2-10回路分析法091103
二次回路分解图集
二次回路分解图集二次回路分解图是指将一台变压器的二次侧分解成几个分支，以方便观察电路结构和进行故障诊断。
二次回路分解图分为互感器分接、负载分支、保护分支、仪表分支、补偿分支和直流电源分支。
互感器分接互感器分接通常包括三种：常数分接、双倍比分接和变比分接。
常数分接是指通过在互感器上设置多组一定比例的接线，实现电压调节的方式。
例如，一台10kV/400V的变压器，如果选择1kV、1.5kV、2kV的常数分接，则在二次侧的电压可以分别为400V、600V、800V，以此类推。
双倍比分接是指在一台变压器的二次侧设置两个等效的互感器，以便在需要增加负载时使用。
例如，一台10kV/400V、2×2.5％的变压器，其两个互感器分别可以接成2.5％和5％，实现双倍比分接。
变比分接是通过改变互感器上的连接导线，实现二次电压的调节和调节变压器的容量。
例如，使用一台10kV/400V变压器连接后，使用0.95的变比分接连接方法，则产生的二次电压不是800V，而是760V。
类似的，因为无法达到额定容量，所以使用1.06的变比分接连接，二次电压是424V。
负载分支负载分支包括三种类型：主负载、补偿电容与补偿电容。
主负载是指所接的负载，包括三相负载、单相负载、异步电动机负载等。
补偿电容是指串联在电路中的电容器，用于提高电路的功率因数；补偿电感则是用于提高电路的阻抗。
保护分支保护分支用于对电气设备进行过电流、过电压和接地等方面的保护。
通常包括过载保护、短路保护、地 fault 保护和跳闸器保护。
仪表分支仪表分支一般包括电流互感器、电压表和电流表等，用于测量电路中的电流、电压等参数。
电流互感器通常接在短路保护器，电流表则通常接在变电站的控制仪器。
补偿分支补偿分支用于提高电路的功率因数，通常包括浪涉补偿、并联补偿和定值补偿三种方式。
其中，浪涉补偿通常用在系统中未恰当的负载造成功率因数低的情况下；并联补偿通常用于将大小匹配的电容器进行并联，以达到提高功率因数的目的；定值补偿则是用特定容量的电容器和1：1的自耦变压器连接，在无负载情况下以其固有频率谐振，并形成定值补偿。
ZNl2—10断路器故障分析及运行维护
ZNl2—10断路器故障分析及运行维护2004-11-10摘要：简单对ZNl2—10断路器在实际运行中出现的故障进行详细分析，并提出解决方案。
阐述了真空断路器运行维护的技术措施。
关键词：断路器故障分析运行维护中图分类号：TM561 文献标识码：BFault Analysis to ZN12-10 Circuit Breaker and Running AttentionZHOU Zhi-min(Laiwu Iron and Steel Group Company of Shandong，Laiwu 271104，China)Abstract：The paper analyses fault of ZNl2-10 circuit breaker that appears in running，and puts forward the solu-tion.It expounds technical measures of the running attention of the circuit breaker．Keywords:circuit breaker;fault analysis;running attention1 概况我国从20世纪80年代以来，已经研制生产了一批性能较为稳定的l0kV真空断路器，并投入实际运行。
目前，在10kV及以下电压等级配网中大力推进设备无油化的进程中，真空断路器已逐渐取代油断路器，成为配网的主要设备。
真空断路器是由绝缘强度很高的真空作为灭弧介质的断路器，其触头是在密封的真空腔内分、合电路，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，因为金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧，恢复真空度，经受多次分、合闸而不降低开断能力。
