电气运行与维护

《电气运行与维护》2目录1）电气二次回路2）控制回路和信号回路常用低压电器3）高压断路器的控制回路4）信号及测量回路5）发电厂变电所的操作电源6）继电保护基础输电线路的电流保护相间短路的方向性电流保护电力系统的主设备保护常用自动装置7）工厂供电系统概述8）发电机运行与事故处理31）电气二次回路一次设备:直接用于生产、输送和分配电能二次设备:对一次设备进行监视、控制、测量和保护二次电气设备一般包括:控制和信号设备、测量表计、继电保护装置及各种自动装置等，它们构成了发电厂和变电所的二次系统.4二次回路（接线）:将二次设备按照工作要求，互相连接组合在一起所形成的电路二次回路(按用途)分类操作控制回路测量回路信号回路保护回路操作电源回路自动装置回路按电源性质可分为交流回路和直流回路5将二次设备按照工作要求连接在一起的图称为二次接线图按用途分原理接线图展开接线图安装接线图二次接线图应采用国家规定的图形符号和文字符号绘制6表1-1电气设备常用基本文字符号名称新符号旧符号名称新符号旧符号单字母双字母单字母双字母发电机GF接触器KKMC电动机MD电压继电器KKVYJ绕组WQ电流继电器KKALJ变压器TB时间继电器KKTSJ电流互感器TTALH信号继电器KKSXJ电压互感器TTVYH功率方向继电器KKPGJ避雷器FBL差动继电器KKDCJ低压断路器QQAZK母线WM刀开关QQKDK电抗器LDK行程开关SSQCK熔断器FFURD控制开关SSAKK指示灯HHLSD7表1-2展开图中常用的图形符号8注:规定元件不带电（或断路器未合闸）时的状态为“常”态常闭触点,元件不带电时触点处于闭合状态常开触点,元件不带电时触点处于断开状态9二次接线图的种类1.原理接线图: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的辅助接点)的电气联系及工作原理的电气回路图。优点：图中元件设备以整体形式表示，一次设备和二次设备、交流和直流回路均绘在一起。便于了解设备的整体工作概况，给人以形象、明显、直观的感觉。缺点：没有标明元件内部接线、端子标号及回路编号，在较复杂的接线中，不适合用于施工和运行维护，不易查找错误。当元器件较多时电路的交叉多，交、直流回路、控制与信号回路均混合在一起，清晰度差。10-10kV线路的过流保护和测量回路原理接线图图中的一次、二次设备有：电流互感器TA(A、C相)，断路器QF，跳闸线圈YT，电流继电器KA(A、C相)，时间继电器KT，信号继电器KS。“+”、“-”是操作电源正负极，“信号”是指连接到事故信号回路。1110kV线路的过流保护和测量回路原理接线图当线路中A或C相发生短路故障时，电流互感器TA二次侧流过很大的电流，若达到电流继电器KA的动作电流值IOP时→电流继电器KA动作，其动合触点闭合→起动时间继电器KT，经预先整定的延时后，KT的延时动合触点闭合→起动跳闸线圈YT→跳开断路器QF，切除故障，并起动KS发出信号。QF跳开后，短路电流消失。-122.展开接线图：将二次回路有关设备解体，按供电电源不同分为交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路等几部分。各元件的线圈和触点则按动作顺序分别绘在不同回路中。特点：展开接线图接线简单、结构清晰、层次分明、阅图和查找错误方便.为了避免混淆，属于同一个元件的线圈和触点采用相同的文字符号，但各支路需标上不同的数字回路标号。10kV线路过流保护和测量展开接线图133.安装接线图：是根据展开接线图绘制的表示出二次设备具体位置和布线方式的图形。安装接线图包括平面布置图、屏背面接线图、端子排图和电缆配置图等。是控制屏制作厂生产、加工和现场安装施工所用图，也是用户设备检修、试验等的主要参考图，。高压线路测量及保护回路安装接线图1415162）控制回路和信号回路常用低压电器低压电器配电电器控制电器低压断路器QA低压熔断器FU刀开关接触器控制按钮控制开关指示灯行程开关17一、低压电器又称自动空气开关，主要装在变电所变压器的低压侧和各种低压配电屏中，也常用来对控制回路供电。