成套电气原理知识简单介绍

NATUS1主讲：邵曙光2008-04-15NATUS2目录一．一次电气方案简介二．二次回路原理简介三．二次原理中元件选型简介四．二次回路安装接线图简介NATUS3第一章一次电气方案简介NATUS4一次电气方案简介设计依据用户提供的电气主接线图用户提供的电气布置图用户提供的平面布置图用户提供的地基图与用户签订的技术协议招标时的报价元件清单项目负责人的书面特殊要求NATUS5一次电气方案简介本公司产品典型方案进线压变馈线母联隔离所变接地电容NATUS6一次电气方案简介本公司产品典型方案进线馈线母联NATUS7一次电气方案简介一次方案组合示例NATUS8一次电气方案简介一次方案组合示例NATUS9一次电气方案简介一次方案组合示例NATUS10一次电气方案简介设计院提供的主接线示例NATUS11一次电气方案简介工厂化后的一次主接线图示例NATUS12第二章二次回路原理简介NATUS13二次回路原理主要包括测量控制信号闭锁照明加热压变二次回路原理简介NATUS14二次回路原理简介设计依据用户提供的二次原理图用户提供的二次端子排图用户提供的小母线图与用户签订的技术协议该地区的特殊要求招标时的报价元件清单项目负责人的书面特殊要求NATUS15二次回路原理简介继电保护装置——能反映供电系统中的电气设备发生故障或不正常工作状态，并能动作于断路器跳闸或启动信号装置发出预报信号的一种自动装置继电保护的基本要求选择性速动性灵敏性可靠性后备性继电保护知识简介NATUS16二次回路原理简介继电器保护类型定时限过电流保护反时限过电流保护电流速断保护零序电流保护过负荷保护低电压保护差动保护瓦斯保护NATUS17二次回路原理简介继电器保护常用代码及图表NATUS18二次回路原理简介电流回路简介电流互感器正常工作时不允许副边开路：因为互感器是运用电磁感应的原理进行工作的。当副边短路时，二次侧励磁产生的磁通对一次侧产生的磁通起去磁作用。开路时去磁的磁通消失，铁芯里的磁通迅速增长至严重饱和状态，而二次线圈的感应电势与磁通的增长率成正比例，则二次线圈必然感应出很高的电势。另外，铁芯损耗增加严重发热，可能烧坏互感器。NATUS19二次回路原理简介测量——电流回路简介目的：通过不同的仪表对回路负荷电流使用情况进行测量NATUS20二次回路原理简介测量——电压回路简介目的：通过不同的仪表对母线电压进行测量、计量电压输入NATUS21二次回路原理简介控制回路简介线路控制的基本要求：电流/电压回路连接正确。能手动或自动合闸与跳闸。应能保证断路器合闸线圈和跳闸线圈在合闸与跳闸完成后立即断电。必须具有防止跳跃的电气闭锁。应有能区分断路器手动及自动跳、合闸的位置信号。应经过微型空气开关或熔断器供电。若使用弹簧操作机构，应该有电气闭锁装置。NATUS22二次回路原理简介控制——电流回路简介目的：通过不同的继电器、微机保护装置对回路负荷电流情况进行监测。当回路电流发生变化时，其通过判断进行控制本设备的主回路是否断开。或发出预告/事故信号。NATUS23二次回路原理简介控制——电压回路简介目的：微机保护装置对回路电压进行监测。可以作为计量电压输入，也可以当母线系统发生接地时其通过判断进行控制本设备的主回路是否断开，或发出预告/事故信号。NATUS24二次回路原理简介控制——断路器控制回路简介断路器合闸的基本条件：回路电源接通。电机储能完毕。手车在试验/工作位置。断路器在分闸状态。NATUS25二次回路原理简介控制——断路器储能回路简介目的：为断路器合闸提供保障。NATUS26二次回路原理简介控制——断路器位置闭锁回路简介目的：为断路器合闸提供保障。NATUS27二次回路原理简介控制——断路器合闸回路简介目的：通过合闸线圈的吸合带动断路器结构联动使断路器主触头闭合。NATUS28二次回路原理简介控制——断路器分闸回路简介目的：通过分闸线圈的吸合带动断路器结构联动使断路器主触头断开。