由于真空断路器本身具有结构简单、体积小、重量轻、寿命长、维护量小和适于频繁操作等特点，所以真空断路器可作为输配电系统配电断路器、厂用电断路器、电炉变压器和高压电动机频繁操作断路器，还可用来切合电容器组。
二次回路图详解及图例分析
二次回路图详解及图例分析如何看二次回路图在电力系统中，二次设备的重要性是不言而喻的。
能快速、有效地将电气二次回路图做到一目了然，是运行人员必备的基本功之一，也是分析二次回路异常或故障的基础能力。
一、二次设备划分原则一次设备是指直接参加发、变、输、配电能的系统中使用的电气设备，如发电机、变压器、电力电缆、输电线、断路器、隔离刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器等。
由这些设备连接在一起构成的电路，称之为一次接线或称主接线。
二次设备是指对一次设备的工况进行监视、控制、调节、保护，为运行人员提供运行工况或生产指挥信号所需要的电气设备，如测量仪表、继电器、控制及信号器具、自动装置等。
这些设备，通常由电流互感器和电压互感器的二次绕组的出线以及直流回路，按着一定的要求连接在一起构成的电路，称之为二次接线或二次回路。
描述二次回路的图纸称为二次接线图或二次回路图。
二、二次回路的分类二次回路一般包括：控制回路、继电保护回路、测量回路、信号回路、自动装置回路。
按交、直流来分，又可分为交流电压和交流电流回路以及直流逻辑回路。
按不同的绘制方法可分为：原理图、展开图、安装图。
根据二次回路图各部分不同的特点和作用，绘制不同的图。
1. 按电源性质区分：1)交流电流回路---由电流互感器（CT）二次侧供电给测量仪表及继电器的电流线圈等所有电流元件的全部回路。
如：图1为交流电流回路（厂房6kV馈线保护控制信号图）。
2)交流电压回路---由电压互感器（PT）二次侧供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及信号电源等。
如：图2为交流电压回路（厂房6kV馈线保护控制信号图）。
图1交流电流回路（厂房6kV馈线保护控制信号图）图2交流电压回路（厂房6kV馈线保护控制信号图）3)直流回路---设备控制、操作、保护、信号、事故照明等全部回路。
如：图3为直流回路（厂房6kV馈线保护控制信号图）。
图3直流回路（厂房6kV馈线保护控制信号图）2. 按用途区分：1)控制回路---由控制开关与控制对象（如断路器、隔离刀闸）的传递机构、执行（或操作）机构组成。
电器设备二次回路图培训知识
电器设备二次回路图培训知识什么是二次回路图？在电器设备中，二次回路图是一种图表，用于表示电器设备的电路连接和功能。
它是一个图解，展示了电器设备中各个部件的相互关系，包括电源、开关、电器设备等。
通过二次回路图，我们可以了解电器设备的工作原理和电路连接方式，从而更好地理解和操作电器设备。
为什么需要学习二次回路图？学习二次回路图对于电器设备维修和故障排除非常重要。
通过学习二次回路图,我们可以快速定位故障，并根据电路图来判断电器设备的故障原因。
此外，掌握二次回路图的知识还可以帮助我们更好地理解电气原理，提高对电器设备的操作技巧。
二次回路图的基本图符在二次回路图中，有一些常用的基本图符代表了不同的电气设备和连接方式。
下面介绍几个常用的基本图符：•电源符号：表示电器设备的电源来源，通常用一个圆圈和一条线表示。
•开关符号：用来控制电器设备的通断，通常用一个带有操作杆的图标表示。
•电动机符号：用于表示电机装置，通常显示一个圆圈，里面有一对半圆，代表电动机的转子。
•传感器符号：表示识别和传感物理量或状态的装置，通常用一个带有箭头的图标表示。
•电阻符号：表示电器设备中的电阻元件，通常用一个波浪线表示。
除了上面介绍的基本图符之外，还有一些其他的图符，比如电容器、电感器、电压表、电流表等。
掌握这些基本图符的含义和使用方法对于理解和绘制二次回路图非常重要。
二次回路图的绘制步骤要绘制一个准确的二次回路图，需要按照一定的步骤进行操作。
