供配电系统二次回路和自动装置认知
自动装置及二次回路
自动装置及二次回路1、自动装置保障电力系统安全经济运行、提高供电可靠性和保证电能质量，电力系统自动装置是必不可少的。
电力系统自动装置可分为自动调节装置和自动操作装置。
自动调节装置一般是为了保证电能质量、消腧系统异常运行状态等对某些电量实施自动地调节，例如同步发电机励磁自动调节、电力系统频率自动调节等。
自动操作装置的作用对象往往是某些断路器，自动操作的目的是提高电力系统的供电可靠性和保证安全运行，例如备用电源自动投入装置、线路自动重合闸装置、低频减载装置等；还有某些自动操作装置用来提高电力系统的自动化程度，例如发电机自动并列装置等。
2、二次回路发电厂、变电站的龟气系统，按其作用分为一次系统和二次系统。
一次系统是直接生产、传输和分配电能的设备及相互连接的电路。
在电能生产和使用的过程中，对一次电力系统的发电、输配电以及用电的全过程进行监视、控制、调节、调度，以及必要时的保护等作用的设备称为二次设备，二次设备及其相互问的连接电蹄称为二次系统或二次回路。
可见，二次回路也是电力系统正常、安全运行的必不可少的部分。
二次系统或二次回路主要包括继电保护、自动装置、测量仪表、控制、信号和操作电源等子系统。
(1)继电保护和自动装置系统。
由互感器、变换器，各种继电保护装置和自动装置、选择开关及其回路接线构成,实现电力系统故障和异常运行时的自动处理。
(2)控制系统。
由各种控制开关和控制对象(断路器、隔离开关)的操动机构组成，实现对开关设备的就地和远方跳、合闸操作，满足改变一次系统运行方式和故障处理的需要。
(3)测量及监测系统。
由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其回路接线构成，实现指示或记录一次系统和设备的运行状态和参数。
(4)信号系统。
由信号发送机构、接收显示元件及其回路接线构成，实现准确、及时显示一次系统和设备的工作状态。
(5)调节系统。
由测量机构、传送设备、执行元件及其回路接线构成，实现对某些设备工作参数的调节。
供配电系统的二次回路
供配电系统的二次回路学校：学院：班级：姓名：学号：指导老师：目录摘要 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
1、二次回路概述 (3)2、二次回路的操作电源 (3)2.1直流操作电源 (3)1、蓄电池组直流操作电源 (3)2、硅整流电容储能式整流电源 (4)3、高频开关直流操作电源 (5)2.2交流操作电源 (5)3、高压断路器控制和信号回路 (6)3.1概述 (6)3.2电磁操动机构的断路器控制回路 (7)4、测量和绝缘监视回路 (8)总结 (10)参考文献 (10)1、二次回路概述二次回路按电源性质分，有直流回路和交流回路。
交流回路又分交流电流回路和交流电压回路。
交流电流回路由电流互感器供电，交流电压回路由电压互感器供电。
供配电系统的二次回路是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，亦称二次系统，包括控制系统、信号系统、监测系统及继电保护和自动化系统等。
二次回路按其用途分，有断路器控制回路、信号回路、测量回路、继电保护回路和自动装置回路等。
二次回路在供配电系统中虽然是一次电路的辅助系统，但它对一次电路的安全、可靠、优质、经济地运行有着十分重要的作用，因此必须予以充分的重视。
2、二次回路的操作电源二次回路操作电源是供高压断路器跳合闸回路和继电保护装置、信号回路、监测系统及其它二次回路所需电源。
对操作电源的可靠性要求很高，容量要求足够大，尽可能不受供配电系统运行的影响。
二次回路操作电源，分直流和交流两大类。
直流操作电源又有由蓄电池组供电的电源和由整流装置供电的电源两种。
交流操电源又有由所用变压器供电的和由仪用互感器供电的两种。
2.1直流操作电源1、蓄电池组直流操作电源铅酸蓄电池容量大、冲击放电电流大、端电压也相对较高，但其寿命较短、充电时会逸出有害的硫酸气体、需要专用房间、维护工作量大。
第七章继电保护自动装置与二次回路
电流速断保护
电力线路电流速断保护是按躲过本线路末 端三相最大短路电流整定计算的。 在本线路上电流速断保护保护不到的区域 称为死区。死区内发生短路事故时由过电 流保护动作跳闸，因此过电流保护是电流 速断保护的后备保护。
继电保护用电流互感器
1、三相星形接线 三相星形接线适用于对所有短路类型都要求动作的保护装 置。
