二次回路识图之断路器控制(张希成)
电气回路二次识图

基本看图方法
看二次图的方法
二次接线的最大特点是其设备、元件的动作严格按照设计的先后顺序进行,其逻辑性很强,所以读图时只需要按一定的规律进行,便会显得条理清楚,易读易记。
1、二次接线和一次接线的相关部分画在一起,且电气元件以整体的形式表示(线圈与触点画在一起),能表明各二次设备的构成、数量及电气连接情况,图形直观形象,便于设计构思和记忆。
2、用统一的图形和文字符号表示,按动作顺序画出,便于分析整套装置的动作原理,是绘制展开接线图等其它工程图的原始依据。
3、其缺点是不能表明元件的内部接线、端子标号及导线连接方法等,因此不能作为施工图纸。
N491~N499
L491~L499
TA10
A501~A509
B501~B509
C501~C509
N501~N509
L501~L509
TA19
A591~A599
B591~B599
C591~C599
N591~N599
L591~L599
保护装置及测量表计的电压回路
TV
A691~A609
B691~B609
C401~C409
N401~N409
L401~L409
TA1
A411~A419
B411~B419
C411~C419
N411~N419
L411~L419
TA2
A421~A429
B421~B429
C421~C429
N421~N429
L421~L429
TA9
A491~A499
二次回路识图之断路器控制

• 图中所示控制回路采取了电气“防跳”接线。其KL为跳跃闭 锁继电器,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KL1与合闸 接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2, 其工作原理如下: • 当利用控制开关(SA)或自动装置(KM1)进行合闸时,若 合在故障线上,保护将动作,KOM触点闭合,使断路器跳闸。 跳闸回路接通的同时,KL电流线圈带电,KL动作,其常闭触 点KL2断开合闸回路,常开触点KL1接通KL的电压自保持线圈。 此时,若合闸脉冲未解除(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KM1的触点实现自保持, 使KL2长期打开,可靠地断开合闸回路,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),KL 的电压自保持线圈断电后,回路才能恢复至正常状态。
(完整ppt)断路器二次控制回路

模块1 断路器二次回路基础知识
④ 额定短时耐受(热稳定)电流:反映的使断路器承受短 路电流热效应的能力。它是在规定的时间内断路器在合 闸位置能够承载的电流的有效值,数值上就等于断路器 的额定短路开断电流。
+5V 至装置
滤
DC/DC
±12V 内部其
102 波
+24V 他插件
104
器
105
106
光耦24V 至OPT1插件
+220V/+110V -220V/-110V
101 102
接地铜排
106 (B)
(A)
保 护 装 置
光耦24V+ 光耦24V-
开入公共
104 D 105 C
615
保
614 O P T
护 装 置
1
外部空接点开入
(C)
模块1 断路器二次回路基础知识
8.断路器合闸回路的实现
1.合闸应满足现场及远方手动合闸,保护重合闸的要求。
+KM1
就地合闸按钮
-KM1
⑤ 额定峰值耐受(动稳定)电流:是指断路器在合闸位置 能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流。 与额定短路关合电流相等。
模块1 断路器二次回路基础知识
5. 断路器的结构
① 开断部分:包括导电和触头系统以及灭弧 室。
② 操作和传动机构:包括操作能源和把操作 能源传动到动触头系统的传动机构。
⑤ 六氟化硫断路器:利用高压六氟化硫气体来吹弧的 断路器。因灭弧性能好而得到了广泛应用。 SF6气体的特性: 绝缘强度在均匀电场下为空气的 2-3倍,开断能力是空气的100倍。但SF6气体在电弧 的作用下会产生极少量的SF4气体。SF4与金属触头、 SF6气体中的水分化合,产生HF、SOF2。SF4、HF、 SOF2有毒,对金属和绝缘材料都有很大的腐蚀性。
二次回路识图之断路器控制解读