下面是一个基本的绘制二次回路图的步骤：1.确定需要绘制的二次回路图的范围和内容。
根据实际需求，将电器设备的各个元件和连接关系表达清楚。
2.选择合适的工具进行绘制。
可以使用电脑上的绘图软件，如Microsoft Visio或AutoCAD；也可以使用纸和笔进行手绘。
3.根据实际情况选择适合的比例尺。
如果是手绘，可以根据纸张的大小和画布的比例进行绘制；如果是使用绘图软件，则可以根据软件的设置进行调整。
2-10回路分析法
解法二：选取回路电流如图所示 I1 = 15 A
I3 1 9 U
x
(1 2 3 ) I 4
1 3
Ux 9
(1 3 ) 1 5 0
补充方程：
U x 3 (15 Ux 9 I4 )
U x 6 7 .5 4 .5 I 4
求解得
I 4 11A
U x 18V
( R 1 R 4 R 6 ) i1 R 6 i 2 R 4 i 3 u s1 u s 4
R 11 R 1 R 4 R 6
回路1中各支路电阻的总和，称为回路1的 自电阻，恒取正。
R 12 R 6
回路1、2共有支路的电阻，称为回路1、2的互电 阻[或共电阻]。 由于i1、i2经过R6的方向相反，故取负。 回路1、3的互电阻 表示网孔1中沿网孔绕行方向电压源电位升 的代数和。
解法三：
以网孔为回路，设电流源的电 压为u，增加一个未知变量，将其 作为电压源的电压一样列写回路方 程，增加此电流源电流与相应回路 电流关系的补充方程。
( 3 1) 10 I 1 10 I 2 12
3 3
1 0 I 1 (1 2 .2 5 ) 1 0 I 2 u
( 3 1 ) 10 I 1 10 I 2 12
3 3
1 0 I 1 (1 2 .2 5 2 ) 1 0 I 2 2 1 0 I 3 0
3 3 3
I 3 2 10
3
联立求解得回路电流
I 1 3 . 35 mA I 2 1 . 4 mA I 3 2 10
支路法
回路法 节点法
nt-1
0 nt-1
2-10、2-11 回路分析法 、电源的转移
R31i1 + R32 i2 + R33 i3 = us 33
R11、R22、R33 、 、 自电阻(self resistance) 恒为正 自电阻 R12、R13、R21、R23、R31、R32 互电阻(mutual resistance) 互电阻(mutual 、 、 、 、 、 可为正， 可为正，也可为负
I3 = 2 A − I4 = I1+I2 =( 15−4) A = 11 A ? I5=I1+I3=17A I6=I3－I2=6A
解法二： 解法二：选取回路电流如图所示 15A I 对回路2列回路方程得 对回路 列回路方程得: 列回路方程得
(1/9)Ux
Ux (1 + 2 + 3) I − 3 × − (1 + 3) × 15 = 0 9
电压源的转移
等效为
原电路中的电压源也可通过节点① 原电路中的电压源也可通过节点①转移到 R3、R4、R5 三个支路中去。这时与各电阻相联端应是电压源的低电位端。 三个支路中去。这时与各电阻相联端应是电压源的低电位端。 转移以后构成有伴电压源，然后按§ − 所述规则建立节点方程 所述规则建立节点方程。 转移以后构成有伴电压源，然后按§2−9所述规则建立节点方程。
课堂练习： 课堂练习：2-10-1，2-10-3 ，
作业： 作业： 2-36，2-37 ，
§2−11 电源的转移 −
提出问题： 提出问题： 对于含有无伴电压源支路的电路， 1. 对于含有无伴电压源支路的电路，在作节点分析 除采用对该电压源的两个节点作为一个广义 时，除采用对该电压源的两个节点作为一个广义 节点列写节点方程的处理方法外，还有别的处理方 节点列写节点方程的处理方法外， 的处理方法外 法吗？ 法吗？ 2. 对于含有无伴电流源支路的电路，在作回路分析 对于含有无伴电流源支路的电路， 时，除选取该电流源的电流作为某一个回路的回 路电流外 还有其他处理方法吗？ 路电流外，还有其他处理方法吗？
电气二次回路数字标号标注规范与注意事项
