发电厂及变电站的二次回路(培训全套资料)
电力工程第24次课发电厂和变电所的二次回路
原理接线图： 用途： 反应二次回路各元件的电气联系及工作原 理；绘制展开接线图＆安装接线图的基础。 特点： 特点： （１）在原理图中所有一次设备和二次设备都以 整体图形给出，形成较为完整的概念。 （２）不能反映继电器之间的实际连接，对于复 杂保护装置，接线复杂、难辨。
6~10kV线路保护原理接线，如图8-1所示。
6~10kV线路过流保护展开接线图 （a）交流回路 （b）直流回路 （c）信号回路
安装接线图
安装接线图是用来表明二次接线的 实际安装情况的，是控制屏（台）制造 厂生产加工和班场安装施工用图，是根 据展开接线图绘制。安装接线图包括屏 面布置图，屏后接线图和端子解图。除 典型成套装置外，以上图纸是生产厂家 制造产品的依据。
ห้องสมุดไป่ตู้
仪表准确度级和其连接的互感器的准 确度等级应符合以下要求： （1）仪表准强度等级。用于发电机和 调相机上的交流仪表，不应低于1.5级； 用于其他设备上的交流仪表不应低于2.5 级；直流仪表不应低于1.5级。 （2）与仪表连接的互感器的准确度等 级。仅用来测量电流和电压时，1.5或2.5 级的仪表选用1.0级互感器；2.5级的电流 表选用3.0级电流互感器。 （3）与仪表连接的分流器、附加电阻 的准确度等级，不应低于0.5级。
二、对直流系统的基本要求
对直流系统可靠性的要求很高，为 使其满足这样要求，必须做到以下几点： 1）必须合理选择直流系统的额定电 压。按规程规定，直流系统的标称电压 一般有220V、110V及48V三种，但实际 工程中以220V、110V应用较多，不同的 电压各有优劣，要已具体工程进行经济 技术比较而定。
直流系统
一、概述
在发电厂及变电站中，各种控制及 保护系统极为复杂，对其可靠性要求也 非常高，但控制及保护系统再完善，如 果没有一个可靠的工作电源是不行的， 所以在发电厂及大中型变电所中，一般 都设有直流电源系统。
培训讲义(继电保护及二次回路)
2、电磁型电压继电器
与电磁型电流继电器完全相似，只是将电流线圈改为电压线圈
过电压继电器
低电压继电器
第二节 变压器保护
三、常用继电器介绍
3、GL系列感应型过电流继电器
⑴结构：由电磁元件和感应元件组成。 ⑵特点：电流大，动作时间短；电流小，动作时间长。触点容 量大，不需要时间继电器和中间继电器，具有反时限特性。
第二节 变压器保护
二、变压器过电流保护
第二节 变压器保护
二、变压器过电流保护
1、定时限过流保护原理和展开图
2、反时限过电流保护原理和展开图
第二节 变压器保护
三、常用继电器介绍
1、电磁型电流继电器
第二节 变压器保护
三、常用继电器介绍
1、电磁型电流继电器
动作电流
返回电流
返回系数
第二节 变压器保护
第二节 变压器保护
四、变压器电流速断保护
原理接线
继电器选择
第二节 变压器保护
五、变压器电流差动保护
差动保护是变压器主保护，保护区为构成保护的各侧电流互感
器之间包围的部分。 正常运行和外部故障 内部故障
第二节 变压器保护
六、变压器气体保护
1、气体继电器安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道中。
2、变电所单台油浸变压器容量在800KVA及以上，或车间内装
设的容量在400KVA及以上的油浸变压器应装设气体保护。
3、气体保护具有灵敏度高、动作迅速、接线简单的特点。
第三节 电力线路及设备保护
一、过电流保护、电流速断保护及限时电流速断保护
三者之间的配合
二、低电压保护
三、电流方向保护
规定正方向：以母线流向线路为正
《发电厂及变电所二次接线》课程学习指导资料
