GIS二次控制原理介绍20130824

Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.GIS二次控制原理介绍SieyuanElectric课程版本Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.1版本号开发人员评审人员评审日期A00阳作家张亮2013年06月27日A01张亮2013年08月23日A02A03SieyuanElectric课程简介课程名称：GIS二次控制原理介绍授课对象：工程技术科设计员课程目标：掌握GIS二次控制基本原理课程时长：3小时Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.2SieyuanElectric课程目录第一章GIS二次控制基本概念第二章GIS二次控制基本原理第一节电源原理第二节断路器控制原理第三节三工位开关控制原理第四节互感器原理第五节电气联锁原理第六节信号及报警原理第三章总结Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.3SieyuanElectricGIS二次控制基本概念第一章GIS二次控制基本概念GIS二次控制即在GIS设备中对一次设备进行操作、控制、保护和测量。在GIS设备中凡是对一次设备进行操作、控制、保护、测量的设备以及各种信号装置，统称为二次设备。二次设备及相关的线路叫二次回路。GIS二次设备及相关的二次回路构成了GIS的二次控制系统。Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.4SieyuanElectricGIS二次控制基本原理第二章GIS二次控制基本原理第一节电源原理第二节断路器控制原理第三节三工位隔离开关控制原理第四节互感器原理第五节电气联锁原理第六节信号及报警原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.5SieyuanElectricGIS二次控制基本原理第一节电源原理图电源原理即给对一次设备进行操作、控制、保护、测量的设备以及各种信号装置提供电源。电源回路的设计是基于用户的实际情况而灵活处理的。一般要求用户提供三路或四路独立的直流220V/110V电源，一路220V或380V交流电源。其中直流电源回路分别为控制回路、信号报警回路、电机回路。如CB分闸回路为两套时，应为第二套回路单独提供一路直流电源。如用户的直流屏提供的直流电源回路有困难时，电源的设计可采用环网形势或直流合并形式，具体设计应根据实际情况来确定。典型的电源原理如下。Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.6SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.7交流电源进直流电源进SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.8电源进分段电源进SieyuanElectricGIS二次控制基本原理典型的间隔电源原理图中未画出断路器控制电源，因断路器控制回路最为重要，因此单独使用的一组DC220V电源是由控制室单独提供的(或者是直流屏的电源，或者是保护装置的电源)，国外绝大部分工程需要增加断路器控制电源回路及微型断路器。小部分工程只要求提供交流环网，直流采用辐射供电。间隔较多时，交流采用AC380V三相四线制，各间隔从环网中取一相，整个工程需尽可能达到三相负载平衡。GIS二次电源原理参考《0SS.684.051GIS工程电源设计原则》。Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.9SieyuanElectricGIS二次控制基本原理第二节断路器控制原理图断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的一种，既能切换正常负荷，又可排除短路故障，同时承担着控制和保护双重任务。断路器控制回路包括：合闸回路、防跳回路、分闸回路、监视回路、电动机控制及保护回路、SF6低气压闭锁回路、电机回路、加热回路及指示回路。断路器原理图如下:Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.10SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.11SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.12SieyuanElectricCopyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.13合闸回路说明1.ZK1为就地远方选择开关，选择就地时，ZK1：1/2接通，ZK1:3/4断开;CZK1为CB的操作开关，CZK1：3/4为合闸接点，CZK1：1/2为分闸接点。2.PC为断路器的六位数显合闸计数器，CB每电气合闸一次，PC加1，PC有可复归和不可复归两种形式供选择。GIS二次控制基本原理SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.14合闸回路说明3.合闸回路中串有LSJ常闭接点、FTJ常闭接点、DBJ常闭接点、两个DL闭接点、并联的CK1\CK2,当这些接点都处于闭合位置时，CB的合闸回路算正常。