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。

其作用是对一次设备进行“合”、“分”操作。

2)继电保护和自动装置回路---是由测量回路、比较部分、逻辑部分和执行部分等组成。

其作用是根据一次设备和系统的运行状态，判断其发生故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性地切除故障，并发出相应地信号，当故障或异常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备用电源自动投入装置），恢复系统的正常运行。

3)测量回路---由各种测量仪表及其相关回路组成。

其作用是指示或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人员掌握一次系统的运行情况，同时也是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。

4)信号回路---由信号发送机构和信号继电器等构成。

其作用是反映一、二次设备的工作状态。

包括光字牌回路、音响回路（警铃、电笛），是由信号继电器及保护元件到中央信号盘或由操动机构到中央信号盘。

5)调节回路---是指调节型自动装置。

如发电机的励磁调节装置、对电容器进行投切的装置。

它是由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。

其作用是根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。

3. 按绘制方法区分：
1)原理接线图---用以表示测量表计、控制信号、保护和自动装置的工作原理。

原理图反映的整个装置（回路）的完整概念，主要用于了解装置、回路的动作原理。

在原理图中，各元件是整块形式，与一次接线有关部分划在一起，并由电流回路或电压回路联系起来。

但图中无端子编号、各回路交叉，实际使用常感不便。

如：图4为原理接线图（厂房6kV馈线保护控制信号图）。

从图4可以看出，一次设备和二次设备都以完整的图形符号标示出来，能使我们对整个6kV 开关的工作原理有一个整体概念，但是这种图存在着许多缺点：
ⅰ）只能标示出主要元件，而对细节之处则无法表示。

ⅱ）不能反应各元件之间连接线的实际位置，不便维护和调式。

ⅲ）没有反应出各元件内部的接线情况，如端子编号、回路编号等。

图4原理接线图（厂房6kV馈线保护控制信号图）
2)展开图---是另一种方式构成的接线图，各元件被分成若干部分。

元件的线圈、触点分散在交流回路和直流回路中。

在展开图中依电流通过的方向，画出按钮、触点、线圈和它们端子编号，由左至右，由上到下排列起来，最后构成完整的展开图。

在图的右侧还有文字说明回路的作用。

特点是条理清晰，非常方便对回路的逐一分析与检查。

常见的展开图有电流、电压回路图，控制及信号回路图。

图1、图2、图3是图4的展开图，是对6kV开关测量回路、速断及过流保护回路、开关控制回路的展开说明。

从图1、图2、图3可知，展开图的接线清晰、易于阅读，便于掌握整个6kV开关的动作过程及工作原理。

3)安装接线图---常见的有屏柜的端子接线图、开关或端子箱的安装接线图。

图中每个设备都有按一定顺序的编号、代号，设备的接线端子（柱）也有标号，此标号完全与产品的实际位置对应。

每个接线端子还注明有连接的去向。

端子排图还有回路编号（与展开图对应），端子连接的电缆去向、电缆的编号。

与现场实际设备的安装情况完全对应。

是安装和核对现场不可缺少的图纸。

平面布置图：反映一个屏（保护屏、控制屏、电度表屏等）上全部设备的安装位置，并指明各设备在整个屏中的设备编号。

用于了解一个屏设备的布置情况（安装位置、设备型号和设备的编号）。

如：图5平面布置图（一副6kV保护屏布置图）。

图5平面布置图（一副6kV保护屏布置图）
三、概念说明
接点的常态---指继电器、接触器或压力等接点的正常状态。

对开关、刀闸、地刀的位置辅助接点，是指开关、刀闸、地刀在断开位置时接点的状态。

对于压力接点、温度接点、热继电器等，指正常压力、正常温度、未发热等情况下的状态。

对于继电器或接触器指它们不励磁时的状态。

励磁与不励磁---对于电压型线圈的继电器或接触器，指在它们的线圈两端施加足够大的电压，能使其接点分、合状态发生改变的状态。

对于电流型线圈的继电器或接触器，指在它们的线圈通过足够大的电流，能使其接点状态发生变化的电压。

接点动作与不动作：接点处于常态，叫不动作。

如因设备的继电器或接触器励磁，或者压力改变、温度改变等，导致接点的分、合状态不同于常态，叫接点动作。

四、看二次回路图的基本方法
二次回路图的逻辑性很强，在绘制时遵循着一定的规律，看图时若能抓住此规律就很容易看懂。

阅图前首先应弄通该张图所绘制装置的动作原理及其功能和图纸上所标符号代表的设备名称，然后再看图纸。

1.“先看一次，后看二次”。

一次：断路器、隔离刀闸、电流、电压互感器、变压器等。

了解这些设备的功能及常用的保护方式，如变压器一般需要装过
电流保护、电流速断保护、过负荷保护等，掌握各种保护的基本原理；再查找一、二次设备的转换、传递元件，一次变化对二次变化的影响等。

2. “先交流、后直流”。

是指先看二次接线图的交流回路，从一个回路的火线A、B、C相开始，按照电流的流动方向，看到中性线（N极）为止。

把交流回路看完弄懂后，根据交流回路的电气量向直流逻辑回路推断，再看直流回路。

直流回路从正极到负极：例如：控制回路、信号回路等。

从一个回路的直流正极开始，按照电流的流动的方向，看到负极为止。

一般说来，交流回路比较简单，容易看懂。

3. “交流看电源，直流找线圈”。

是指交流回路要从电源入手。

交流回路由电流回路和电压回路两部分组成，先找出它们是由哪些电流互感器或哪一组电压互感器来的？在这两种互感器中传变的电流或电压量起什么作用？与直流回路有什么关系？这些电气量是由哪些继电器反应出来的，它们的符号是什么？然后再找与其相应的接点回路。

这样就把每组电流互感器或电压互感器的二次回路中所接的每个继电器一个个的分析完，看它们都用在什么回路？跟哪些回路有关？在头脑中有个轮廓，再往下看就容易看了。

4. “见接点找线圈，见线圈找接点”。

见到接点即要找到控制该接点的继电器或接触器的线圈位置。

线圈所在的回路是接点的控制回路，以分析接点动作的条件。

见线圈找出它的所有接点，以便找出该继电器控制的所有接点（对象）。

5. 看完所有支路：当某一回路，从正极往负极看时，如中间有多个支路连往负极，则每个支路必须看完，否则分析回路就会漏掉部分重要的信息。

6. 用设备的实际状态（现场能看到的设备状态）来描述回路或继电器的动作条件：先以回路的接点分、合状态来描述回路的条件，然后根据接点的分、合状态与设备的状态的对应关系，替换描述（如用“远方/现地”切换把手在“远方”位置来代替在远方控制回路中的接点状态，与运行中设备状态的监视和操作结合起来）。