常用电气原理二次回路图及其讲解

常用电气原理二次回路图及其讲解常用电气原理二次回路图及其讲解1常用电气原理二次回路图及其讲解名目一、直流母线电压监视装置原理图 3二、直流绝缘监视装置 3三、不同点接地危害图 4四、带有灯光监视的断路器掌握回路(电磁操动机构) 5五、带有灯光监视的断路器掌握回路(弹簧操动机构) 7六、带有灯光监视的断路器掌握回路(液压操动机构) 8七、闪光装置接线图(由两个中间继电器构成) 10八、闪光装置接线图(由闪光继电器构成) 10九、中心复归能重复动作的事故信号装置原理图 11十、线路定时限过电流保护原理图 12十一、线路方向过电流保护原理图 13十二、线路三段式电流保护原理图 14十三、线路三段式零序电流保护原理图 15十四、双回线的横联差动保护原理图 16十五、双回线电流平衡保护原理图 18十六、变压器瓦斯保护原理图 19十七、双绕组变压器纵差保护原理图 20十八、三绕组变压器差动保护原理图 21十九、变压器复合电压启动的过电流保护原理图 22二十、单电源三绕组变压器过电流保护原理图 23二十一、变压器过零序电流保护原理图 24二十二、变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保 24二十三、线路三相一次重合闸装置原理图 26二十四、自动按频率减负荷装置(LALF)原理图 27二十五、储能电容器组接线图 28二十六、小电流接地系统沟通绝缘监视原理接线图 28二十七、变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图 29二十八、变电站事故照明原理接线图 30二十九、开关事故跳闸音响回路原理接线图 31一、直流母线电压监视装置电路1流电源电压的凹凸。KV1KV1KV1触点闭合，HP1KV2压时线圈无法吸合，其常开触点在断开位置，当电压过超群过整定值时KV2HP2二、直流绝缘监视装置21PVST15-7、9-11〔ST11-3、2-4〕与ST29-11KA。当正极或负极绝缘下降到肯定值时，KAKM2PV〔测“+”对地时，ST22-1、6-5ST21-4、5-8接通。正常时，母线电压表转换开关ST22-1、5-8、9-112PV220VST1I1-313-14R31PVST1II2-4、14-151PV总绝缘电阻值。假设为负极对地绝缘下降，则先将ST1放在II3R桥平衡，再将ST1I生接地，则正极对地电压等于零。而负极对地指示为220V，反之当负极发生接1PV有电阻刻度。该绝缘监察装置中有一个人工接地点，为防其它继电器误动，要求电流继KA30kΩ，1.4mA，当任一极20kΩ时，即能发出信号。对地绝缘下降和发生接地是两种状况。2直流绝缘监视装置接线图三、多点同时发生接地时的危害直流系统在变电站综合自动化设备运行中具有重要的位置。直流系统多点接地易造成保护装置误动。变电站的直流系统比较简单，通过电缆沟与室外配电装置的端子排、端子箱、操作机构箱等相连接，因电缆破损、绝缘老化、受潮等缘由发生接地的可能性较多，发生一极接地时，由于没有短路电流，熔断器不会熔断，仍可连续运行，但也必需准时觉察、准时消退。通常，要求直流500V0.5MΩ。直流回路绝缘的好坏必需常常地进展监视。否则，会给运行带来很多担忧全因素。3A点与C时，等于+WC、-WCFU1FU2失去保护电源；当B点与C断路器就不会跳闸，因此在有故障的状况下就要越级跳闸；当ABAD由于发生直流接地将产生很多害处，所以对直流系统特地设计一套监视其绝缘状况的装置，让它准时地将直流系统的故障提示给变电所值班员，以便快速检查处理。