• (三)“合闸”位置 • 当SA的手柄再顺时针方向旋转45º至“合闸”位置时,SA5-8 触点接通,接触器KMC回路由+WC经FU1 、SA5-8、QF(常 闭)、KMC线圈、 FU2、-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 打开、常开触点闭合。 • (四)“合闸后”位置 • 松手后,SA的手柄自动反时针方向转动45º,复归至垂直 (即“合闸后”)位置,SA10-9触点接通。此时,红灯HR回 路由FU1、SA10-9、HR、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,可以进行跳闸。 • (五)“预备跳闸”位置
• (六)“跳闸”位置 • 将SA手柄反时针方向转45º至“跳闸”位置,SA67导通,HR及R被短接,经+WC经FU1、 SA6-7 QF常开触点、 FU2、-WC ,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。
断路器控制装置的功能
为了加快断路器的动作,增加跳、合闸线圈中电流的增长速 度,要尽可能减小跳、合闸线圈的电感量。为此跳、合闸线 圈都是按短时带电设计的。因此跳、合闸操作完成后,必须 自动断开跳、合闸回路。否则会烧坏跳闸或合闸线圈。通常 由断路器的辅助触点自动断开跳合闸回路。 • (5)断路器具备可靠的闭锁回路 断路器的操作动力消失或不足时,例如弹簧机构的弹簧 未拉紧,液压或气压机构的压力降低等,应闭锁断路器的动 作,并发出信号。 SF6气体绝缘的断路器,当 SF6 气体压力降低而断路器 不能可靠分合闸时,也应闭锁断路器的动作并发出信号。
断路器的控制方式
(1) 按自动化程度分:手动控制和自动控制 (2) 按控制距离分:就地控制和远方控制
典型电气二次回路识图

断路器控制回路图控制回路是二次回路的重要组成部分,电气设备的种类和型号多种多样,控制回路的接线方式也很多,但其基本原理是相似的。
这里以某变电站控制回路图为例,简要说明看图的基本方法。
完整的二次回路原理图一般由四图构成:原理图—端子图—端子图—原理图。
完整的控制回路图一般包括操作箱接点联系图—保护屏端子图—汇控柜端子图—断路器控制回路图。
按照上述顺序联接。
下面逐一进行说明:1、操作箱接点联系图我们以A相合闸回路为例来简要说明一下识图方法(图1)。
图1 A相合闸回路先来看图上的两种端子:是箱端子,位于保护装置后侧,是屏端子,一般位于保护屏后两侧,固定在保护屏上。
图的左边为装置的逻辑回路,右侧相对于逻辑回路标有继电装置的种类及回路名称。
如图中根据回路名称,我们可以快速找到A相合闸回路,其中包括跳位监视回路、合闸回路、防跳回路。
跳位监视回路从正电源101通过4D62屏端子接至4n76箱端子,通过跳闸位置继电器TWJa接至4n44,并引至屏端子4D168,从屏端子通过电缆连接至断路器操作机构箱。
图中的7A为回路编号(功能相同的回路在不同型号的设备中都有统一编号,比如合闸回路的编号一般为7,跳闸回路编号一般为37)。
合闸回路的启动靠手动合闸继电器SHJ或重合闸继电器ZHJ,手合命令发出后启动SHJ,重合闸命令发出后启动ZHJ,然而合闸命令只是一个脉冲,保证合闸回路导通直至断路器合上的是合闸保持继电器HBJa。
SHJ或ZHJ发出合闸脉冲后,HBJa线圈励磁,启动合闸回路的HBJa长开接点,这时合闸回路靠HBJa接点继续导通,直至A 相合闸成功,机构箱的合闸回路断开,HBJa线圈失磁,HBJa长开触点才断开,切断合闸回路。
图中1TBJa为跳跃闭锁继电器,它有两个线圈,一个是电流启动线圈,串联在跳闸回路中,以便当继电保护装置动作于跳闸时,使1TBJa可靠的启动。
一个是防跳回路中的电压保持线圈,其主要作用是在继电器动作后能可靠地自保持。
二次回路识图-断路器控制(重要)

“不对应”与闪光装置
• 当断路器位 置与控制开 关位置不一 致时,称为 “不对应”, 位置指示灯 闪光
• 图中,由KM、R、C组成闪光继电器。按下按钮SE时, 它相当于一个不对应回路,闪光母线与负电源接通, 闪光继电器KTW的线圈回路接通 ,电容器C经附加电 阻R和“不对应”回路中的信号灯充电,于是加在KM 两端的电压不断升高,当达到其动作电压时,KM动作, 其常开触点KM.2闭合,闪光母线(+)WTW与正电源 直接接通,信号灯全亮。同时其常闭触点KM.1断开它 的线圈回路,电容C 便放电,放电后,电容C 的端电 压逐渐降低,待降至KM的返回电压时,KM复归, KM.2断开,KM.1闭合,闪光母线经KM、KM.1与正 电源接通,信号灯呈半亮。重复上述过程,便发出连 续闪光。
对断路器控制装置的基本要求
• (3)能指示断路器的合闸、跳闸位置状态,应有明 显的位置信号,故障自动跳闸、自动合闸时,应有明 显的动作信号。 • (4)合闸或跳闸完成后,应使命令脉冲自动解除
跳、合闸命令应保持足够长的时间,并且当跳闸 或合闸完成后,命令脉冲应能自动解除。因断路器的 机构动作需要有一定的时间,跳、合闸时主触头到达 规定位置也要有一定的行程,这些加起来就是断路器 的固有动作时间及灭弧时间。命令保持足够长的时间 就是保障断路器能可靠地跳、合闸。为了加快断路器
• 图中所示控制回路采取了电气“防跳”接线。其KL为跳跃闭 锁继电器,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KL1与合闸 接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2, 其工作原理如下: • 当利用控制开关(SA)或自动装置(KM1)进行合闸时,若 合在故障线上,保护将动作,KOM触点闭合,使断路器跳闸。 跳闸回路接通的同时,KL电流线圈带电,KL动作,其常闭触 点KL2断开合闸回路,常开触点KL1接通KL的电压自保持线圈。 此时,若合闸脉冲未解除(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KM1的触点实现自保持, 使KL2长期打开,可靠地断开合闸回路,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),KL 的电压自保持线圈断电后,回路才能恢复至正常状态。
二次回路识图