2、两相不完全星形接线方式 在中性点非直接接地的电力系统中广泛采用两相不完全星 形接线方式来实现相间短路保护。
3、两相电流差接线方式 4、三角形接线方式
三角形接线方式主要应用与Y，d接线的变压器差动保护 装置。 在正常运行或三相短路时，流过继电器线圈的电流为相电 流的 3倍，并且在相位上相差300。
常用继电器介绍
1.电磁式电流继电器KA
反应电流增大到某一定值 及以上动合（断）接点由 断开（闭合）状态到闭合 （断开）状态的继电器叫 电流继电器。
常用继电器介绍
动作电流 能使继电器动合接点由断开状态到闭合状态的 最小电流称为动作电流。
返回电流 能使继电器动合接点由闭合状态到断开状态的 最大电流称为动作电流。
动作电压
使继电器动合接点由断开到闭合状态的最小电压。
返回电压
使继电器动合接点由闭合到断开状态的最大电压。
返回系数
返回电压除以动作电压。
Kre Ure Uact
常用继电器介绍
2.低电压继电器
反应电压下降到某一整定值及以上动断接 点由断开到闭合状态的继电器
动作电压
使继电器动断接点由断开状态到闭合状态的最大电压。
工厂供配电系统二次接线与自动装置
(2)阅读展开图基本要领 ➢ 直流母线或交流电压母线用粗线条表达，以区别于其他回路旳 联络线。 ➢ 继电器和每一种小旳逻辑回路旳作用都在展开图旳右侧注明。 ➢ 展开图中各元件用国家统一旳原则图形符号和文字符号表达， 继电器和多种电气元件旳文字符号与对应原理图中旳方案符号应一 致。 ➢ 继电器旳触点和电气元件之间旳连接线段均有数字编号（回路 编号），便于理解该回路旳用途和性质，以及根据标号能进行对旳 旳连接，以便安装、施工、运行和检修。 ➢ 同一种继电器旳文字符号与其自身触点旳文字符号相似。
第七章
➢ 多种小母线和辅助小母线均有标号，便于理解该回路旳性质 ➢ 对于展开图中个别继电器，或该继电器旳触点在另一张图中表达， 或在其他安装单位中有表达，都在图上阐明去向，并向虚线将其框起来， 并对任何引进触点或回路也要阐明来处 ➢ 直流正极按奇数次序标号，负极回路按偶数次序编号。回路通过元 件，其标号也随之变化 ➢ 常用旳回路都是固定编号，断路器旳跳闸回路是33等，合闸回路是 3等 ➢ 交流回路旳标号除用三位数外，前面加注文字符号，交流电流回路 使用旳数字范围是400～599，电压回路回路为600～799；其中个位 数字表达不一样旳回路；十位数字表达互感器旳组数。回路使用旳标号 组，要与互感器文字符号前旳“数字序号”相对应
在工厂供电系统中，为了保证不间断供电，常采用备用电源 旳自动投入装置（APD）。当工作电源不管由于何种原因而失去 电压时，备用电源自动投入装置可以将失去电压旳电源切断，随 即将另一备用电源自动投入以恢复供电，因而能保证一级负荷或 重要旳二级负荷不间断供电，提高供电旳可靠性。
1．对备用电源自动投入装置旳基本规定 （1）当常用电源失压或电压降得很低时，APD应把此路断路器分断。 （2）常用断路器因继电保护动作（负载侧故障）跳闸，或备用电源 无电时，APD均不应动作。 （3）APD只应动作一次，以免将备用电源合闸到永久性故障上去。 （4）APD旳动作时间应尽量缩短。 （5）电压互感器旳熔丝熔断或其刀开关拉开时，APD不应误动作。 （6）常用电源正常旳停电操作时APD不能动作，以防止备用电源投 入。
二次回路基本知识
二次回路基本知识讲课内容：一、了解一次设备和二次设备的基本概念。
二、了解二次回路的工作任务和主要内容。
三、了解二次回路原理接线图、展开接线图、安装接线图的作用与特点。
四、掌握二次设备的图形符号、文字符号和回路标号及元器件的常用表示方法。
五、掌握阅读二次回路图的基本方法六、简述二次回路的重要性变配电所的操作电源及测量控制信号回路讲课内容：一、了解一下变配电所的操作电源二、掌握断路器的控制回路、电气测量、信号回路的基本知识。
一、二次回路内容变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。
变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。
一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。
由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。
二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。
