电力系统常规二次回路及设计
常用二次回路及保护
常用二次回路及保护在电力系统中，为保证电气设备的安全运行，需要采取很多措施。
其中，二次回路及保护就是其中之一。
在电力系统的设计、施工、维护中，常用到以下几种二次回路及保护。
一、绕组温度保护绕组温度保护是电力变压器重要的保护措施之一，主要在负载过载或短路发生时保护变压器。
通常情况下，绕组温度保护是通过在变压器的两半部分各设置一只带有热敏元件的热继电器实现的。
当绕组温度超过设定值时，热敏元件动作，触发热继电器，从而切断变压器主开关，实现保护。
二、差动保护差动保护是变电站及配电站最常用的保护方案之一，用于保护变电站、配电站两侧的电气设备不受负载故障影响。
差动保护通过对电气设备的输入端口和输出端口电流的测量来实现保护。
在正常工作情况下，输入端口和输出端口电流相等，差动保护动作量为零。
当负载故障发生时，输出端口电流不等于输入端口电流，差动保护会动作，切断电气设备，实现保护。
三、过电流保护过电流保护是变电站及配电站中的常见保护方案之一，用于保护电力设备不受电路故障和短路故障的影响。
过电流保护通常与熔断器结合使用，以控制电路中过电流的流动。
当电路中的电流超过设定值时，熔断器熔断，实现保护。
四、接地保护接地保护是变电站及配电站中的重要保护方案之一，用于保护设备及人员的安全。
接地保护是通过对电气设备接地电流的监控实现保护。
当电气设备出现线缆故障时，设备外壳会与地面发生通路，接地电流突增。
接地保护会检测到接地电流的变化，从而发出保护信号，切断设备电源，实现保护。
五、零序保护零序保护是变电站及配电站的重要保护方案之一，用于保护变压器及发电机组的三相设备。
零序保护是通过监控三相电流不平衡来实现的。
当三相电流不平衡达到一定程度时，零序保护会自动动作，切断设备电源，实现保护。
六、过压保护过压保护是变压器及电动机等电气设备的保护方案之一，用于保护设备免受电路过压等因素的影响。
过压保护通常采用热继电器或电磁继电器实现。
当电路中电压超过设定值时，过压保护会动作，切断设备电源，实现保护。
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。
KYN28-12开关柜二次图设计内容及要点
端子排设计
小母线端子排
小母线端子排的设计需要注意端子数量超过 10节时需采用双层布置,以确保接线的整洁 和可靠性。
其他回路端子排
电压回路和其他回路可以采用普通型电压端 子。端子排的排列顺序和控制回路的分合闸 回路与其他回路的隔离也需要注意。
电流回路端子排
电流回路端子排应采用电流型试验端子,以 便于二次回路的检测和维护。
二次原理图和接线图设计要求
1 统一字体和符号
采用统一的字体和字高,同类元器件的符 号也要保持一致。
2 清晰布局
绘制二次原理图时要做到横平竖直,各回 路均要有中文说明。
3 特殊要求说明
在二次原理图中还需对本柜有特殊施工 要求或需特别注意的施工要点作出文字 说明。
4 配合生产
设计完成后还需编制《施工技术要点》, 与图纸一起发给生产车间及检验部门,作 为生产和检验的依据。
注意事项 提前准备相关技术资料
回路编号、禁止开路/短路
变比、外形尺寸、功能要求
端子数量、端子类型、排 列顺序 同回路元件尽量集中
统一字体、清晰布局、特 殊要求说明
KYN28-12开关柜二 次回路设计
开关柜的二次回路设计是电力系统中的重要环节。在设计开关柜二次回路 之前,需要对系统的一次方案和具体的一二次元件配置要求有全面的了解,包 括系统运行方式、远程监控、开关柜间的联锁、系统控制电源、保护方式 等。同时还需要提前准备好相关的技术资料,如断路器内部接线图、微机保 护装置说明书、开关柜隔离车内部接点图等。
其回路
其他回路包括断路器储能电 机回路、指示灯回路、保护 装置开关量回路、故障声光 报警回路、通讯回路、交流 电源回路、除湿照明回路等 。设计时需注意回路编号、 屏蔽线的接地、电压等级的 选择等。
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。
探究电力系统二次设备常见设计问题及解决措施
探究电力系统二次设备常见设计问题及解决措施科学的对站控层、过层次和间隔层等进行设计，发挥智能变电站的二次的信息采集和信息存储，并科学的对电子互感器和竖直电能表等进行综合使用，从而使得智能变电站可以有效的对变电站的运行质量和运行效率进行控制。
（2）重视信息的资源共享能力，使得信息在全面存储的基础上，发挥信息的功能性和可靠性，并重视信息的时效性。