第一章互感器及其二次回路1．本章基本要求♦了解互感器的作用♦掌握电力系统中性点的接地方式和特点♦了解电压互感器的极性及接线方式♦掌握对电压互感器二次回路的要求♦掌握电压互感器二次回路的短路保护♦掌握电压互感器二次回路断线信号装置构成及工作原理♦掌握电压互感器二次回路安全接地的原因和方式♦掌握电压互感器二次电压切换电路及动作过程♦了解电流互感器的极性及接线方式♦掌握对电流互感器二次回路的要求♦掌握电流互感器二次回路防止开路的措施♦了解电流互感器的二次负载和准确级2．本章重点难点分析■电力系统中性点的接地方式▪电力系统中性点的接地方式分为三种：直接接地方式、不接地方式和经消弧线圈接地方式。
▪中性点直接接地方式下，系统发生单相接地故障时短路电流很大(所以又称为大接地电流系统)。
同时，非故障相的相电压不会升高，这在电压等级高时对绝缘很有利。
▪中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式下，系统发生单相接地故障时接地故障电流很小(所以又称这两种接地方为小接地电流系统)。
同时，非故障相的相电压会升高为原来的3倍。
■对电压互感器二次回路的要求■电压互感器二次回路的短路保护▪电压互感器正常运行时，近似于空载状态，若二次回路短路，会出现危险的过电流，将损坏二次设备和危及人身安全。
所以，必须在电压互感器二次侧装设熔断器或低压断路器（自动开关），作为二次侧的短路保护。
▪在35kV及以下中性点不直接接地系统中，在二次绕组各相引出端装设熔断器作为短路保护。
▪在110kV及以上中性点直接接地系统中，在二次绕组各相引出端装设自动开关作为短路保护。
■电压互感器二次回路断线信号装置构成及工作原理▪电压回路断线信号装置采用按零序电压原理构成，其电路如图1-8所示。
▪在正常运行时，由于N’与N等电位，辅助二次回路电压也等于零，所以断线信号继电器K不动作。
▪当电压互感器二次回路发生一相或二相断线时，由于N’与N之间出现零序电压，而辅助二次回路仍无电压，所以断线信号继电器K动作，发出断线信号。
电气二次回路基础知识培训
TV2
A621～A629B62Biblioteka ～B629C621～C629
N621～N4629
L621～L629
控制保护
A1～A399
B1～B399
C1～C399
N1～N399
信号回路绝缘监察电压表的公共回路
A700
B700
C700
N700
交流回路数字标号组
三、阅读原理图方法
直流控制回路 按安装单位进行的，一个安装单位给定编号范围。一个安装单位分配约1000个号，正电源侧编单号，负电源侧编双号。每一台断路器的控制回路分配99个号。当一个安装单位有4台断路器时，他们的回路编号范围分别为101～109、201～209、301～309、401～409。对于某些重要回路还规定了专用回路编号。比如断路器1QF而言，正电源回路用101；负电源回路用102；合闸回路用103；合闸监视回路用105；跳闸回路用133；跳闸监视回路用135等。
将二次部分的电流回路、电压回路、直流回路和一次回路图绘制在一起；能使读图人对整个装置的构成有一个整体的概念，并可清楚地了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。
缺点：对二次接线的某些细节表示不全面，没有元件的内部接线。端子排号码和回路编号、导线的表示仅一部分，并且只标出直流电源的极性等。
2.二次回路图分类
断路器
流互
电流继电器
时间继电器
信号继电器
中间继电器
DL跳闸线圈
2.二次回路图分类
现以某一10kV线路的继电保护装置为例加以说明，如图1-1所示
2.二次回路图分类
原理图解释
如图中可知，整套保护装置包括，时限速断保护，它由电流继电器1LJ、2LJ，时间继电器1SJ、信号继电器1XJ，连接片1LP所组成；过电流保护，它由电流继电器3LJ 、4LJ，时间继电器2SJ，信号继电器2XJ，连接片2LP所组成。当电路发生A、B两相短路时，动作过程如下：
发电厂及变电站的二次回路(培训全套资料)
测量设备
测量设备、指示器件、记录器件
电力电路的开关
断路器、隔离开关
电阻器
可变电阻器、电位器、变阻器、分流器、热敏电阻
控制电路的开关选择器
控制开关、按钮、限制开关、选择开关
