二次回路的基本知识

二次回路的基本知识

一：基本概念

为满足电力生产和电力系统安全经济的需要，发电厂和变电所中配置了各种电气设备，其主要任务是生产和输送分配电能、启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的工作、迅速消除故障等。根据所起作用的不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备。

1、一次设备：直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备。主要有以下几种：（1）、进行电能生产和转换的设备，如发电机将机械能转换为电能，变压器将电压升高或降低来满足输配电的需要，电动机将电能转换为机械能。

（2）、用于正常或事故时，接通和断开电路的开关设备，如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。

（3）、限制电流和防御过电压的设备，如限制故障电流的限流电抗器，限制过电压的避雷器，保护输电线路免受雷击的避雷线等。

（4）、载流导体及其绝缘设备，如裸导体母线、架空线、电缆、绝缘子、穿墙套管等。（5）、仪用互感器，如电流互感器和电压互感器，分别将电路中的大电流变成小电流、高电压变成低电压，供给测量仪表和保护装置使用。

（6）、接地装置。接地装置用来保证电力系统正常工作或保护人身安全，前者为工作接地，后者为保护接地。

2、二次设备：对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称为二次设备，主要有以下几种：

（1）、测量表计，如电压表、电流表、功率表和电能表等，用来监视、测量电路的电压、电流、功率、电能等。

（2）、继电保护及自动装置。继电保护的作用是当发生故障时，作用于断路器跳闸，将故障切除。自动装置用于实现发电厂的自动并列、发电机自动调节励磁、电力系统频率自动调节、输电线路自动重合闸、备用电源自动投入等。

（3）、直流电源设备，如直流发电机组、整流装置、蓄电磁组，用作直流操作、保护、监测设备的直流电源，以及事故照明用电等。

（4）、控制装置和信号装置，如实现配电装置中断路器合闸、跳闸的按钮等操作电器，断路器的位置信号灯、主控制室中用于反映电气设备状态的中央信号装置等。

3、一次回路：又称为一次接线，或称为电气主接线。

电气主接线图：就是用规定的图形与文字符号将发电机、变压器、母线、开关电器、输电线路等有关电气设备，按电能流程顺序连接而成的电路图。

4、二次回路又称为二次接线，是将二次设备相互连接而形成的电路，包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。

（1）、作用：二次回路是变电所安全、经济、稳定运行的重要保障，是变配电所的重要组成部分。

（2）、工作任务：反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反映故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。

（3）、主要容：二次回路是一个具有多功能的复杂网络，其主要容有高压电气设备和电力线路的控制、测量、信号、继电保护、自动装置、操作电源以及计算机监控等系统。

变配电站二次回路包括：测量、保护、控制与信号回路部分。

Ⅰ、操作电源系统作用：为控制系统、信号系统、继电保护装置、自动装置和短路器操作等提供可靠的工作电源。

组成：操作电源系统是由电源设备和供电网络构成。

分类：发电厂及变电站的操作电源有直流电源和交流电源两大类。

Ⅱ、控制系统作用（断路器控制回路）：是对变配电所开关设备进行分合闸操作，以满足改

变一次回路的运行方式及处理故障要求。（发电厂、变电站的电气设备一般由断路器进行控制，断路器分、合都是利用操作元件通过控制回路对断路器操动机构发出指令进行操作的）。组成：控制系统是由控制开关、控制对象和控制网络组成。

分类：控制系统按自动化程度可分为手动控制和自动控制；按控制距离的不同可分为就地控制和远方控制。

①、断路器通过控制开关来实现手动控制，通过继电保护和自动装置来实现自动控制。

②、通过断路器的位置信号灯发平光还是发闪光，来区分是手动跳闸还是事故跳闸。

③、防跳措施。

Ⅲ、信号系统组成：由信号发送机构、接受显示元件及其网络组成。

其作用：是及时、准确地显示相应一次设备的工作状态，为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。

分类：①、系统按信号性质的不同主要分为事故信号、预告信号、位置信号、继电保护及自动装置动作信号等；

②、信号显示方式不同可分为灯光信号和音响信号；按信号复归方式的不同可分为手动复归和自动复归信号。

备注：事故信号和预告信号均由音响信号和灯光信号组成。

①、事故音响信号是指蜂鸣器或电喇叭发出的声响；

②、预告音响信号是指警铃发出的声响；

③、灯光信号是指反映故障性质或不正常状态性质的光字牌发亮，事故灯光信号还伴有跳闸

断路器的位置信号灯的闪光。

Ⅳ、测量系统组成：是由电气测量仪表、切换开关及其网络组成。

作用：是显示主要电气设备和电力线路的运行参数，为运行人员掌握变配电所主要设备的运行情况进行经济分析、故障处理的主要依据。

备注：电气测量仪表作用：

①、是测量电力系统中电气设备运行参数的二次设备，变配电所运行人员通过测量仪表掌握主系统和主设备的运行情况，进行调压、合理分配负荷和计算经济指标；

②、在发生事故时，迅速判别发生事故的设备，分析事故的性质和原因，及时采取措施进行处理。

Ⅴ、继电保护系统组成：由互感器、测量系统、逻辑判断与执行元件及其网络组成。

作用：用监视一次设备的运行状态，即一旦出现故障或异常便自动进行处理，并发出信号。分类：继电保护根据组成元件可分为电磁式、晶体管式、集成电路式和微机式等继电保护。Ⅵ、自动装置系统是由互感器、自动控制系统、选择开关及其网络组成。其作用是监视一次系统的运行状态，即一旦出现故障或异常便自动进行处理，保证变配电所的运行的可靠性和稳定性。