常用电气原理二次回路图及其讲解常用电气原理二次回路图及其讲解3直流系统多点接地示意图四、带有灯光监视的断路器掌握回路图〔电磁操动机构〕图4中-WC—掌握母线；FU2—熔断器型SA—掌握开关，LW2-1a.4.6a.40.20.20/F8型；HG—绿色信号灯具，XD2间继电器，DZB-115/220V型；KMC—接触器；KOM—保护出口继电器；QF—断路器关心开关；WCL—合闸小母线；WSA—事故跳闸小母线； WS—信号小母线；YT—断路器跳闸线圈；YC—断路器合闸线圈，FU1、FU2—熔断器，RM10-60/25250V；R1—附加电阻，ZG11-25型，1Ω；R2—附加电阻，ZG11-25型，100Ω〕WT—闪光小母线。〔一“跳闸后”位置当SA+WC经FU1SA11-10HG及附加电阻QF〔常闭〕KMC线圈FU2-WC。此时，绿色信号灯回路接通，绿灯亮后位置，同时表示电源、熔断器、关心触点及合闸回路完好，可以进展合闸操KMCHG〔二“预备合闸”位置当SA的手柄顺时针方向旋转90º至“预备合闸”位置，SA9-10接通，绿灯HG回路由〔+〕WTW SA9-10 HG QF〔常闭〕 KMCFU2-WCKMCHGR。〔三“合闸”位置当SA45ºSA5-85常用电气原理二次回路图及其讲解常用电气原理二次回路图及其讲解10接触器KMC回路由+WC SA5-8 KL2〔常闭〕 QF〔常闭〕KMC线圈 -WC导通而启动，闭合其在合闸线圈回路中的触点，使断路器合闸。断路器合闸后，QF常闭触点翻开、常开触点闭合。〔四“合闸后”位置松手的手柄自动反时针方向转动复归至垂〔即“合闸后位置，SA16-13触点接通。此时，红灯HR回路由 FU1SA16-13 HR KL线圈 QF〔常开〕 YT线圈 FU2-WC导通，红灯亮，指示断路器处于合闸位置，同时表示跳闸回路完好，可以进展跳闸。〔五“预备跳闸”位置SA手柄在“预备跳闸”位置时，SA13-14导通，经〔+〕WTW HRKL QF常开触点 YT -WC回路，红灯闪光，发出预备合闸信号。〔六“跳闸”位置将SA手柄反时针方向转45º“跳闸位置导通及R被短接，经+WC SA6-7 KL QF常开触点 使YT励磁断路器跳闸断路器跳闸后，其常开触点断开，常闭触点闭合，绿灯亮，指示断路器已跳闸完毕，放开手柄后，SA复位至“跳闸后”位置。当断路器手动或自动重合在故障线路上时，保护装置将动作跳闸，此时假设运行人员仍将掌握开关放在“合闸”位置SA5-8触点接通，或自动装置触KM1SA5-8从而消灭屡次“跳—合”现象。此种现象称为“跳动”。断路器假设发生跳动不仅会引起断路器毁坏，而且还将扩大事故，所谓“防跳”措施，就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳”闭锁装置或掌握回路中所具有的电气“防跳”接线，来防止断路器发生“防跳”的措施。KL它有两个线圈，一个电流启动线圈，串于跳闸回路中；另一个电压保护线圈，经过自身常开触点KL1KL2，其工作原理如下：保护将动作，KOMKL圈带电，KLKL2KL1KL压自保持线圈。此时，假设合闸脉冲未解除〔如SA未复归或KM1卡住等，则KL电压自保持线圈通过触点SA5-8或KM1KL2牢靠地断开合闸回路，使断路器不能再次合闸。只有当合闸脉冲解除〔即KM1断开或SA5-8切断KLKL3KOMKOMQFR1信号继电器能牢靠动作。4具有灯光监视的断路器掌握回路图五、弹簧贮能操作机构的断路器掌握、信号回路图5为SW4-110合闸线圈中串有弹簧已贮能闭锁触点SQS1自动重合闸，如重合于永久性故障时，弹簧来不及贮能〔需9S，故不能其次次重合。为牢靠起见，仍加了“防跳”回路。当KACKQTKQTSQSQF之间。