它既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸，其功能类似于高压断路器。特点:1)其操动部分可与开关本体结合为一体，不需设置专门的操动机构2)断路器本身具有一些保护功能（如过电流、过载、欠电压等），不需通过互感器和继电器来实现QA图形符号1、低压断路器18结构触头系统（主触头及辅助触点）灭弧装置脱扣器自由脱扣机构及操作机构（手柄操作、电磁铁操作、电动机操作）用途：配电用、电动机保护用、照明用、漏电保护用。配电用断路器类型：塑壳式断路器和框架式（万能式）断路器19低压断路器工作原理图20万能式断路器与塑壳式断路器的区别区别：万能式断路器比塑壳断路器的额定电流等级大，就是说他允许通过的电流大。比如：万能断路器一般为（630-6300A）,塑壳的（一般在6-800A,目前有很多厂家做到1600A）使用场合：万能式断路器一般做总开关用，广泛应用于工矿企业变配电站，作为接通和断开正常工作电流以及不频繁的电路转换。塑料外壳式断路器广泛用于配电线路，作小容量发电机的保护和配电用，也被用于不频繁地启动和分断电动机，以及用于各种大型建筑（如宾馆、大楼、机场、车站、码头等）的照明电路。21塑壳式断路器塑料外壳式低压断路器（原称装置式断路器）的主要特征是有一个采用聚酯绝缘材料模压而成的外壳，所有部件都装在这个封闭外壳中，仅在壳盖中央露出操作手柄。塑壳式断路器实物图片手动操作手柄上接线端子分励脱扣按钮下接线端子塑壳式断路器通常装设在低压配电装置之中，作为配电线路或电动机回路的控制与保护开关模数化微型断路器22万能式断路器实物图片万能式断路器万能式断路器（又称框架式断路器）一般有一个有绝缘衬垫的钢制框架，所有部件均安装在这个框架底座内。智能控制器手动储能手柄分闸按钮合闸按钮抽屉框架二次接线端子分合闸指示储能指示万能式断路器主要安装在低压配电柜中作为进线开关、母联开关和大电流出线开关，用于控制和保护低压配电网络。23原理、结构、保护特性类似于高压熔断器2.低压熔断器类型刀形触头熔断器，如NT、RT16、RT17系列螺栓连接式熔断器，如RT12、RT15系列螺旋式熔断器，如RL6、RL7系列圆筒帽式熔断器，如RT14、RT30系列等FU图形符号功能：主要对低压线路及电气设备进行短路保护，有的也具有过负荷保护功能。24低压熔断器实物图片刀型触头熔断体瓷熔管内有金属熔体与石英沙熔断器底座接线端子安装卡座圆筒帽式熔断体螺旋式熔断器功能：主要用来隔离低压电源。QS低压隔离开关实物图片3.低压隔离开关结构：触头装置、绝缘子、底座及传动机构等。低压隔离开关一般采用手力操动机构。26低压熔断器组合电器实物图片QFS4.低压熔断器组合电器熔断器组合电器包括：开关熔断器组（俗称负荷开关）隔离器熔断器组熔断器式开关（俗称刀熔开关）熔断器式隔离器2728293031功能：用于供电系统的主电源与备用电源的自动转换或两台负载设备的自动转换。断路器转换型ATS图片电动操作机构低压断路器控制单元负荷开关转换型ATS图片全密封转换型负荷开关电动控制单元手动操作手柄类型负荷开关转换型ATS断路器转换型ATS5.自动转换开关电器ATS32由一个或多个低压开关设备和相应的控制、测量、信号、保护、调节等电气元件或设备，以及所有内部的电气、机械的相互连接和结构部件组装成的一种组合体，称为低压成套开关设备。结构类型（按开关安装方式分）固定式结构简单、价格便宜抽屉式操作安全、易于检修及维护、更换故障开关容易插拔式仅主要元件（断路器）采用抽出式或插入式安装组合式小开关用抽屉式、大开关用插拔式1、抽出式低压开关柜主要有GCL(K)、GCS、MNS型等可用作动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)。2、固定分隔式开关柜有GLL(K)型等。3、固定式开关柜有GGD、JK型等。