Ⅶ、计算机监控系统组成：是由变换器、计算机及其网络组成；

作用：是监视一次系统和设备的运行状态，并能自动操作和处理各种故障及异常状态，提高变配电所的自动化水平。

二：二次回路图的定义：二次接线图是表明二次接线的图，它通常以国家规定的通用图形符号和文字符号，表示二次设备的互相连接关系。

分类：变电所的二次回路按作用和绘制方法的不同，一般分为原理接线图、展开接线图和安装接线图。

1、原理接线图：表示二次回路各元件的电气联系及工作原理的电气回路图。

原理接线图的特点如下：

（1）、二次回路和一次回路中的相关部分画在一起，各元件以整体形式表示，能表示二次设备的构成及连接情况，图形直观，便于记忆。

（2）、按动作的顺序画出，便于分析动作原理，是绘制展开接线图的原始依据。

（3）、缺点是没有表明各元件的部接线、端子标号及导线连接方法，不能作为施工图纸使用。

6~10KV电力线路过电流保护原理接线图

2、展开接线图

展开接线图是将二次设备的线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路，作为制造、安装、调试、运行的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。

展开接线图的特点如下：

（1）、按回路性质的不同可划分为多个独立回路，如交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路、保护回路、信号回路等。

（2）、同一仪表的线圈、同一元件的线圈和触点分开画在各自相应不同的回路中，但采用相同的文字符号

（3）、回路的动作顺序是自上而下，自左至右。

（4）、回路右边有对应文字说明（如回路名称、用途等）便于分析和阅读。

其优点：清晰，便于了解整套装置的动作程序和工作原理，层次分明，便于阅读。在工程上一般只采用展开接线图而不采用原理接线图。

6~10KV电力线路过电流保护展开接线图

安装接线图

定义：安装接线图是控制屏和保护屏制造厂生产加工和现场安装施工用的图纸，也是用户检修、试验等用的主要的主要参考图纸，是根据展开接线图绘制而成的。

容：安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图。

1、屏面布置图（从屏的正面看）是将各安装于屏面上的设备和仪表按比例画出其实际位置和大小，便于设备安装，也是绘制屏背面接线图的依据。（标准屏：高2360 mm 深550mm 宽600或800mm）。

屏面布置图是为了屏面开孔安装设备时用的，因此屏面布置图中设备尺寸及设备间距离都要按比例准确的绘出，这是二次设备在屏上安装的依据

屏面布置图可以是控制屏图或是继电保护屏图。

（1）、二次屏上设备布置、排列应按照一定的顺序，一般应满足以下要求：

①、在运行中需经常监视的仪表，不要布置得过高，最好布置在离地面1.8m上下；

②、属同一电路的相同性质的仪表，布置时应互相靠近；

③、对于需要经常监视运行状态的继电器，不得布置太高，最好布置在离地面1.5m 上下，

但如果这类继电器很多，也可以布置在较高的位置。

④、控制开关、调节手轮、按钮等，布置高度要方便操作和调整，其中心线离地面不低于

0.6m ，一般布置在离地面0.8~1.5m 处。

⑤、设备布置合理、要求紧凑、对称、美观、并留有余地，以便扩建或方案更改时加设备。

（2）、控制屏平面布置图：

电流表、功率表（其它设备的控制屏，还有电压表、功率因数表和频率表等）位于最上几排，距地面高度为1.5~2.2m 左右，

再下面为模拟母线、隔离开关位置指示器、信号灯具以及控制开关等

备注：模拟母线应涂上相应的颜色：500KV 母线为深红色；330KV 涂白色；220KV 涂紫色；110KV 涂米红色；35KV 涂鲜黄色。

（3）、继电保护屏面布置图：调整、检查工作较少的继电器布置在屏的上部，运行中需要监视和检查的继电器应位于屏的中部。

一般按如下次序由上至下排列：电流、电压、中间、时间继电器等布置在屏的上部，方向、差动、重合闸继电器等布置在屏的中部。

2、端子排图（从屏背后看）是指屏设备之间的连接情况，以及屏上需要装设的端子类型、数目以及排列的图纸。

（1）、端子的作用、分类及表示方法

在继点保护屏和控制屏的左右两侧侧面，装设了接线端子，它由各种型式的接线端子组合而成，是二次接线中专用来接线的配件。

（3）、每一个安装单位端子排的端子应按一定的次序排列，以便寻找端子。其排列次序为： 交流电流回路；交流电压回路；信号回路；直流回路；其他回路。

图的上方标有“I ”，表示第1个端子排组为1#

受压器的二次设备相连接的情况． 图的左方：表示此屏与外部二次设备连接的情况。如A 411、C 411、N 411用一根电缆（三芯）

与1#变压器处装设的电流互感器1LH 相连接．

图的右方：各端子排的标号，均表示去屏各设备的连接情况。

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???屏内与屏顶设备连备互连

同屏内不同安装单元设屏内外设备互连（2）、使用原则

端子排图的中间数字；表示端子的序号．

屏背面接线图和端子排图绘制完毕应以展开接线图为依据进行核对．