电气二次回路基本知识..

二次回路基本知识二次回路基本知识讲解讲解人：王新发2013.05.23二次回路基本知识发电厂和变电所的电气设备可分为一次设备、二次设备。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、输送与分配电能的设备，包括如：发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆与输电线路等。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。二次回路及其作用二次回路基本知识控制回路：由控制开关与控制对象（如断路器、隔离开关）的传递机构、执行（或操作）机构组成。其作用是对一次设备进行“合”、“分”操作。调节回路：是指调节型自动装置。如由VQC系统对主变进行有载调压、对电容器进行投切的装置，发电机的励磁调节装置。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，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。继电保护和自动装置回路：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，并发出相应地信号，当故障或异常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备用电源自动投入装置），恢复系统的正常运行。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，同时也是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。二次回路的范围二次回路基本知识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。操作电源系统：由电源设备和供电网络组成，它常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，供结主变冷却、结水与结煤等动力设备，确保发电厂与变电所所有设备正常工作。二次回路基本知识二次图纸：通常分为“原理接线图”和“安装接线图”。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，它以整体的形式表示各二次设备之间的电气联接，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。二次回路的图纸二次回路基本知识二次回路基本知识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。二次回路基本知识二次回路基本知识安装接线图：包括屏面布置图、屏后接线图、端子排图等。屏面布置图：表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶）的安装位置，一般按实际尺寸的一定比例绘制。屏后接线图：表示屏内二次设备间的电气连接关系。二次回路基本知识二次回路基本知识端子排图：表示屏端子排与屏内二次设备及屏外电缆间的连接关系。二次回路基本知识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图。二次回路的读图二次回路基本知识二次回路的符号绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号。在二次回路图中，所有断路器和继电器的触点，都按照它们在正常状态时的位置来表示。所谓正常位置是指断路器和继电器的线圈未通电无电压、无外力时，它们的触点（对断路器系指其辅助触点）所处的状态。如：继电器常开触点（动合触点）。二次回路基本知识二次回路常用标准图形文字符号过电流继电器低电压继电器过电压继电器常开接点（动合）常闭接点（动断）延时闭合常开接点延时断开常开接点延时闭合常闭接点延时断开常闭接点常开按钮常闭按钮电喇叭信号灯蜂鸣器自动复归按钮二次回路基本知识直流回路数字标号二次回路基本知识小母线数字标号二次回路基本知识二次回路的编号原则二次回路常采用回路编号法、相对编号法两种。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。这一编号方法便于读图时了解回路的作用，在原理图中运用最多。相对编号法：按接线对侧的设备名称编号，如TWJ-1为位置继电器的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趋向，常用于安装图中。二次回路基本知识回路编号用3位或3位以下数字组成，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。交流回路的文字标号相别A相B相C相中性零开口三角类别文字符号ABCNLX角注标号abcnlx二次回路基本知识数字编号的分配回路类别标号范围备注控制与保护1～399信号700～799电流400～599母差300～399前加文字电压600～799前面加文字遥信800～899二次回路基本知识回路编号应用遵循一定的规则，主要为：1）对不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制与保护回路用1～399（400～599），励磁回路用600～699。2）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101～199，301～399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。3）信号回路的数字编号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。