如按以往接线，接于SQS之前，当KAC的电容又重充电足够时，待弹簧重贮能后，SQSKQTKAC启动，又进展一次重合闸。此种状况，如不准时断开掌握开关，还会反复进展屡次。六、液压操作机构的断路器掌握、信号回路图不同厂家液压机构的工作压力有肯定差异，以CY320℃时，额11.7±0.98MPa17.65MPa1℃时，预0.045MPa。614.72MPa，合闸回路中的压力触点SP413.73MPaSP5闸，如电网运行允许，也可用这个触点启动中间继电器后，作用于跳闸。15.72MPa，3SP316.72MPaSP1、SP218.63MPa时，SP1、SP29.8MPa24.5，MPaPP1、PP2KM3KM3〔图中未示出到零时，启动油泵可能造成断路器的慢分事故。七、两个中间继电器构成的闪光装置接线图7〔HR或HG〕及操作线圈或YC〕合，KM2KM1源沟通，信号灯〔HRHG〕全亮；当KM1KM2触点断开，常闭触点闭合，KM1〔+〕WTWKM1电源接通，“不对应”回路中的信号灯呈半亮，重复上述过程，便发出连续的闪光信号。KM1KM2SEHWSE〔+〕WTWHWHWHW闪光装置熔断器的监视灯。八、闪光装置接线的构成及动作过程8KM、R、CSEKTWCRKMKM.2WTWKM.1CCKMKMKM.2KM.1KM、KM.1呈半亮。重复上述过程，便发出连续闪光。8由闪光继电器构成的闪光装置接线图九、中心复归能重复动作的事故信号装置原理图常用中心复归能重复动作的事故信号装置。所谓中心复归能重复动作的事故信号，是指断路器自动跳闸后，为使变电所值班员不受音响信号长期干扰而影响事故处理，可以保存绿灯闪光信号而仅将音响信号马上解除。9中KSP1ZC—23TVCVT流突然减小而在二次侧感应的电流旁路，使干簧继电器KR〔因干簧继电器动作没有方向性。其原理是当断路器事故分闸或按下试验按钮SE1中间继电器KM。KMHB，发出音响信号；另一对触点闭合起动时间继电器KT1，经肯定延时后，KT1KM1，KM1后，使KM10。为能试验事故音响装置的完好与否，另设有试验按钮SE1SE1KSP1，使装置发出音响并按上述程序复归至原始状态。按下手动复归按钮也可使音响信号解除。常用电气原理二次回路图及其讲解常用电气原理二次回路图及其讲解129用ZC-2310十、线路定时限过电流保护原理11TAKA1—KA3，短路电流大于电流继电器整定值时，电流继电器启动。因三只电流继电器触点并联，所以只要一只电流继电器触点闭合，便启动时间继电器KT，按预先回路，使QF作时限与短路电流的大小无关，是固定的，固称为定时限过电流。十一、线路方向过电流保护原理123、5率方向继电器46是方向元件，承受90°接线UbcIA及UabI。各相电流继电器的触点和对应功率方向继电器触点串联，以到达按相启动的作用。时间78出跳闸脉冲，使断路器QF方向过电流保护，由于加装了功率方向继电器，因此线路发生短路时，虽然电流继电器都可能动作，但只有流入功率方向继电器的电流与功率方向继电〔当规定指向线路时，即一次电流从母线流向线路时，功率方向继电器才动作，从而使断路器跳闸。而当流入功率方向继电器的电流与〔即一次电流从线路流向母线时继电器不动作，将方向过电流保护闭锁，保证了方向过电流保护的选择性。在正常运行时，负荷电流的方向也可能符合功率方向继电器的动作方向，其触点闭合，但此时电流继电器未动作，所以整套方向过电流保护仍被闭锁不动作。方向过电流保护的动作时限，是将动作方向全都的保护，按逆向阶梯原则进展整定的。12方向过电流保护的原理接线图十二、输电线路三段式电流保护原理KS1KS2出口中间继电器KOM，任何一段保护动作均启动KOM，使断路器跳闸，同时相应段的信号继电器动作掉牌，值班人员便可从其掉牌指示推断是哪套保护动作，进而对故障的或许范围作出推断。