由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。
一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。
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。
二次回路的工作任务是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，能迅速反应故障，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。
二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监察、继电保护及自动装置、操作电源等系统。
a、控制系统控制系统是由控制器具、控制对象及控制网络构成控制系统的作用是对变电站的开关设备进行就地或远方跳、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。
b、信号系统信号系统是由信号发送机构、信号接受显示元件及其网络构成。
工厂供电第7章工厂供电系统二次回路和自动装置
同步并列装置
总性。
详细描述
同步并列装置是一种复杂的自动装置，主要用于实现 两个或多个电源之间的同步并列运行。在大型工厂或 重要设施中，通常配备多个电源以确保供电的稳定性 和可靠性。同步并列装置能够监测各电源的相位、频 率和电压等参数，自动调整各电源的运行状态，使其 保持同步并列运行。这有助于平衡各电源的负载，减 少设备磨损和能源浪费，确保供电的连续性和稳定性 。
继电保护装置的配置与整定
继电保护装置的配置
根据电力系统的结构和元件的重要程 度，合理配置相应的继电保护装置， 以确保系统的安全稳定运行。
继电保护装置的整定
根据电气元件的参数和运行要求，对 继电保护装置的定值进行整定，以确 保继电保护装置在发生故障时能够正 确动作。
03
自动装置
备用电源自动投入装置
预防性维护
根据实际情况制定合理的预防性维护计划，对关键元件进行定期更 换或保养，延长设备使用寿命。
应急处理
在遇到突发性故障时，应迅速启动应急处理程序，尽快恢复二次回 路的正常运行。
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常用的继电保护装置
电流保护装置
用于检测电流的变化，如过流 保护、速断保护等。
电压保护装置
用于检测电压的变化，如低电 压保护、过电压保护等。
距离保护装置
用于检测故障点到保护装置的 距离，根据距离判断是否需要 跳闸。
差动保护装置
利用电气元件两端电流或电压 的差值作为输入信号，检测元
件内部故障的保护装置。
总结词
当主电源出现故障时，能够自动将备用电源投入使用，保障工厂供电的连续性。
详细描述
备用电源自动投入装置是一种重要的自动装置，用于确保工厂供电的可靠性和稳定性。当主电源因故障或其他原 因中断时，该装置能够快速检测到电源故障，并自动将备用电源投入使用，从而避免因电源中断而导致的生产停 顿或设备损坏。
第二章 电力二次系统概述
当kl点发生故障时，应该由保护1和保护2动作使断路器IQF和2QF跳闸，切除故障线路L1，保证系统其他部分继续运行；k2点发生故障时，应该由保护4动作使断路器4QF跳闸切除故障线路L4，保证系统其他部分继续运行。
这种按照电力系统安全性要求，故障发生后首先动作的继电保护是主保护。
故障元件的主保护正确动作的结果，将故障范围限制在最小，甚至可以保证所有母线都不停电(例如上述kl 点故障的情况)，这是选择性的第一个含义。
如果线路L4在k2点故障时，其主保护拒动，则应由线路L4的另一套具有后备作用的保护动作，使断路器4QF跳闸切除故障，这就是近后备保护}如果线路L4的主保护和近后备保护都拒动或断路器4QF 拒动，则应由上一级线路L3的后备保护动作，使断路器3QF跳闸切除故障，实现保护3对线路L4的远后备保护作用。
这种当故障时主保护拒动或断路器拒动，由后备保护动作切除故障，也是具有选择性的，即选择性的第二个含义。
综上所述继电保护根据所承担的任务分为主保护和后备保护。
电力系统故障时，主保护按照电力系统的安全性要求·以最短的时限和最小的停电范围动作切除故障，保证电力系统和设备的安全；后备保护一般动作延时较长，是当主保护拒动或断路器拒动时，以大于主保护的动作时限动作切除故障。
近后备保护是在主保护拒动时。