（3）电力系统二次设备设计需要具备信息的故障处理能力。
（4）满足电力系统的实际需求，可以为电力系统提供准确有效的数据信息。
2电力系统二次设备设计方案2.1电力系统二次设计中的二次设备选择二次设备的选择是二次设计中的重要内容，也是影响智电力系统二次系统可靠性的关键因素。
其中主要包括对电子互感器、二次设备等的选型。
其中传感器是二次设计中的重要内容，传感器的选型需要具有良好的灵敏性和抗干扰性，在充分对电力系统一次设备参数测定的同时可以完成信息的传递。
传感器需要根据一次设备的具体情况，对热敏、光敏等传感器进行选择，提高数据采集质量。
智能开关同样需要经过选型，结合智能变电站的实际需求，发挥智能开关的功能，确保电力系统的可靠性。
2.2网络结构网络结构是电力系统二次设计的关键部分，针对电力系统中的间隔层，为了充分发挥间隔层的监控作用，需要科学的对操作回路、开关量信号等内容进行设计，并运用GOOSE协议，促使间隔层中的点与点之间可以有效的实现信息传递，并以星型网络拓扑关系作为主体网络结果，提高电力系统的二次设计质量。
3电力系统二次设备常见设计问题及解决措施3.1二次回路和二次电缆在设计阶段出现的问题及解决措施二次电缆和二次回路是电力系统二次设备的重要组成部分。
其中，二次回路设计的质量可为电力系统的安全稳定运行以及电力系统的施工质量提供有效的保障，而二次回路在设计阶段极其容易出现以下问题：110V和220V是设计二次强电过程中最常采用的直流电源，而24V以下则是设计二次弱电过程中常用的电源。
电力系统二次回路图及其讲解
直流母线电压监视装置原理图--—————--——-—----—--——---———----——-——-—--——1直流绝缘监视装置————--————-—-———----————---—-—-———-———-—--——------—--———-—1不同点接地危害图—---——--——---——-—-——--——-—-—-—--—--—----—--——-----———-—--—2带有灯光监视的断路器控制回路（电磁操动机构）——-—-—--—————-------3带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构）—--———--——-——--—-—-—5带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)——-----— --——-—--—-—6 闪光装置接线图（由两个中间继电器构成）-—-----—--—-—--——--—--——-—---8闪光装置接线图(由闪光继电器构成）——-——---———-———————---—--—————-————9中央复归能重复动作的事故信号装置原理图--——----——---——-——-—-—-—-9预告信号装置原理图—--—-—-—----—-----——--———---—--—-----———---—---—————-—11 线路定时限过电流保护原理图——--—-——-—————----——---———-—-———---—----—-12线路方向过电流保护原理图—-——————---——-———---—-——-————————-----——-—-——13线路三段式电流保护原理图—-———-—-———————---————-——-——----—--————-—-—-—14线路三段式零序电流保护原理图-—-—----—-———————-—--——----—-----—--———15双回线的横联差动保护原理图-——-———————-—--—-———-—--——-———--——-—--———-16双回线电流平衡保护原理图----——---—-—-—---—-—--—-—--——--————————-——-—-18变压器瓦斯保护原理图———-———----—————-—----—-—-—-———————-————--——-—--——-19双绕组变压器纵差保护原理图—-——---—-—-—-——-——---——--——-—-—-———-—————-20三绕组变压器差动保护原理图-—-----—----——-—-—--——————-——-—-——--—-——--21变压器复合电压启动的过电流保护原理图---—-—--——-—----—------—---22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图—-—---——————-—-————-————-—-——-23变压器过零序电流保护原理图—--—--————-———-—--—-—-————-———-———-——-———-24 