电气二次回路数字标号标注规范与注意事项为了便于电气二次回路的安装、维护和校验，在二次回路展开图中需根据回路的不同用途标上各种数字标号。
二次回路中的数字标号分为直流回路和交流回路二次回路数字标号，大家要正确标注电气回路数字标号。
1、直流二次回路数字标号范围对用途不同的直流回路，其数字标号组见表1表1 直流回路数字标号组回路名称数字标号组(Ⅰ) 数字标号组(Ⅱ) 数字标号组(Ⅲ) 数字标号组(Ⅳ) 备注正电源回路 1 101 201 301负电源回路 2 102 202 302合闸回路 3-31 103-131 203-231 303-331绿灯或合闸回路监视继电器电源的回路 5 105 205 305 见注1跳闸回路 33-49 133-149 233-249 333-349绿灯或合闸回路监视继电器电源的回路 35 135 235 335 见注1 备用电源合闸回路 50-69 150-169 250-269 350-369 见注2开关设备的位置信号回路70-89 170-189 270-289 370-389 事故跳闸音响回路 90-99 190-199 290-299 390-399回路名称数字标号组机组自动控制回路 401-599保护回路 01-099(或J1-J99)发电机励磁回路 601-699信号回路 701-799备用 800-870合闸线圈回路 871-879隔离开关、开关操作闭锁回路 88-899警告信号、个别信号 901-949命令信号 950-989透平调相伺服马达 990-999注1：对于开关控制回路内的红灯或绿灯回路，如直接自控制电缆引线时，该回路可用于控制回路电源相同的符号；注2：在没有备用电源自动投入的安装单位，在接线图中标号50-69可作为其他回路的标号，但当回路标号不够用时，可以向后递减直流回路在标注数字标号时，应注意下列事项：①在回路中，经主要降压元件(如线圈、电阻等)后改变了极性的，回路标号也应改变其极性。
电路原理回路分析法
2 0 i 2 0 i 3 0 i 4 l 2 l 3 l 4
il 1 1A
il 2 2A
il3 1 .5 A
il 4 0.2A
例题分析
例3: 列写图示电路回路方程。 解： R2 iS1 _ R1 + uR2 R i l1 i l2 3 gmuR2
+ 10V
-
4Ω i4
i1 il1 1 A
i i 0 . 50 . 5 A+ 2 l 1 i l 2 1
i i i 2 A 3 l2 l 3
15V 5Ω
i1
i l3
i2
20Ω 2Ω i3 i6
+ 4V
10Ω
i l2
i5
20Ω
i i 1 . 5 A 4 l3
i5 0.3A
us11、us22、us33分别是各回路中激励源顺回路电流方向的电
§2-10 回路分析法 · 解题步骤
(1) 选定独立回路，标定(b-nt+1)个回路电流； (2) 对(b-nt+1)个独立回路，以回路电流为未知量列写 回路方程；(按规范式列写，注意自电阻和共电阻)
(3) 求解回路方程，得到(b-nt+1)个回路电流； (4) 求未知支路电压、支路电流。
ili1 l1
R1
i1
i3 i4 R4 il1 3
1
i2 R2
R3
2
i5 R5 + us2
方向：指定的回路电流参考方向
(统一选顺时针方向) 若回路电流自动满足KCL，则
i ill2 1
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(1) 选定 选定l=b-(nt-1)个独立回路，设定回路电 个独立回路， 个独立回路 确定回路绕行方向； 流，确定回路绕行方向； (2) 以回路电流为未知量，列写回路的 以回路电流为未知量，列写回路的KVL 方程； 方程； (3) 求解上述方程，得到 个回路电流； 求解上述方程，得到l个回路电流 个回路电流； (4) 求未知支路电压、支路电流、功率等； 求未知支路电压、支路电流、功率等；
I 2 = I 4 − 15 = −4A
Ux 67.5 − 4.5×11 I = = 用回路分析法解电路时， 用回路分析法解电路时3，如果电路中含有受 = 2A 9 9 控源，可将受控源当作独立源一样列写电路方程， 控源，可将受控源当作独立源一样列写电路方程，