3.1LSJ:当CB两侧的某个隔离开关在操作过程中时，LSJ被驱动，LSJ:21/22常闭接点断开，CB的合闸回路被切断。3.2FTJ:当合闸操作后，合闸指令保持未复位时，FTJ被驱动，FTJ:21/22常闭接点断开.3.3DBJ:当CB气室气压降低至闭锁值时，DBJ:21/22常闭接点断开。3.4当CB已经处于合闸状态时，其辅助接点DL：11/12、DL：21/22都断开。3.5当CB的弹簧能量未储满时，CK1\CK2处于断开状态。以上五种状态闭锁了CB的合闸回路，且合闸回路监视信号将反馈给主控室，告之合闸回路不正常，执行不了合闸操作。SieyuanElectricCopyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.15分闸回路说明1.CB有两个分闸线圈，145KVGIS工程中大部分间隔只使用了第一个分闸回路，第二个分闸回路预留。2.CB的第一分闸回路与合闸回路共用控制电源；如果有工程要求使用第二分闸回路，一般会为第二跳闸回路设置独立电源。GIS二次控制基本原理SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.16分闸回路说明3.两分闸回路中串有DBJ和CB的常开辅助接点DL:3.1DBJ:当CB气室气压降低至闭锁值时，DBJ:21/22常闭接点断开。3.2当CB已经处于分闸状态时，其分闸回路中的辅助接点DL都处于断开状态。以上两种状态闭锁了CB的分闸回路，且分闸回路监视信号将反馈给主控室，告之分闸回路不正常，执行不了分闸操作。SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.17分闸回路说明4.分闸回路与合闸回路不同点：4.1分闸回路中没有串接LSJ接点，CB的分闸无联锁条件。4.2分闸回路中无弹簧储能闭锁接点，只要CB合闸，对CB的分闸弹簧进行了一次储能。SieyuanElectricCopyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.18防跳回路说明1.假如没有FTJ回路:CB接到合闸指令（因某种原因，合闸指令一直保持未复归)，CB执行了合闸操作；当CB接到分闸指令，CB执行了分闸操作，因合闸指令一直保持，CB又执行合闸，如果分闸指令不断，断路器将会不断地分合，这样会降低断路器的性能甚至带来事故。GIS二次控制基本原理SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.19防跳回路说明2.有FTJ回路:CB接到合闸指令（假如因某种原因，合闸指令一直保持未复归)，断路器合闸后，其辅助开关DL:13/14闭合，驱动防跳继电器FTJ动作，FTJ:1/2将闭合自保持，FTJ:21/22常闭将断开，切断了CB的合闸回路。当CB执行分闸后，因FTJ:21/22切断了CB的合闸回路，即使CB合闸指令保持，也执行不了合闸操作，避免了CB重复分合闸。SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.20防跳回路说明3.就地远方转换开关ZK1:5/6接点的说明：3.1左图中CB:50与CB:51短接，ZK1:5/6接点无实际功能，无论就地还是远方操作CB合闸，都使用CB本体自身的防跳功能。3.2如将CB:50和CB:51短联片拆除，当ZK1打在就地位置时，ZK1:5/6接通，FTJ回路正常使用，即就地操作CB时，使用就地的防跳回路，ZK1在远方位置时（ZK1:5/6断开），FTJ回路不起作用了。SieyuanElectricGIS二次控制基本原理监视回路监视回路：监视回路分为合闸回路监视和分闸回路监视。接入监视回路电流≤50mA，如果电流过大会造成合闸、分闸线圈误动作。个别设计院会要求监视点需变更，如：无论就地和远方状态下都监视合闸和分闸回路；只监视CB线圈（带辅助接点），不监视DBJ、FTJ、LSJ等状态对合闸回路的影响。合闸监视回路中另串接了FTJ接点和常闭辅助接点，原因？Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.21SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.22电机控制及保护回路说明1.电机控制回路中的CK1\CK2为储能限位开关，当弹簧储能未到位时，CK1:3/4和CK2:3/4都闭合，驱动ZLC（电机储能接触器），电机转动，为合闸弹簧储能。储能到位时，CK1:3/4和CK2:3/4断开，ZLC失电复归，停止储能。SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.23电机控制及保护回路说明2.SJ(时间继电器）：ZLC通电动作开始，时间继电器开始计数，储能发生异常，25秒后储能还未结束，SJ的延时断开接点断开，切断了储能回路，故障排除后，通过FAN对时间继电器复归。SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.24电机控制及保护回路说明3.ZJ(中间继电器）：在储能期间，ZJ提供“储能未储能”信号。4.CB电机控制及保护与CB控制共用电源，个别设计院会要求将电机控制及保护与电机共用电源。SieyuanElectricGIS二次控制基本原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.25SF6气压闭锁回路说明1.闭锁回路与CB控制回路共电源2.CB气室的密度计有报警