变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保—-—-——24线路三相一次重合闸装置原理图—---—---—--——-—-—--—-———-————--———--———26自动按频率减负荷装置（LALF)原理图—————----———--—-—-——-—-—-—--—--—29储能电容器组接线图-—--—————---—--—--——----—---———-—-————-——--—----——----29小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图--—----——-—--—--———-—--————29变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图-—-——-30变电站事故照明原理接线图-—-———--—-—-—--——---———---———---————---—-—-—-31开关事故跳闸音响回路原理接线图—---—-—---------—--—------———-—-—-—-31二次回路展开图说明（10KV线路保护原理图)--———--—-—---——----—--—32直流回路展开图说明—----——-———-—-——-—--——-—-———--—--——--——---—--——--—--—-331、图E—103为直流母线电压监视装置电路图，请说明其作用。
电力装置(二次回路)继电保护和自动装置设计规范
电力装置（二次回路）继电保护和自动装置设计规范1本章适用于继电保护、自动装置、控制、信号的二次回路。
2二次回路的工作电压不应超过500V。
3互感器二次回路连接的负荷，不应超过继电保护和自动装置工作准确等级所规定的负荷范围。
4发电厂和变电所，以及其它重要的或有专门规定的二次回路应采用铜芯控制电缆和绝缘导线。
在绝缘可能受到油侵蚀的地方,应采用耐油的绝缘导线或电缆。
5按机械强度要求，铜芯控制电缆或绝缘导线的芯线最小截面为：强电控制回路，不应小于1.5；弱电回路，不应小于0.5。
电缆芯线截面的选择尚应符合下列要求：a.电流回路：应使电流互感器的工作准确等级，符合本规范第2.0.8条的规定。
短路电流倍数无可靠数据时,可按断路器的断流容量确定最大短路电流，电缆芯线截面不应小于2.5。
b.电压回路：当全部保护装置和安全自动装置动作时（考虑到发展，电压互感器的负荷最大时），电压互感器至保护和自动装置屏的电缆压降不应超过额定电压的3%。
电缆芯线截面不应小于1.5。
c.操作回路：在最大负荷下，操作母线至设备的电压降，不应超过额定电压的10%o 6在安装各种设备、断路器和隔离开关的连锁接点、端子排和接地线时，应能在不断开3KV及以上一次线的情况下，保证在二次回路端子排上安全地工作。
7电压互感器的一次侧隔离开关断开后，其二次回路应有防止电压反馈的措施。
8电流互感器的二次回路应在一点接地,一般在配电装置附近经端子排接地。
但对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置，应在保护屏上经端子排接地。
9电压互感器二次侧中性点或线圈引出端之一应接地。
对UoKV直接接地系统的电压互感器，应设置公共接地点。
接地点宜设在控制室内，并应牢固焊接在小母线上。
向交流操作的保护装置和自动装置操作回路供电的电压互感器，应通过击穿保险器接地。
采用B 相直接接地的星形接线的电压互感器，其中性点也应通过击穿保险器接地。
10在电压互感器二次回路中，除开口三角绕组和另有专门规定者外，应装设熔断器或自动开关。
变电所操作电源二次回路设计
变电所操作电源二次回路设计建设综合勘察研究设计院有限公司 苏 静摘要：以10kV变电所为载体进行操作电源二次回路设计：作为直流操作电源（蓄电池操作电源）的充电电源的进线柜的设计；直流操作电源的设计；直流操作电源的载体直流屏布置图的设计。
关键词：不平衡电流；励磁涌流；全波傅立叶算法；硬件系统变电所是用来对电力系统中的电能（包括电压和电流）进行变换、集中和分配的场所。
在变电所中，为了用户得到质量高且安全性能高的电能，进行电压的变换和电气设备、输送电能的电缆的保护[1]。
变电站致力于从综合自动化模式向信息快速化、数字模块化和人工智能化的方向转变。