D、在安装接线图上表示二次设备---屏背面
接线图中,设备的左右方向正好与屏面布置图相
反(背视图);屏后看不见的二次设备轮廓线用
虚线画出;稍复杂的设备内部接线(如各种继电
器)也画出,电流表、功率表则不画;各设备的
内部引出端子(螺钉),用一小圆圈画出并注明
端子的编号。
低压电器简介
低压 电器
配电 电器
控制 电器
二次回路识图
什么是一次电路? 什么是二次电路?
发电厂和变电所的电气设备分为一次设备和 二次设备。
一次设备是构成电力系统的主体,它
是直接生产、输送和分配电能的高电压,大
电流的设备。又称主设备。包括发电机、电
力变压器、断路器、隔离开关、输电线路,
母线,电流互感器,电压互感器和避雷器等。
一次接线又称电气主接线,主接线是将一次
B、按用途区分:测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路、操作电源回路。
(3)运动部件A从2回到1
KMR
FR
KMF
STB
KMR
SB3 KMR
KMF 限位开关
控制回路
行程控制(2) --自动往复运动
电机
逆程
KMF
KMR
FR
M 3~
KMF SBR
KMF
KMR
KMR
互锁
互锁作用:正转时,SBR不起作用;反转 时,SBF不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。
电机的正反转控制—双重互锁
FR
机械互锁
SB1
SBF
KMR KMF SBR
ABC QSR
M 3~
KMR
KMR
看图原则
电气二次回路结构图解