增加将受控源的控制变量用回路电流表示的补充 Ux 方程。 方程。 I 5 = 15 + = 17 A
+ 2V - il3 =i3 + 2 3- 2V i6
i1
il1 =il 1
1
i2 il2 =i2 2
i1 = 3 A i2 = −1A i3 = 2 A
i4 = i1 − i3 = 1A
i6 = i1 − i2 = 4 A
i5 = i4 − i6 = −3 A
例2
求图示电路中各支路电流。 求图示电路中各支路电流。
2.建立回路方程的步骤 建立回路方程的步骤
选择独立回路，设定回路电流， (1) 选择独立回路，设定回路电流，以回路电流为未知 量列出独立回路KVL KVL方程 量列出独立回路KVL方程
R3 i3 - us3 + u i4 R4 + us4 - -il3 s5 + R5 i5 i6 R6
+ us1 i1 il1 R1
R3 i3 - us3 + R4 + us4 - 3- us5 + R5 i5 i4
R3 i3 - us3 + -u i4 R4 + us4 - il3 s5 + R5 i5 + i7 us1 il4 i6 i2 R7 R6 i1 il2 R1 il1
+ us2 R2
回路1的回路电流： 回路 的回路电流：l1=i1 的回路电流 i 回路2的回路电流： 回路 的回路电流：l2=i2 的回路电流 i 回路3的回路电流： 回路 的回路电流：l3=i3 的回路电流 i
解法一： 解法一：选取回路电流如图所示
I1 = 15 A
2 I 1 + (1 + 2 + 3) I 2 − 3 I 3 = 0
U x = 3( I 3 − I 2 )
1 I3 = U x 9
由此解出 I2 = −4 A
I3 = 2 A
其它各支路电流为
I4 = I1+I2 =(15−4) A = 11 A − I5 = I1+I3 =(15+2) A = 17 A I6 = I3-I2 =(2+4) A = 6 A
自电阻取正
是回路1 共有支路的电阻，称为回路1 R12是回路1、2共有支路的电阻，称为回路1、2的互 经过R6 电阻[ 共电阻(mutual resistance)]。由于i 电阻[或共电阻(mutual resistance)]。由于 1、i2经过 的方向相反，故取负。 的方向相反，故取负。
共电阻可正 共电阻可正可负
− R4 il1 − R5 il 2 + ( R3 + R5 + R4 )il 3 = us 3 − us 5 + us 4
R11 us11 R12 R13 ( R1 + R4 + R6 )il1 − R6 il 2 − R4 il 3 = us1 − us 4 R22 us22 R23 R21
R31 R32
(3)
移项整理后得以回路电流为变量的回路方程
R3 i3 - us3 + u i4 R4 + us4 i-l3-=0s5 + R5 i5 i6 R6 i =0 l2
+ us1 i1 =0 il1 R1
+ us2 i2 R2
− R6 i l1 + ( R2 + R6 + R5 ) i l 2 − R5 i l 3 = us 5 − us 2
I1 = 3.35mA I 2 = 1.4mA
I 4 = I 2 − I 3 = −0.6mA I 5 = I1 − I 2 = 1.95mA
解法二： 解法二： I1 + 12V 3k
I22.25k I5 I2 I3 +I4 u 2mA
3
I4 2k
I1
1k
以网孔为回路， 以网孔为回路，设电流源的 电压为u， 电压为 ，增加一个未知变 量，将其作为电压源的电压 一样列写回路方程， 一样列写回路方程，增加此 电流源电流与相应回路电流 关系的补充方程
(2)用回路电流表示支路电流 (2)用回路电流表示支路电流
+ us1 i1 il1 R1
R3 i3 - us3 + u i4 R4 + us4 - -il3 s5 + R5 i5 i6 R6
il2
+ us2 i2 R2