变电站二次接线是电力系统生产过程的重要组成部分，对安全生产、运行和维护的电力系统具有非常重要的作用，是经济、安全运行的重要保障，二次回路故障经常损坏或影响电力生产的正常运行[2-4]。
1955年前国内发电厂和变电站的建设规模较小，其直流操作电源系统大多采用110kV、单母线和不带端电池的蓄电池组，1956年后发电厂和变电站的建设规模增大。
1984年后随着欧美设计技术的引进以及发电厂和变电站建设规模的不断增大，在直流操作电源系统的设计上又开始普遍采用单母线接线和不带端电池的蓄电池组，对于控制负荷则推行采用110V电压，而动力负荷则采用220V电压。
这一期间设计的主导思想是以适当加大蓄电池的容量、允许电压有较大的波动范围为代价达到简化接线、提高可靠性目的。
对于220kV及以下电压等级的变电站一般由一组蓄电池组构成的直流操作电源；对于容量较大和500kV以上的大型变电站则装设由两组蓄电池组构成的直流操作电源；对于220kV的变电站，2002年国家电力公司要求全部装设两组蓄电池组[5,6]。
这一发展过程表明，随着大机组、超高压工程的发展人们更加关注的是直流电源的可靠性，并为此提高电池组的容量和增加数量，普遍采用单母线连接方式，提高工程造价。
1 变电所操作电源1.1 操作电源的基本要求为确保电源的基本要求、确保电源运行的可靠性，最好安装具有独立存储功能的直流电源；具有足充的可供三种负载运行的电能，保证一次系统和二次系统对电源的需求，即便是一次系统出现问题时二次系统也可放心使用[7]；具有蓄电池的直流操作电源系统，当电池充电或检查放电时直流负载不应影响正常供电；使用寿命长，更少的维护工作，设备投资少，低噪音的干扰，布置面积小。
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电力系统常规二次回路及设计
第1章电力系统常规二次回路
1.1 二次回路基本概念
1.1.1 二次设备：
对一次设备及水力机械设备工作进行监测和控制保护的辅助设备，以保证电站安全、经济的运行。
如：
①测量仪表、录波装置；
②控制开关、同期装置、自动励磁装置；
③信号装置、继电保护、绝缘监察装置；
④控制电源、小母线连接线
1.1.2 二次回路:
二次设备经导线或控制电缆以一定的方式相互连接所构成的电路。
1.1.3 种类：
原理接线图
展开接线图
安装接线图
1.2 原理接线图
1.2.1 定义：图1-1
原理接线图是用来表示二次接线各元件（仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等设备）的电气联系及工作原理的电气回路图。
1.2.2 特点：
所有回路元件以整体形式绘在一张图上，体现工作原理。
1.2.3 画图时：图1-1
1.不用画出内部接线、引出线端子的编号；回路的编号
2.直流仅标明电源的极埋，不用标出从哪一熔断器引出
3.信号部分在图中仅标出“信号”。
1.2.4 缺点：
不能表明元件的内部接线、端子标号及导线连接方法等，不便于现场查找、调试。
因此不能作为施工图纸。
1.3 展开接线图
1.3.1 定义：
展开接线图是将二次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路，是安装、调试和检修的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。
1.3.2 特点：（以回路为基础绘制）图
将二次交流电流回路，交流电压回路，直流控制回路、信号回路分开绘制。
1.3.2 特点：图
1.按不同电源回路划分成多个独立回路。
例如：交流回路，又分电流回路和电压回路，都是按A、B、C、N相序分行排列的；直流回路，又分控制回路、合闸
回路、测量回路、保护回路和信号回路等；在这些回路中，各继电器（装置）的动作顺序是自上而下、自左至右排列的。
2.在图形的上方有对应的文字说明（回路名称、用途等），便于读图和分析。
3.各导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分类查线、施工和维修。
4.同一设备的部件在展开图中同字母符号（文字）。
1.3.3 绘制步骤：图1-2
1.绘制解释性原理图
2.绘制交流电流回路
3.绘制交流电压回路
4.绘制直流回路（按保护动作顺序自上而下，从左到右）
5.绘制信号回路
在②～⑤图幅右边配上相应的文字说明
6.其他：列设备表
回路编号。