由本设保护装置的动作参数计算值短路时故障参数的最小保护范围未发生金属性senK(2-1)例如反应故障时电流增大动作的过电流保护，要使保护动作，流过保护的短路电流必须大于保护的动作电流，即灵敏系数必须大于1。
对于反应故障参数降低而动作的欠量保护装置，如电动机的欠压保护灵敏系数计算式为（2-2）例如反应故障时电压降低动作的低电压保护，要使保护动作，保护安装处的母线残压必须小于保护的动作电压，同样灵敏系数必须大于1。
式(2-1)和式(2-2)中，故障参数计算值根据保护类型和保护范围，采用最不利于保护动作的系统运行方式、短路类型和短路点，计算实际可能的最小灵敏度，故式(2-1)用故障参数的最小计算值，式(2-2)用故障参数的最大计算值。
电力系统二次回路和自动装置
（2）由硅整流器供电的操作电源（电容储能式）
正常运行时由 整流器供电，当系 统发生故障时，交 流电源电压大大降 低，利用电容器C1 和C2的储能使断路 器跳闸。当故障切 除后，交、直流电 压恢复正常，电容 器又会充电，以供 断路器下一次跳闸 使用。
三、交流操作电源
对采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源， 全部继电器、控制与信号装置均采用交流型式。
二、互感器的配置
1.电流互感器配置方式 ➢凡是装有断路器的回路均应装设电流互感器； ➢在发电机、主变压器（包括大型的厂用电变压器） 和110kV及以上的大电流接地系统中，三相均应装设 电流互感器； ➢非主要回路，通常只在两相中装设电流互感器，便 可满足测量仪表和继电保护的要求； ➢为减少装设互感器的数目，一般都采用双铁心或多 铁心的电流互感器，以便同时满足测量仪表与继电保 护的要求； ➢在升高电压（35kV及以上）侧，可以采用装在断路 器两侧套管中的电流互感器。
第3节 电气测量仪表和互感器的 配置
➢测量表计的配置 ➢互感器的配置 ✓电流互感器的配置 ✓电压互感器的配置
一、电气测量仪表
检测电气量：电流、电压、有功和无功功率、频率、 有功电能和无功电能。 1. 对电气测量仪表的一般要求 ➢仪表的准确度等级选择： ✓用于电气设备和线路上的交流电流表、电压表、功 率表的准确度不应低于2.5级，直流电流、电压表的 准确度不应低于1.5级，频率表一般选用0.5级； ✓变电所内用于计量的有功电度表一般选用1级，无 功电度表一般选用2级。 ➢测量用互感器的准确度等级选择：与电度表连接的 互感器准确度应为0.5级；仅作一般电流、电压测量 的互感器，准确度可为1～3级。
套管式电流互感器
2.电压互感器的配置 ➢在发电机升压变压器的低压侧装设一套V/V接法电压 互感器，以满足发电机与系统并联运行的需要，同时为 升压变压器回路的测量仪表供电； ➢在母线装设三绕组式电压互感器，接为Y0/ Y0/ （开口三角）形接线 ，其中一个星形接法二次绕组用 以测量和保护所需要的线电压和对地电压，另一个二次 绕组作为零序电压过滤器，以便同时满足测量仪表和继 电保护的需要。 ✓6～10kV母线采用三相五柱式电压互感器； ✓35kV及以上电压采用三个单相三绕组的互感器组。
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1.项目描述
供配电系统有多种功能的二次回路和不同应用的二次回路。为此我们需要了解供配 电系统的二次接线及二次接线图，其次要会分析二次回路的作用，随着全微机化的新型 二次设备替代机电式的二次设备，或用不同的模块化软件实现机电式二次设备的各种功 能。所以有必要认知微机化设备及计算机在供电系统中的应用。
图 6-12 三相有功电能表的接线
图 6-13 三相四线有功电能表接法
图 6-14 三相三线有功电能表接法 返回
任务三 配电系统微机保护测控装置认知
一、概述
目前的变电所中仍广泛采用机电式的继电保护装置、仪 表屏、操作屏及中央信号系统等对供电系统的运行状 态进行监控。供电系统二次设备的这种配置，结构复 杂，信息采样重复，资源不能共享，维护工作量大。
变电所的测量仪表、控制与信号回路、继电保护装 置以及远动装置等都属于二次设备。它们相互间所连接 的电路称为二次回路或二次接线。
图 6-2 供配电系统的二次回路功能示意图
（一）原理接线图 （二）展开接线图
图 6-3 6～10KV 线路电气测量仪表原理接线图和展开接线图 TA1、TA2－电流互感器 TV-电压互感器 PA－电流表
PV-电压表 KV-电压继电器 KS-信号继电器 WC-控制小母线 WS-信号小母线 WFS-预告信号小母线
三、测量仪表认知 （一）三相电路功率的测量 （1）三相有功功率的测量。