常用电气原理二次回路图及其讲解常用电气原理二次回路图及其讲解1513〔a〕原理图〔b〕开放图十三、三段式零序电流保护原理在被保护线路的三相上分别装设型号和变比完全一样的电流互感器，将它们的二次绕组相互并联，然后接至电流继电器的线圈。当正常运行和发生相间故障时，电网中没有零序电流，故IR=0，继电器不动作，只有发生接地故障时，才消灭零序电流，如其值超过整定值，继电器就动作。实际工作中，由于三只电流互感器的励磁特性不全都，当发生相间故障时，会造成较大的不平衡电流。为了使保护装置在这种状况下不误动作，通常将保护的动作电流按躲过最大不平衡电流来整定。与相间短路的电流保护一样，零序电流保护也承受阶段式保护，通常承受14的原理接线图。瞬时零序电流速断〔KAKM和KS7构成，一33Iom1.315%~25%。零序Ⅱ段〔KA3、KT4KS8〕的整定电流，一般取下一级线路的1.20.5s，保证在本线末端单相接地时，牢靠动作。零序Ⅲ段〔KA5、KT6KS9〕的整定电流可取零序Ⅱ〔或Ⅲ〕段1.2故障时，能牢靠动作。十四、双回线的横联差动保护原理双回线横联差动保护装置是由电流启动元件和功率方向元件组成，图15中，功率方向继电器KPD1和KPD2KA双回线的电流差上。功率方向继电器KPD1KPD2〔接母线电压互感器，但极性相反。在I1>I〔即同一回线上发生故障〕时，左边的方向KPD1KPD2I2>I1〔即另一回线上发生故障〕时，KPD2KPD1KA功率方向继电器则用来判别故障线路。正常及外部故障时，ⅰ1=ⅰ2、ⅰR=0、保护不动作。在线路L-1K1>ⅰ2，所以ⅰR1-ⅰ2>ⅰs，电流继电KA1KPD1KPD2开断路器QF11+ⅰ2〔15〔b〕，KA2KPD3KPD4QF3L-2KA1、KPD2KA2、KPD4动作，同时跳开断路器QF2、QF4。为防止单回线运行时，横联差动保护在外部故障时误动作，保护的直流电源经双回线两个开关的常开关心触点串联闭锁，只有当两个开关同时接入时，保护才作用。方向横联差动保护的动作电流应大于穿越性故障时在差电流回路中引起的最大不平衡电流。〔a〕〔b〕15方向横联差动保护的原理图〔a〕〔b〕十五、双回线电流平衡保护原理电流平衡保护是横联差动保护的另一种形式，它是按比较双回线路中电流16KBL1、KBL2Nw，一个制动线圈匝NBNv。KBL1L-1I1Mw1，其制动线圈接于线L-2I1MB1KBL2L-2I2Mw2，其制动线圈接于线L-1I1KBL2圈中产生的力矩。II=I2，KBL1、KBL2Mv和继电器内弹簧反作用力矩Ms〔如线路L-1的K点，由于II>I，并由于电压大大KBL1中由IIMw1I2MB1MvKBL1切除故障线路III2，即制动力矩大于动作力矩，所以它不会动作。必需指出，单端电源的双回线路上，平衡保护只能装于送电侧，受电侧不能装设。由于任一回线路短路，流过受电侧两个平衡继电器的工作线圈和制动线圈的电流大小是相等的，保护将不起作用。由于双回平行线横联差动保护及平衡保护，在靠近对侧出口短路时，本侧两条线路流过的电流，其电流的横差值，缺乏以启动保护，只有等待对侧的保护动作，切除故障后，本侧的非故障线电流降为零，才由故障线电流启动本侧保护，切除故障线路。这种状况被称为相继动作。线路上相继动作区域大小与保护整定值及短路电流有关。横联差动保护，其方向继电器接有母线电压，在平行线路出口三相短路时，电压为零，如方向继电器的电压回路没有良好的记忆作用，便会误动，称为电压死区。16电流平衡保护原理图十六、变压器瓦斯保护原理变压器瓦斯保护的主要元件就是瓦斯继电器，它安装在油箱与油枕之间的连接收中。