变压器
变压器、电压互感器、电流互感器
调制器
鉴频器、解调器、变频器、编码器、逆变器、整流器、电
变换器
报译码器、无功补偿器
电真空器件 半导体器件
一次 回路
二次 回路
) 二次回路是发电厂、变电站重要的组成部分，是电力 系统安全可靠经济运行的重要保证
二次回路的组成
控制回路
信号回路
测量回路
调节回路
继电保护 和自动装 置回路
操作电源 系统
通过控制开关设备的“合”、“跳” 实现电气设备的投入和退出
反映一次设备的工作状态
指示和记录一次设备的运行参数
实时在线调节一次设备的运行状态， 以满足运行要求
在一次系统发生异常或故障时，继电 保护发出信号或切除故障设备，异常 或故障消失后，自动装置投入设备， 系统恢复运行
给二次回路提供工作电年发生了较大变化
例： ¾ 控制由最初的单一强电控制发展到今天的强电、弱电、计算机等多种控 制方式并存 ，其中的控制开关由原来的多触点的万能开关，逐步被结构 简单的控制开关或切换开关代替。
图幅分区如图 1-2 所示。将图幅上下两对应边进行横向等分，等分数为偶数，并用阿 拉伯数字按从左至右顺序，对等分区进行编号；再对图幅左右两对应边进行纵向等分，并用 大写拉丁字母按从上至下顺序，对等分区进行编号；每个等分区宽度为 25～75mm。图幅中 分区（或固定位置）用大写拉丁字母与阿拉伯数字组合表示，例如：A6、C3 等，则图 1-2 中时间继电器线圈 KT 所在区域表示为 B2。
发电厂及变电站电气设备二次回路
⑨屏面各设备之间的距离应满足设备接线及安装的要求。据此要求，在 800mm宽的标准控制屏面上，每行最多可安装控制开关5只；可安装方形仪表 4只。
⑩在同一面屏上有两个及其以上安装单位的设备时，应按纵向划分清楚。不 同安装单位设备之间应有明显的界线；不同安装单位的仪表、控制开关、按 钮、继电器等不允许混杂。
电气二次回路
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§1.3 展开接线图
直流回路从正电源出发以奇数编号，负极按偶数编号； 交流回路由电源起依次编号，并加相序； 重要回路固定编号： （1）合闸回路：3、103、203、303…… （2）跳闸回路：33、133、233、333…… （3）合闸红灯回路：35、135、235、335…… （4）跳闸绿灯回路：5、105、205、305…… 同电位点（直接用导线连接一起的点），采用相同编号。
电气二次回路
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§1.1 二次回路基本概念
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
电气二次回路
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§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。
电气二次回路
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1.3.5 二次回路编号
5、回路编号的方法：表1-1
（1）交流电流回路：由数字和表示相别的字母组成，使用时， 按规定的编号范围依次编写即可，不分单双号。每组电流互感 器分配10个号，分配方法是：电流互感器1TA用A411～A419、 B411～B419、C411～C419、N411～N419、L411～L419；6TA用 A461～A469、B461～B469 、C461～C469 ……。
二次回路培训讲义
2、电流互感器不允许开路 当线路发生故障时，由于故障电流很大，当电流互感 器开路时，此时二次电流为零，二次侧将出现高压，其值 有时可高达几千伏，对人、仪表和电流互感器本身的安全 将带来威胁，所以电流互感器不允许开路。 3、电流互感器的接线方式 （1）三相星形接线，适用于中性点直接接地系统的线 路电流保护及变压器的电流保护。