图 6-9 三功率表法测三相四线制不对称负荷功率接线图
图 6-10 两功率表法测三相三线制负荷功率接线图
两个功率表读数之和 为三相有功功率的总 和。但要注意，当系 统的功率因数小于 0.5时，会出现一个 功率标的指针反偏而 无法读数的情况，这 时要立即切断电源， 将该表电流线圈的两 个接线端反接，使它 正转。因为该表读数 为负，这时电路的总 功率为两表读数之差。 注意不能将电压线圈 的接线端接反，否则 会引起仪表绝缘被击 穿而损坏。
按照对控制电路监视方式的不同，有灯光监视控制及音响监视 控制电路之分。由控制室集中控制及就地控制的断路器，一般多 采用灯光监视控制电路，只在重要情况下才采用音响监视控制电 路。
图 6-7 断路器的控制回路和信号回路
二、信号系统认知：中央信号装置按用途分为以下3种
1.事故信号
供电系统在运行中发生了某种故障而使继电保护动作。 如高压断路器因线路发生短路而自动跳闸后给出的信 号，即为事故信号。
(3)展开图中小母线用粗线条表示，并按规定标注文字 符号或数字编号。
2.安装图设备的标志编号
二次回路中的设备都是从属于某些一次设备或一次线路 的，为对不同回路的二次设备加以区别，避免混淆， 所有的二次设备必须标以规定的项目种类代号。
（五）二次回路图的阅读方法 二次回路图在绘制时遵循着一定的规律，看图时首选应
2.预告信号
供电系统运行中发生了某种异常情况，但并不要求系统 中断运行，只要求给出指示信号，通知值班人员及时 处理即可。如变压器保护装置发出的变压器过负荷信 号，即为预告信号。
3.位置信号
用以指示电气设备的工作状态，如断路器的合闸指示灯 、跳闸指示灯均为位置信号。
绝缘监察装置
图 6-8 6～10kV 母线的电压测量和绝缘监视电路 TV-电压互感器 QS-高压隔离开关及其辅助触点 SA-电压转换开关
一、断路器控制回路认知
变电所在运行时，由于负荷的变化或系统运行方式的改变，经 常需要操作切换断路器和隔离开关等设备。断路器的操作是通过 它的操作机构来完成的，而控制电路就是用来控制操作机构动作 的电气回路。
控制电路按照控制地点的不同，可分为就地控制电路及控制室 集中控制电路两种类型。车间变电所和容量较小的总降压变电所 的6～10kV断路器的操作，一般多在配电装置旁手动进行，也就 是就地控制。总降压变电所的主变压器和电压为35kV以上的进出 线断路器以及出线回路较多的6～10kV断路器，采用就地控制很 不安全，容易引起误操作，故可采用由控制室远方集中控制。
2.工作任务
根据项目，通过资询有关信息和学习相关知识，完成以下工作任务： （1）识读二次回路图； （2）解读电磁操作机构操作高压断路器控制回路； （3）理解“四遥”操作。
项目六 供配电系统二次回路和自动装置认知 任务一 供配电系统二次回路认知
任务二 高压断路器控制和信号回路认知
任务三 供配电系统自动装置认知
PJ1-三相有功电度表 PJ2-三相无功电度表 WV-电压小母线
（四）二次接线图中的标志方法
1.展开图中回路编号
方便维修人员进行检查以及正确地连接，根据展开图中 回路的不同，如电流、电压、交流及直流等，回路的 编号也进行相应地分类：
(1)回路的编号由3个或3个以内的数字构成。
(2)二次回路的编号应根据等电位原则进行。
清楚电路图的工作原理、功能以及图纸上所标符号代 表的设备名称，然后再看图纸。 １.看图的基本要领 先交流，后直流；交流看电源，直流找线圈；查找继电 器的线圈和相应触点，分析其逻辑关系；先上后下， 先左后右，针对端子排图和屏后安装图看图。 ２.阅读展开图基本要领(参见断路器二次图)
返回
任务二 断路器控制回路、信号系统与测量仪表认知
配电系统微机保护测控装置就是将变电所的保护装置、 控制装置、测量装置、信号装置综合为一体，以全微 机化的新型二次设备替代机电式的二次设备，或用不 同的模块化软件实现机电式二次设备的各种功能。微 机保护能充分利用和发挥微型控制器的存储记忆、逻 辑判断和数值运算等信息处理功能，克服模拟式继电 保护的不足，获得更好的保护特性和更高的技术指标 。
任务四 变电所综合自动
一、二次接线的基本概念和二次回路图 在变电所中通常将电气设备分为一次设备和二次设
备两大类。一次设备是指直接生产、输送和分配电能的 设备，主电路中的变压器、高压断路器、隔离开关、电 抗器、并联补偿电力电容器、电力电缆、送电线路以及 母线等设备都属于一次设备。对一次设备的工作状态进 行监视、测量、控制和保护的辅助电气设备称为二次设 备。