当变压器发生内部故障时，因油的膨胀和所产生的瓦斯气体沿连接收经瓦斯继电器向油枕中流淌。假设流淌的速度到达肯定值时，瓦斯继电器内部的挡板被冲动，并向一方倾斜，使瓦斯继电器的触点闭合，接通跳闸回路或发1717KG瓦斯保护，经信号继电器KS、连接片XEKOM，KOM即直流+ KG KS XE KOM 直流-，起动KOM。直流+KOMQF1YT直流-，跳开断路器QF1。直流+KOMQF2YT直流-，跳开断路器QF2。再有，连接片XE也可接至电阻R，使重瓦斯保护不投跳闸而只发信号。十七、双绕组变压器纵差保护原理变压器纵差保护是按循环电流原理构成的，它能正确区分变压器内、外故18TA1TA2，并按图中所示极性关系进展连接。正常运行或外部〔如图a中d1〕故障时，差动继电器KD两侧电流互感器二次电流之差，要使这种状况下流过差动继电器的电流为零，应恰中选择两侧电流互感器的变比。由于二次额定电流一般为5A，所以电流互感器的变比为：一次额定电流/二次额定电流，UN/5。无视变压器的励磁电流，则在正常运行或外部故障时，流入差动继电器的电流为零。bd2两侧流向短路点的短路电流〔二次值〕之和。实际上，由于变压器的励磁涌流、接线方式和电流互感器的误差等因素的影响，差动继电器中会流过不平衡电流，不平衡电流越大，继电器的动作电流越大，致使纵差保护的灵敏度降低。因此纵差保护需要解决的主要问题之一是实行各种措施避开不平衡电流的影响，在保证选择性的条件下，还要保证内部故障时有足够的灵敏性和速动性。18十八、三绕组变压器差动保护的构成及工作原理三绕组变压器差动保护的动作原理和双绕组变压器差动保护的动作原理是一样的，也是按循环电流原理构成的。正常运行和外部短路时，三绕组变压器三侧电流向量和〔折算至同一电压等级〕为零。它可能是一侧流入另两侧流出，也可能由两侧流入，而从第三侧流出。所以，假设将任何两侧电流相加再去和第三侧电流相比较，就构成三绕组变压器的差动保护。其原理接线如图19所示。当正常运行和外部短路时，假设不平衡电流无视不计，则流入继电器的电流为零。即ⅰR=ⅰI2+ⅰⅡ2+ⅰⅢ2=0当内部短路时，流入继电器的电流则为ⅰR=ⅰI2+ⅰⅡ2+ⅰⅢ2=ΣⅰK/na即等于各侧短路电流〔二次值〕的总和。可见在正常及区外短路时，保护不会动作，而发生内部故障时，保护将灵敏动作。为保证三绕组变压器差动保护的牢靠性和灵敏性，应留意以下几点〔各侧电流互感器的变比应统一按变压器最大额定容量来选择。外部短路时的三绕组变压器比双绕组变压器的不平衡电流大，宜承受带制动特性的BCH-1BCH-1二次谐波制动的差动保护，为解决实际变比与计算变比不全都而引起的不平衡电流，以保证每两侧线圈之间的平衡，对BCH-1电流较小的两侧。19三绕组变压器差动保护单相原理图十九、变压器复合电压启动的过电流保护原理20137894、5、610，经过整定时限后，跳开两侧断路器。在对称短路状况下，电压继电器78电流，但不必大于最大电流〔例如并联运行的变压器断开一台时。20复合电压启动的过电流保护原理图二十、单电源三绕组变压器过电流保护原理三绕组变压器外部故障时，其过电流保护应有选择性地断开故障侧断路器。而使其余两侧连续正常运行，为此，应按如下原则来实现过流保护。对单侧电源三绕组变压器，应装设两套过电流保护。一套装于负荷tⅢ最小，保护动作仅跳开QF3。另一套装在电源侧，如绕组Ⅰ，它设两级时限tⅠ和tⅡ，ttⅢ+Δt，用以切除QF2；而tⅠ=tⅡ+Δt，用以切除高、中、低三侧断路器。对两端或三端电源的变压器，三侧均应设过电流保护，并依据计算值在动作时限小的电源侧加装方向元件，以保证动作的选择性。21单电源三绕组过电流保护原理接线图二十一、变压器过零序电流保护原理22正常状况下，3Io=0，TAKAKT线零序电流保护后备段的动作电流。