（2）仪器检测。许多电气故障靠人的直接感知无法确 定部位的，而要借助各种仪器、仪表，对故障设备的电 压、电流、功率、频率、阻抗、绝缘值、温度等进行测 量，以确定故障部位。例如，通过测量绝缘电阻、吸收 比、介质损耗等，来判定设备电气绝缘系统是否受潮。 通过直流电阻的测量，确定长距离线路的短路点、接地 点等。
五、二次回路的故障查找
1、二次电气故障的分类
缺电源 电压、频率偏差 极性接反 相线和中性线接反
电源故障
电源缺相、相序改变 交直流混淆
电 气、机械故障 电气击穿、性能变劣
电路故障
断路、短路、短接、 接地、线路错误
2、故障点的查找手段和方法 （1）直接感知。有些电气故障可以通过人的手、眼、 鼻、耳等器官，采用摸、看、闻、听等手段。直接感知 故障设备异常的升温、振动、气味、响声等，确定故障 部位。
（4）三角形接线，由于这种接线较为复杂、投资 多。因此，一般情况下不采用，但对于容量较大的 Y,d接线的变压器采用差动保护时，为了改变星形 侧电流的相位，则须采用此接线。
5、电流互感器二次出现多点接地事故的处理对策 （1）事故现象 某配电室更换电流互感器和二次线，工作完 毕，进行总体验收时，发现C相电流互感器二 次线没有接地（实际上已接地，未检查出来）， 于是就在C相电流互感器进电能表的端子上引 出一根接地线，接在配电盘上。投入运行后， 发现C相电能表一度电也没有走。停电后仔细 检查，发现C相电流互感器二次回路有两处接 地。
(完整版)变电所二次回路图及其全部讲解
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，请说明其作用答：直流母线电压监视装置主要是反映直流电源电压的高低。
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2． 图形符号的状态 电气设备的图形符号是按无电压、无外力作用的正常状态表示。对具有可动部分的元器 件（高压断路器的辅助触点、继电器触点等）的图形符号一般按如下状态表示：
（1） 单稳态的机电设备为不带电状态。例如表 1-1 中，在继电器线圈不带电状态时， 继电器动断触点是闭合的，而继电器动合触点是打开的。
表 1-1 《电气图用图形符号》中的一些图形符号
二次回路设备名称
图形符号
二次回路设备名称
图形符号
继电器延时断开的动断触点
动合按钮开关
继电器、接触器线圈一般符号 电流互感器
控制或转换开关的两对触点 （三条纵向虚线表示开关有三 个位置）
缓慢吸合继电器的线圈
继电器延时闭合的动合触点
隔离开关
动合(常开)触点 接通的连接片 缓慢释放继电器的线圈 接触器动合触点
断路器 接地隔离开关
蓄电池组
三极开关
动断（常闭）触点
熔断器一般符号
半导体二极管一般符号 热继电器动断触点
灯的一般符号 交流电动机
1． 图形符号的布置方位 附录一中大部分图形符号布置方位一般为任意取向，可以根据二次回路图布置需要，图 形符号可以旋转成任意方向。例如；表 1-1 中熔断器的图形符号既可以纵向布置，又可以横 向布置，均不改变图形符号的含义。但对一些作用重要的设备有特殊的规定。例如：高压断 路器类辅助触点、继电器触点的取向一般是按其连线为纵向布置给出的；当需要将其触点及
一次 回路
二次 回路
) 二次回路是发电厂、变电站重要的组成部分，是电力 系统安全可靠经济运行的重要保证
二次回路的组成
控制回路
信号回路
测量回路
调节回路
继电保护 和自动装 置回路
操作电源 系统
通过控制开关设备的“合”、“跳” 实现电气设备的投入和退出
反映一次设备的工作状态
指示和记录一次设备的运行参数
实时在线调节一次设备的运行状态， 以满足运行要求
第一节 概述