用户变配电所采用低压开关柜组合成低压配电系统。6.低压开关柜33GGD型固定式开关柜实物图片进线柜出线柜固定柜柜体出线柜MCCGCS型抽出式开关柜实物图片进线柜出线柜PC抽屉柜柜体34二、控制电器主令电器:用于发送和转换指令，控制容量不大的电路。主令电器控制按钮指示灯控制开关接触器一种能频繁操作交直流电路及大容量控制电路的自动控制开关电器，可作远距离控制用。其中用得最多的是电磁接触器，原理与电磁继电器相同，只是接触器控制的负载功率较大，故体积也较大。351.控制按钮(S):自动控制回路中靠手动发出控制信号的电器。为标明各按钮的作用、避免误操作，通常按钮帽要做成红、绿、蓝、白等颜色以便区别。按钮按下时，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，依靠复位弹簧使触点恢复到原来的位置。主要用于远距离操作继电器、接触器的接通或断开控制电路362.指示灯:在控制回路和信号回路中用作电源工作状态、事故信号、预告信号、电器设备位置信号、指挥信号、联络信号和其它信号的指示。3.控制开关(SA):控制开关是对断路器、自动开关等进行控制的操作元件。常用的LW2系列的控制开关是用手柄操作的。操作手柄在不同的转换角度时，有不同的触头通断状态，能对多个回路进行控制。1-触头盒；2-面板；3-操动手柄37LW2系列的控制开关控制开关有六个位置：两个预备操作位置(“预备合闸”和“预备跳闸”)、两个操作位置(“合闸”和“跳闸”)、两个固定位置(“合闸后”和“跳闸后”)。合闸操作的程序为：“预备合闸”→“合闸”→“合闸后”；跳闸操作的程序为：“预备跳闸”→“跳闸”→“跳闸后”。操作时，操作人员先把控制开关转到“预备合闸”(或“预备跳闸”)位置，再把控制开关手柄转至“合闸”(或“跳闸”)位置，并保持在此位置，在确定断路器已完成合闸(或跳闸)动作时，操作人员放开手柄。这时，控制开关在弹簧作用下会自动回转到“合闸后”(或“跳闸后”)位置，整个操作过程完成。384、接触器接触器由电磁系统（铁芯，衔铁（上铁心），电磁线圈）、触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使铁芯产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。线圈铁芯衔铁主触点弹簧辅助触点M3~电机~380~~403）高压断路器的控制回路一、概述1、控制方式远方控制(集中/距离控制)：通过相应的仪表及信号监视其执行，可靠性高，用途广。就地控制：由操作人员在开关柜上操作，一般用于不太重要的回路中的断路器或6~10kV配电装置。在发电厂和变电站中，电气设备的投入和退出是由断路器完成的。远方手动远方自动41(4)应能监视控制回路电源和断路器跳闸、合闸回路的完好性。(5)应能实现闭锁要求，对于气动和液压操动机构，当压力不正常时，除有信号反应外，还应进行操作闭锁。(6)控制回路接线应简单、可靠、使用电缆少。2、断路器控制回路应满足下述基本要求：(1)断路器跳、合闸后，应能迅速自动切换对应的操作电路，以避免因跳、合闸线圈长时间通电而烧毁。(2)应能指示断路器跳、合闸状态。(3)应有防止断路器多次跳闸、合闸的防“跳跃”闭锁功能。421、断路器辅助触点的作用当断路器合闸(或跳闸)后，断路器辅助触点QF1和QF2切换。合闸前，QF1断开，QF2闭合。合闸后，QF1闭合，QF2断开。跳闸前，QF1闭合，QF2断开。跳闸后，QF1断开，QF2闭合。很多情况下断路器的主触头电流很大，或电压很高，不能直接用于监测，必须通过辅助触头来代替。断路器辅助触点QF1和QF2：QF1-动合触点：与主触头状态一致，即主触头合则其合，反之亦然；QF2-动断触点：与主触头状态相反，即主触头合则其分，反之亦然；二、断路器的典型控制回路43步骤:1.控制开关S旋至“就地”位置、遥控压板XB2打开。（预备合闸）（1）就地手动合闸2、合闸→2.按下控制开关“SA合”，(+W)―S―SA合―K