电气二次回路结构图解
电气二次回路结构图解
二次回路包括:
交流回路:采集一次系统电压、电流信号;
控制回路:对断路器,隔离开关等设备进行操作;
调节回路:对发电机励磁回路、变压器分接头进行调节控制;
信号回路:反应一二次设备的运行情况、故障异常情况;
电源回路:对二次设备提供工作电源。
随着计算机、通信技术的发展,电力系统地自动化水平迅速提高,设备集成度越来越高,如变电站综合自动化系统等,将测量、保护、控制等功能配置在同一硬件设备中,使得二次回路大大简化,传统的二次回路间的分界点也越来越模糊。
二次回路结构
以某一线路间隔为例,二次回路的大体结构如图所示。
电源回路连接所有二次设备,由直流电源提供48/110/220V直流电压,汇集到直流母线上并通过直流馈线输送到各直流负载。
母线PT采集母线三相电压,经过端子箱连接至电压并列柜,经过电压切换将交流电压经频
顶小母线输送至各装置。
保护及自动装置、测控装置与断路器的操作机构通过控制回路相连接,从而完成跳合闸动作。
同时与后台监控系统通过信号回路,将一二次设备运行情况,故障异常信号上传,供后台调度监控部门使用。
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• 二、具有“防跳”“闪光回路”、灯 光监视的当地控制、电磁机构的断路 器控制回路
具有灯光监视的断路器控制回路
• 就地、手动控制 元件—万能转换 开关 • 作用:发出命令 脉冲,使断路器 合、跳闸。
• 一、无“防跳”“闪光回路”,具有 灯光监视的当地控制、电磁机构的断 路器控制回路
• 图中:+WC、-WC — 控制母线; FU1、FU2—熔断器, SA — 控制开关,HG — 绿灯;HR — 红灯;KMC—接触器; QF—断路器辅助开关;WCL—合闸小母线;YT—断路器跳闸 线圈;YC—断路器合闸线圈,FU3、FU4—熔断器; • (一)“跳闸后”位置 • 当SA的手柄在“跳闸后”位置,断路器在跳闸位置时,其 常闭触点闭合,+WC经FU1、SA10-11、HG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,它表示断路器正处于跳闸后位置,同时表示 电源、熔断器、辅助触点及合闸回路完好,可以进行合闸 操作。但KMC不会动作,因电压主要降在HG及附加电阻上。 • (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, SA10-11接通,但KMC仍不会启动,因回路中串有HG和R。
(3) 按控制方式分:分散控制和集中控制
(4) 按操作电源性质分:直流操作和交流操作
(5) 按操作电源电压和电流的大小分: 强电控制和 弱电控制 强电控制采用较高电压(直流 110V或220V)和较 大电流(交流5A),弱电控制采用较低电压(直流60v 以下,交流50v以下)和较小电流(交流0.5~1A)。
(3)液压操作机构(CY):以压缩气体作为能 源,以液压油作为传递媒介来进行分、合闸。广泛 适用110kV及以上的少油及SF6断路器。 (4)气动操作机构(CQ):是以压缩空气为能 源推动活塞实现分、合闸。需配备空气压缩设备, 所以,只应用于空气断路器上。 (5)手动操作机构(CS) 要求:有足够的操作能量;动作迅速;高可靠 性,不拒动,不误动。
对断路器控制装置的基本要求
• (6)当具有单相操作机构的断路器按三相操作时, 其合闸及跳闸的三相线圈一般采用串联联接,断 路器合闸回路的辅助接点应串联联接;跳闸回路 的辅助接点应并联联接。此时,断路器应有三相 不一致信号
• (7)接线应简单、可靠,使用电缆芯数应尽量少。
断路器的控制方式
(1) 按自动化程度分:手动控制和自动控制 (2) 按控制距离分:就地控制和远方控制
• (六)“跳闸”位置 • 将SA手柄反时针方向转45º至“跳闸”位置,SA67导通,HR及R被短接,经+WC经FU1、 SA6-7 QF常开触点、 FU2、-WC ,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。
对断路器控制装置的基本要求
• (3)能指示断路器的合闸、跳闸位置状态,应有明 显的位置信号,故障自动跳闸、自动合闸时,应有明 显的动作信号。 • (4)合闸或跳闸完成后,应使命令脉冲自动解除
跳、合闸命令应保持足够长的时间,并且当跳闸 或合闸完成后,命令脉冲应能自动解除。因断路器的 机构动作需要有一定的时间,跳、合闸时主触头到达 规定位置也要有一定的行程,这些加起来就是断路器 的固有动作时间及灭弧时间。命令保持足够长的时间 就是保障断路器能可靠地跳、合闸。为了加快断路器
二次回路识图
之 断路器控制回路
张希成
断路器操动机构
• 断路器的操作机构是断路器自身附带的跳、合闸 传动力装置。分为以下几种。 • (1)电磁操作机构(CD):直流螺管式电磁铁 合闸,已储能的弹簧分闸。 • 由于是利用电磁力直接合闸,合闸电流很大,可 达几十安至数百安,所以合闸回路不能直接利用 控制开关触点接通,必须采用中间接触器(即合 闸接触器)。多适用于35kV及以下少油断路器。 • (2)弹簧操作机构(CT):已储能的合闸弹簧合 闸,已储能的分闸弹簧分闸。多适用于真空断路 器。
• (三)“合闸”位置 • 当SA的手柄再顺时针方向旋转45º至“合闸”位置时,SA5-8 触点接通,接触器KMC回路由+WC经FU1 、SA5-8、QF(常 闭)、KMC线圈、 FU2、-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 打开、常开触点闭合。 • (四)“合闸后”位置 • 松手后,SA的手柄自动反时针方向转动45º,复归至垂直 (即“合闸后”)位置,SA10-9触点接通。此时,红灯HR回 路由FU1、SA10-9、HR、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,可以进行跳闸。 • (五)“预备跳闸”位置
对断路器控制装置Βιβλιοθήκη 基本要求的动作,增加跳、合闸线圈中电流的增长速度,要尽 可能减小跳、合闸线圈的电感量。为此跳、合闸线 圈都是按短时带电设计的。因此跳、合闸操作完成 后,必须自动断开跳、合闸回路。否则会烧坏跳闸 或合闸线圈。通常由断路器的辅助触点自动断开跳 合闸回路。 • (5)断路器的操作动力消失或不足时,例如弹簧机 构的弹簧未拉紧,液压或气压机构的压力降低等, 应闭锁断路器的动作,并发出信号。 SR6气体绝缘的断路器,当 SR6 气体压力降低 而断路器不能可靠运行时,也应闭锁断路器的动作 并发出信号
对断路器控制装置的基本要求
• (1)应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性 断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源断路 器便无法操作。因此,无论何种原因,当断路器控 制电源消失时,应发出声、光信号,提示值班人员 及时处理。对于遥控变电所,断路器控制电源的消 失,应发出遥信。 • (2)具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。 • 断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同 时接通时才发生。发生“跳跃”对断路器是非常危 险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸, 故必须采取闭锁措施