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101～199，3KK所在的回路选301～399。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）。二次回路基本知识二次设备的选择控制和信号回路的设备选择1．控制开关的选择控制开关应根据以下三个条件选择：（1）回路接线需要的触点数量及触点闭合图表。（2）操作的频繁程度。（3）回路的额定电压、额定电流和分断电流。2．跳、合闸回路中的中间继电器的选择（1）跳、合闸位置继电器的选择。音响或灯光监视的控制回路，跳、合闸回路中选择位置继电器的要求为：1）在正常情况下，通过跳、合闸回路的电流应小于其最小动作电流及长期热稳定电流。2）当直流母线电压为85％额定电压时，加于继电器的电压不小于其额定电压的70％。二次回路基本知识（2）跳、合闸继电器的选择。跳闸或合闸继电器电流自保持线圈的额定电流，除因配电磁操作机构的断路器由于合闸电流大，合闸回路设有直流接触器，合闸继电器需按合闸接触器的额定电流选择外，其他跳、合闸继电器均按断路器的合闸或跳闸线圈的额定电流来选择，并保证动作的灵敏系数不小于1.5。（3）自动重合闸继电器及其出口信号继电器的选择。自动重合闸继电器及其出口信号继电器额定电流的选择应与其起动元件动作电流相配合，保证动作的灵敏度不小于1.5。自动重合闸出口继电器及信号继电器，当其出口直接接至合闸线圈回路时，继电器的额定电流应按合闸接触器或断路器合闸线圈的额定电流来选择。二次回路基本知识3．防跳继电器的选择（1）防跳继电器的选型。电流起动电压自保持的防跳继电器，其动作时间应不大于断路器的固有跳闸时间。DZK系列快速中间继电器的动作时间不大于15ms。（2）防跳继电器的选择。1）电流起动电压自保持的防跳继电器，其电流线圈的额定电流的选择应与断路器跳闸线圈的额定电流相配合，并保证动作的灵敏度不小于1.5。自保持电压线圈按直流电源的额定电压选择。2）电流起动线圈动作电流的整定可以根据1）所选用继电器线圈额定电流的80％整定。这样整定能保证当直流母线电压降低到85％时继电器仍能可靠动作。3）电压自保持线圈按80％额定电压整定为宜。在接线中应注意防跳继电器线圈的极性。二次回路基本知识4．信号继电器和附加电阻的选择l）在额定直流电压下，信号继电器动作灵敏度一般不小于1.4。2）在0.8倍额定直流电压下，由于信号继电器的串接而引起回路的压降应不大于额定电压的10％。3）应满足信号继电器的热稳定要求。有可能发生几个信号继电器同时动作的情况时，如果选用的串联信号继电器不能同时满足上述两项要求，应选择适当的附加电阻并联在中间继电器上。电流型信号继电器允许长期通过的电流一般不大于3倍额定电流。4）选择中间继电器的并联电阻时，应使起动中间继电器回路的保护继电器触点断开容量不大于其允许值。二次回路基本知识5．常用信号灯及附加电阻的选择在灯光监视的断路器控制回路中，信号灯及附加电阻的选择按以下两个条件进行。（1）当灯头短路时，通过合闸回路的电流应小于其最小动作电流及长期热稳定电流。一般按不大于跳合闸线圈额定电流的10％考虑，以防误跳闸、误合闸。（2）当直流母线电压为95％的额定电压时，加在灯泡上的电压应为其额定电压的60～70％，以保证信号灯必要的亮度。实际上厂家生产带附加电阻的信号灯，只需按信号灯的额定电压来选择即可。二次回路基本知识二次回路的保护设备（1）二次回路的保护设备用于切除二次回路的故障，保护设备一般用熔断器，也可以用自动开关。可作为试验和检验时断开电源用。（2）控制回路的熔断器配置原则如下：1）当一个安装单位内只有一台断路器时，一般要共用一组熔断器。2）当一个安装单位有几台断路器时，应分别装设熔断器。3）同一个安装单位的控制、保护和自动装置共用一组熔断器。4）熔断器状态需加以监视，断路器控制回路装有音响或灯光监视信号，其它回路一般要装电源监视继电器。二次回路基本知识（3）信号回路的熔断器配置原则如下：1）每一个安装单位的信号回路，一般要用一组熔断器。2）公用的信号回路（如中央信号），应装设单独的熔断器。3）电压互感器二次侧熔断器配置原则：熔断器必须保证在电压互感器二次侧发生短路时，熔件的熔断时间应不小于保护动作时间，而在最大负荷时不熔断。自动调节励磁装置及强行励磁用的电压互感器二次回路不应装设熔断器。（4）熔断器电流的选择1）控制回路熔断器熔件的额定电流，只按回路最大长期负荷电流来考虑。2）合闸回路的熔断器熔件额定电流应与合闸线圈热稳定电流相配合，一般为合闸冲击电流的1/3～1/4倍。二次回路基本知识二次回路导线的选择按机械强度要求选择：（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。按电气性能要求选择：1）保护和测量的电流回路截面不小于2.5mm2。2）在保护的电流回路所选导线（截面）要经电流互感器10％误差缺陷校核。3）在电压回路的导线（截面）要满足计费电能表不大于0.5％压降，保护与测量不大于3％压降。4）在操作回路中，所选导线（截面）应满足最大压降（含回路中电流线圈阻抗）不大于10％额定电源电压。二次回路基本知识二次回路中低压接触器的选择一、交流接触器的结构与参数按照灭弧方式分为空气式和真空式，按照操动方式分为电磁式、气动式和电磁气动式。接触器额定电压参数分为：380V、500V、660V等。电流按型式分为交流、直流。电流参数有额定工作电流、约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。一般接触器型号参数给出的是约定发热电流。比如CJ20-63，主触头的额定工作电流分为63A、40A，型号参数中63指的是约定发热电流，它和接触器的外壳绝缘结构有关，而额定工作电流和选定的负载电流、电压等级有关。交流接触器线圈按照电压分为36、127、220、380V等。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助触头根据常开常闭各有几对，根据控制需要选择。二次回路基本知识交流接触器按负荷种