开关的的闭合合和断断开，，与操操作机机构中中贮压压器活活塞杆杆的行行程调调整和和液压压有关关。见见书上上表3-6S6、、S7为压压力表表电触触头。。实用电电路四四：音音响监监视的的断路路器控控制信