NATUS29二次回路原理简介控制——断路器分合闸控制回路简介防跳概念：当手动合闸于故障线路时，断路器在继电保护作用下会立即跳闸，如此时控制开关仍处于进行合闸位置（手还未松开），则断路器跳闸后立即又合闸，合后又被继电保护跳开，…….，这种多次的合、跳闸现象称断路器的“跳跃”。由于“跳跃”对断路器的使用寿命影响极大。通过继电器TBJ联锁以实现防止“跳跃”的方法称为防跳。NATUS30二次回路原理简介控制——断路器分合闸控制回路简介TBJ的作用：为了保护出口继电器接点BCJ不被烧坏。因为断路器的常开辅助接点QF2应调整为在其主触头分离后、继电保护返回前断开，使跳闸直流回路由QF2开断，BCJ返回时不切断电流从而受到保护。但实际应用中可能由于某种原因使QF2后于BCJ断开，以致烧坏BCJ接点。并联TBJ后，在跳闸过程中TBJ电流线圈动作使TBJ回路与BCJ回路并联，保护了BCJ接点。NATUS31二次回路原理简介控制——断路器分合闸控制回路简介电阻1R的作用：由于保护出口回路BCJ串有信号继电器1XJ，为了保证信号继电器1XJ可靠动作。（1R的电阻一般只有1Ω）NATUS32二次回路原理简介控制——断路器分合闸控制回路简介防跳概念：通过继电器1ZJ联锁以实现防止“跳跃”。此思路来源于真空断路器的内部防跳。NATUS33二次回路原理简介控制——断路器分合闸控制回路简介（＋）SM：闪光小母线LD、HD：通过控制开关KK的位置状态进行监视跳、合闸回路是否完好及控制开关KK的位置。NATUS34二次回路原理简介控制——断路器分合闸控制回路简介控制开关KK作用：电气控制断路器的合、跳闸操作及控制跳、合闸回路监视信号状态。NATUS35二次回路原理简介控制——保护实现回路简介通过电流回路的电流继电器辅助接点的组合实现保护出口继电器的启动、事故信号的启动，从而实现了断路器保护跳闸及发信的功能。NATUS36二次回路原理简介控制——断路器分合闸控制回路实例利用微机测控保护装置实现断路器合、跳闸控制NATUS37二次回路原理简介控制——开关量微机输入回路实例通过真空断路器状态、控制开关状态、接地刀闸状态、压板状态等开关量的输入，实现微机装置的远程显示、发信号及控制操作NATUS38二次回路原理简介信号——事故回路简介目的：当断路器通过控制开关KK进行合闸后，当线路发生故障时，断路器跳闸后此回路接通向信号箱或中央信号系统发出事故告警信号（电铃）。NATUS39二次回路原理简介信号——预告回路简介目的：帮助发现某些不需要立即跳闸的故障或不正常工作情况，以便采取措施并加以处理，防止事故扩大。当线路发生故障时，通过回路中信号继电器接点接通向信号箱或中央信号系统发出预告告警信号（电笛）。NATUS40二次回路原理简介信号——事故/预告回路简介目的：当控制回路使用微机保护装置时，运用微机装置的集成功能，可以向信号屏发事故/预告信号。NATUS41二次回路原理简介闭锁——接地开关回路简介目的：当线路侧带电显示器到高压有电时，启动带电显示器装置闭锁接点，从而使闭锁线圈GD(Y0)闭锁。使接地开关操作手柄无法插入接地开关操作孔，从而达到了无法操作接地开关的分、合目的。实现了“五防”中的防止带电合接地开关功能。NATUS42二次回路原理简介闭锁——接地开关与后下门回路简介目的：当接地开关与后下门采用机械联锁时，采用图示回路(可以实现双向反闭锁）；当接地开关与后下门采用电气联锁时，需要在后下门上安装电磁门锁（DS)，只有在接地开关闭合状态时(GDS10)才能使电磁门锁（DS）解锁（只能实现单项闭锁）。实现了“五防”中的防止误入带电间隔功能。GD(S10)DSNATUS43二次回路原理简介闭锁——母联/隔离之间回路简介目的：只有在母联柜中的断路器处于分闸状态(QF)，才能进行隔离柜中隔离手车的摇进/摇出。实现了“五防”中的防止带负荷推拉隔离手车的功能。