i1 = il1 i2 = il 2 i3 = il 3 i4 = il1 − il 3 i5 = il 2 − il 3 i6 = il1 − il 2
R33
us33
R11il1 + R12 i l 2 + R13 i l 3 = us11
R21il1 + R22 il 2 + R23il 3 = us 22
R31il1 + R32 il 2 + R33 il 3 = us 33
R11、R22 、R33分别是回路 、2、3的各支路电阻之和， 分别是回路1、 、 的各支路电阻之和 的各支路电阻之和， 并分别称为回路1、 、 的自电阻(self resistance)； 并分别称为回路 、2、3的自电阻 ；
思考
I1 + 12V 3k I22.25k I5 1k 2mA + 12V 3k I3 I4 2k
4V + 2k I1 I1 I22.25k I5 I 2 1k 4V + 2k
求图示电路中各支路电流。 例3 求图示电路中各支路电流。
图中有两个无伴电流源， 图中有两个无伴电流源，15A的独 的独 立电流源和受控电流源(1/9)Ux，可 立电流源和受控电流源 以分别作为两个回路的回路电流。 以分别作为两个回路的回路电流。
+ 12V 3k
(3 + 1) ×103 I1 − 103 I 2 = 12
− 103 I1 + (1 + 2.25 + 2) ×103 I 2 − 2 ×103 I 3 = 0
I 3 = 2 ×10
−3
I1 + 12V 3k I1
I22.25k I5 1k I2 I3 I3 2mA I4 2k
联立求解得回路电流 其它各支路电流为
解法二： 解法二：选取回路电流如图所示
I1 = 15 A
1 I3 = U x 9
Ux (1 + 2 + 3) I 4 − 3 × − (1 + 3) ×15 = 0 9
补充方程
Ux U x = 3(15 + − I4 ) 9
求解得
I 4 = 11A
U x = 18V
各支路电流为
I 1 = 11A
作业
I + U -
i1
§2-10 回路分析法
1.思路 思路
能否有一组变量自动满足 能否有一组变量自动满足 KCL，从而减 ， 少联立方程的个数？ 少联立方程的个数？ 如果i 已知， 如果 1、i2、i3已知，那 + + 么i4=i1-i3，i5=i2-i3， i6 us1 us2 i =i -i ，因此可以以 、 6 1 2 因此可以以i1 i2 i1 1 R6 2 为未知量， i2、i3为未知量，只需 R1 R2 列写三个独立回路的回 路方程。 路方程。 i1、i2、i3可以看成分别绕电路中回路 、2、3流 可以看成分别绕电路中回路1、 、 流 动的假想电流 即为回路电流 假想电流， 回路电流， 动的假想电流，即为回路电流，通常取某回路 独占支路的电流为该回路的回路电流 为该回路的回路电流。 独占支路的电流为该回路的回路电流。
us11表示回路1中沿回路绕行方向电压源（或等效电压 表示回路1中沿回路绕行方向电压源（
电位升的代数和 源）的电位升的代数和
3. 回路方程的物理意义
∑ u降 = ∑ u 升
物理意义：在各回路电流的共同作用下 物理意义：在各回路电流的共同作用下，沿某回 共同作用 路的回路绕行方向的电压降的代数和 代数和等于该回路 路的回路绕行方向的电压降的代数和等于该回路 中沿回路绕行方向的电压源 包括等效电压源） 电压源（ 中沿回路绕行方向的电压源（包括等效电压源） 的电位升的代数和 代数和。 的电位升的代数和。
I1 I22.25k I5 I1 I1 I2 I2 1k I3 I4 I3 2mA 2k I4
解法一： 解法一：
将电流源支路视为某一回路的 独占支路， 独占支路，该回路的回路电流 即为电流源的电流 是已知量。 电流源的电流， 即为电流源的电流，是已知量。 选其他回路时避开电流源支路 选其他回路时避开电流源支路
5. 例题
例1 求图示电路中各支路电流。 求图示电路中各支路电流。
3 i4 6 + 21V 3 i3 - 6V+ i5 + 14V 2
解：
(3 + 6 + 1)i1 − i2 − 6i3 = 21 − 2