发电厂和变电所的电气设备按其用途及功能不同一般分为：一次电气设备和二次电气设 备两大类。我们把直接生产、传输、分配电能的电气设备，称为一次电气设备。其中，一次 电气设备包括：发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、输电线路、电力电缆 等。而一次电气设备按用途及功能相互连接构成的电路，称为一次回路或一次接线。对一次 电气设备起监测、控制、调节、保护及提供工作电源等作用的电气设备，称为二次电气设备。 二次电气设备包括：监测仪表、控制与信号器具、继电保护及自动装置、直流电源装置等。 二次电气设备相互连接构成的电路，称为二次回路或二次接线。
（2） 高压断路器的辅助触点均在其断开位置。例如表 1-1 中，高压断路器在断开位 置时，其图形符号用动合触点表示。
（3） 可动部分的元器件动作方向规定：在横向布置的二次回路中，元器件动作方向 一律向上；在纵向布置的二次回路中，元器件动作方向一律向右。
3． 图形符号的表示方法 电气设备内部一般由多个元器件组成，例如：继电器是由线圈及多对触点等组成。多个 元器件由于作用不同，所以造成其（线圈与多对触点间）布置位置不同，电气设备的图形符 号有下列几种表示方法：
课程内容
二次回路原理
互感器二次回路 操作电源 断路器的控制和信号电
路 中央信号系统 同步系统 测量回路 弱电控制和信号系统
二次回路设计
¾电气图的基本知识 ¾二次设备回路基础知识
随着我国国民经济的飞速发展，国家电网的总装机容量逐年增加，电压等级也在不断地 提高，电网的主网架由交流 220kV 的输电网上升到交流 500kV 超高压输电网。面对国家电网 的这种发展趋势，使得对发电厂和变电所电气设备的监控复杂化，由最初的一对一强电控制， 发展到一对多弱电选线控制，乃至今天的计算机在线实时控制。而控制系统只是二次回路基 本内容之一，二次回路本身具有设备种类多、原理复杂、涉及面广等特点，是发电厂和变电 所安全、优质、经济、环保运行的前提保障。因此，熟悉和掌握二次回路基础知识特别重要。
¾ 保护装置由最初的电磁型继电器构成，发展到现在的微机保护系统。
¾ 随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、电子技术等的发展与应用， 以计算机为核心，将控制、测量、信号、保护、远动、管理等融为一体的 功能统一、信息共享的计算机监控及综合自动化系统已广泛应用于发电厂 和变电所。
z 技术的发展彻底地改变了常规二次回路功能独立、设备 庞杂、接线及安装调试复杂的局面。
发电厂及变电站的二次回路
z
绪论
内容要点
二次设备与二次回路 二次回路的组成 二次回路的发展
二次设备与二次回路
电力 系统
电气 设备
一次 设备
生产,输送,分 配,消耗电能
的设备
二次 设备
对一次设备进行 监测,控制,调节 和保护的电气设
备
发电机 变压器 开关设备 母线 等
互感器 测量仪表 控制器件 继电保护 自动装置 等
在一次系统发生异常或故障时，继电 保护发出信号或切除故障设备，异常 或故障消失后，自动装置投入设备， 系统恢复运行
给二次回路提供工作电源
二次回路的发展
z 二次回路内容广泛 z 近几十年发生了较大变化
例： ¾ 控制由最初的单一强电控制发展到今天的强电、弱电、计算机等多种控 制方式并存 ，其中的控制开关由原来的多触点的万能开关，逐步被结构 简单的控制开关或切换开关代替。
为了使发电厂和变电所的二次回路原理及功能更加清晰，一般采用国际或国家标准的电 气图形符号及文字符号来表示二次回路。因此，熟悉有关电气设备的图形符号及文字符号是 掌握二次回路的前提。
一、二次回路图形符号 二次回路中的电气设备，一般用反映该设备特征或含义的图形表示，称为图形符号。 我国参照国际电工委员会发布的图形符号标准，制订出国家标准《电气图用图形符号》 （GB4728）。表 1-1 列出其中的一些图形符号，其它详见附录一：电气常用新旧图形符号对 照表。
（a）
（b）
（c）
图 1-1 图形符号的表示方法
（a）集中表示法；（b）分开表示法；（c）半集中表示法。
（1） 集中表示法。如图 1-1（a）所示，把继电器的线圈及多对触点均绘制在一起，