保护的动作时限也要比后者大一个Δt。22变压器零序电流保护原理接线图二十二、变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护原理。目前大电流接地系统普遍承受分级绝缘的变压器，当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时，通常只考虑一局部变压器中性点接地，而另一局部变压器的中性点则经间隙接地运行，以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定，当接地变压器退出运行时，应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图23中性点直接接地零序电流保护：中性点直接接地零序电流保护一般分为两段，1234出线的接地保护第一段相协作，0.5s5、678910保护的最终一段相协作，以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器，长延时切除主变压器三侧断路器。中性点间隙接地保护：当变电站的母线或线路发生接地短路，假设故障元件的保护拒动，则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开，如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中，此局部系统变成中性点不接地系统，此时中性点的电位将升至相电压，分级绝缘变压器的绝缘会遭到破牢靠地将变压器切除，以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护，两种保护互为备用。12、时间继电器13、信号继电器1415100A0.5s110kV〔还没有到达危及变压器中性点绝缘的电压0.5s16171819110kV150V；当接地点的选择有困难、接地故障母线3Uo180V0.5s。23变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护原理图二十三、线路三相一次重合闸装置原理架空线路的短路故障多为瞬时性的，当保护跳闸切除故障后，短路点的绝缘常常可恢复，便可利用自动重合闸继电器KAC，使断路器自动再合闸，即可70110kV24线路正常运行，开关处于合闸状态，QF3常闭触点断开，掌握开关SA21、23HLCR415~25sKAC线路发生瞬间故障，保护动作使开关跳闸，其关心常闭触点QF3SA21、23SAKTKT2R5串入KTKTKTKT1CKMKMKM2、KM1KMKSXE1KMCKS给出重合闸动作信号。断路器合上后，假设是瞬时性故障，重合成功。关心触点QF2、QF3KS、KTC15~25s启动，KTKM重合一次。手动跳闸时，掌握开关SASA21-23断开，KAC2、4CR6KM因此，手动跳闸不重合。手动合闸于线路故障，保护动作于跳闸，电容CKM作所需要的电压，不会起动重合闸。为防止KACKM触点KM2与KM1器屡次重合于故障线路上〔，可承受“防跳”措施。1)承受两对常开触点KM1和KM2对能正常断开，不至发生断路器“跳动”现象。2〕在断路器跳闸线圈YTKLKLKL1KL2、KL3KMC锁回路。可在重合闸的“不对应”启动回路中，串入同期或无压检定继电器的触点，只假设是双回平行联络线，可以用上述同期或无压检定，也可用平行另一回线有电流才允许启动重合闸的电流检定方式。24三相一次自动重合闸装置的开放图二十四、自动按频率减负荷装置〔LALF〕的构成及动作过程为了提高供电质量，保证系统自身的安全，在