NATUS44二次回路原理简介闭锁——母联/隔离之间回路简介目的：当回路中有两进线、一母联方案时，只能实现三合二功能。实现了电气联锁中的“三合二”功能。NATUS45二次回路原理简介闭锁——其余回路简介计量柜与进线开关柜之间的电气联锁。进线开关柜与上一级隔离刀闸之间的电气联锁。电容器(接地变)柜与电容器(接地变)网门之间的电气联锁。进线开关柜与PT柜中接地手车之间的电气联锁。NATUS46二次回路原理简介照明——回路简介目的：通过在电缆室或继电器室增加照明灯，当检修或现场巡检时，方便查看柜内元件状态及连线。NATUS47二次回路原理简介加热——回路简介目的：通过在电缆室或开关室增加加热器及传感器，对开关柜设备内的环境状态进行自动监控，以达到除湿、防凝露作用。NATUS48二次回路原理简介电压回路简介电压互感器正常工作时二次侧严禁短路：因为互感器是运用电磁感应的原理进行工作的。电压互感器在正常运行时处于空载状态，负载电流接近于励磁电流，二次侧电流很小，导线很细。若二次侧短路时，较大的短路电流会烧毁二次侧线路，造成电压互感器损坏。NATUS49二次回路原理简介电压回路简介目的：提供100V电压供微机保护电压输入、计量电压输入，低电压保护启动继电器用。NATUS50二次回路原理简介电压回路简介监测到PT回路断线、低电压启动发信功能。NATUS51二次回路原理简介计量柜计量回路简介NATUS52二次回路原理简介指示回路简介NATUS53二次回路原理简介带电显示器回路简介带电显示器传感器带电显示器装置NATUS54二次回路原理简介开关量备用/通信回路简介开关备用辅助接点通讯回路NATUS55二次回路原理简介工厂化后的二次原理图示例NATUS56第三章二次原理中元件选型简介NATUS57二次原理中元件选型简介表计---选择根据一次回路中电流互感器、电压互感器的变比选参数。注意：表计显示均是通过二次反映的一次电流、电压NATUS58二次原理中元件选型简介熔断器---选择1、熔断器额定电流IN.FU应大于或等于所装熔体额定电流IN.FE.即：IN.FU=IN.FE2、正常工作时熔断器的熔体不应熔断，即：IN.FE=IWMAX(IWMAX为通过熔体的最大工作电流）3、在电机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流IPK作用下不应熔断，即：IN.FE=KIPKK——为计算系数。当电机启动时间t3s时，取K=0.25~0.4;当t=3~8s时，取K=0.35~0.5;当t8s时，取K=0.5~0.6.4、对于变压器所配熔断器，熔体额定电流按照变压器一次电流的1.2~2倍选取。如：RT14-20/4AgL1-15/6ANATUS59二次原理中元件选型简介空气开关---选择根据回路负载大小，考虑空气开关的脱扣能力及断流能力，按照一次回路中电流的1.5~2倍选择如：C65N-2P/6AL7-6/2/CNATUS60二次原理中元件选型简介电压元件---选择根据回路控制电压状况，在只有开关量输入元器件线圈时，回路中元器件必须按照电压型号选择(线圈电阻接近无穷大)。如图中LD、HD、SJ、5XJ电压均按照DC220V选型。由于断路器跳、合闸线圈是按照电压进行控制的，因此，图中如图中LD、HD按照电压DC220V选型。图中TBJ继电器为电压、电流型，因此，电压按照控制电压DC220V选型。NATUS61二次原理中元件选型简介如左图所示：电流继电器1~4LJ一般根据设计院提供的资料中的电流等级选择。因为：此继电器电流的大小需要根据回路最大短路容量、电流，最小短路容量、电流，回路电阻等方面才能确定继电器的保护动作电流。电流元件---选择若：1~2LJ为速断保护继电器3～4LJ为过电流保护继电器则3～4LJ继电器的电流比1~2LJ继电器的电流要大的多。NATUS62二次原理中元件选型简介如左图所示：VS1真空断路器跳闸线圈TQ功率为198W，控制电压为DC220V。则