变配电所二次回路综合设计

变电所二次回路设计研究云昌剑湖南省电力公司常德电业局摘要：随着我国经济建设的发展，对于变电所电力供应的可靠性要求越来越高，国家也相应地制定一系列技术政策和设计规范。经过改革开放三十年的发展，随着电力技术的发展，特别是自动化技术的发展，对于变电所二次回路的设计越来越“自动化”。本文重点展开了二次回路的操作电源设计，二次回路编号设计，二次回路原理接线图设计，二次回路展开接线图设计，二次回路安装接线图设计等方面展开的二次回路设计研究。关键词：二次回路；操作电源；编号设计；接线图设计；展开路线图设计；安装接线图设计0000引言变电所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。二次回路按功能可分为断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路、自动装置回路和操作电源回路等。二次回路的操作电源是供高压断路器分、合闸回路和继电保护和自动装置、信号回路、监测系统及其他二次回路所需的电源。因此对操作电源的可靠性要求很高，容量要求足够大，尽可能不受供电系统运行的影响。1111二次回路的操作电源1.11.11.11.1直流操作电源①铅酸蓄电池铅酸蓄电池是由二氧化铅（PbO2）的正极板、铅的负极板和密度为1.2~1.3g/cm3的稀硫酸电解液组成。它在放电和充电时的化学反应式为：PbO2+Pb+2H2SO4-----2PbSO4+2H2O该项直流操作电源工作性能可靠，但是危险性比较大，不耐腐蚀，维护量和占用空间都比较大。②镉镍蓄电池镉镍蓄电池由正极板、负极板、电解液组成。正极板为氢氧化镍[Ni(OH)3]或三氧化镍（Ni2O3），负极板为镉（Cd），电解液为氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）等碱溶液。它在放电和充电时的化学反应式为：Cd+2Ni(OH)3-----Cd(OH)2+2Ni(OH)2该项直流操作电源工作可靠，腐蚀性小，大电流放电性能好，体积小和维护简单。③整流电容储能式直流电源单独采用硅整流器来作直流操作电源，在交流供电系统电压降低或电压消失时，将严重影响直流系统的正常工作，因此宜采用有电容储能的硅整流电源，在交流供电系统电压降低或消失时，由储能电容器对继电保护和跳闸回路供电，使其正常动作。1.21.21.21.2交流操作电源对采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源，取自变压器或互感器。所有保护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件均应采用交流型式。采用交流操作电源，可使二次回路简化，投资减少，维护方便，但是它不适于比较复杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。交流操作电源广泛用于中小工厂变配电所中断路器采用手动操作或弹簧操作及继电保护采用交流操作的场合。①直接动作方式直接利用断路器手动操作机构内的过流脱扣器（跳闸线圈）YR作为过电流继电器，正常运行时，流过YR的电流较小，YR不会动作，当线路发生短路时，流过YR的电流超过动作值，使断路器跳闸（见图1）。（图1）②去分流跳闸的操作方式电流继电器的常闭触点将YR短路，正常运行时，YR中无电流通过，当线路发生故障时，KA动作，使YR的短路分流支路去掉。使YR动作于断路器跳闸（见图2）。（图2）③速饱和变流器方式正常时，KA的常开触点断开，YR中无电流通过，当线路发生短路故障时，KA动作，常开触点闭合，YR通电，使QF跳闸（见图3）。（图3）2222二次回路编号设计(1)回路的编号由3个或3个以内的数字构成（见表1）。对交流回路要加注A、B、C、N符号区别，对不同用途的回路都规定了编号的数字范围，各回路的编号要在相应数字。（见表2）表1111直流回路数字标号回路名称数字标号一二三四正电源回路1101201301负电源回路2102202302合闸回路3~31103~131203~231303~331绿灯或合闸回路继电器回路5105205305跳闸回路33~49133~149233~249333~349红灯或跳闸回路监视继电器回路35135235335备用电源自动合闸回路50~69150~169250~269350~369开关信号的信号回路70~89170~189270~289370~389事故跳闸音响信号回路90~99190~199290~299390~399表2222交流回路数字标号回路名称互感器文字符号及电压等级回路标号组保护装置及测量仪表的电流回路TAA（B、C、N、L）401~409TA1A（B、C、N、L）411~419TA2A（B、C、N、L）421~429…TA9A（B、C、N、L）491~489TA10A（B、C、N、L）501~509TA19A（B、C、N、L）591~599(2)二次回路的编号，应根据等电位原则。连接在一点的全部导线属于同一电位，应采用同一编号，当回路经继电器线圈或开关触点等隔开后，应视两端不再是等电位，要分别进行不同编号。范围内。(3)在每条回路中要以某一元件为主要降压元件（如继电器、接触器线圈等），在该元件的左右分别规定标以奇、偶不同的编号。(4)展开图中的小母线用粗线表示，并标注文字或数字编号。3333二次回路原理接线图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。3.13.13.13.1原理接线图特点①二次接线和一次接线的相关部分画在一起，且电气元件以整体的形式表示（线圈与触点画在一起），能表明各二次设备的构成、数量及电气连接情况，图形直观形象，便于设计构思和记忆。②接线图中的全部仪表、继电器等设备以整体的形式来表示。③接线图将交流电压、电流回路和直流电源之间的联系综合的表达在一起。3.23.23.23.2作图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”。3.33.33.33.3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。4444二次回路展开接线图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（见图4）。（图4）6-10kv线路过电流保护展开接线图展开接线图具有以下几点特点：(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）。5555二次回路安装接线图根据施工安装的要求，表示二次设备的具体位置和布线方式的图形称为安装接线图。安装接线图包括屏面布置图、端子排图和屏后安装接线图。5.15.15.15.1屏面布置图屏面布置图是指按比例画出各设备的安装位置、外形尺寸和中心线尺寸，并附有详细规格型号的设备表的图纸。屏面布置图的布置原则：①凡需经常监视的仪表和继电器，都不应布置得太高；②操作元件，如控制开关、调节手轮、按钮等的高度要适中，以保证操作调节方便，它们之间并应保持一定的距离，操作时不致影响相邻的设备；③经常要检查和试验的设备，应布置在屏的中部，而且同一类型的设备应布置在一起，这样检查和试验都比较方便。此外，应力求布置紧凑和美观。5.25.25.25.2端子排图屏内设备和屏外设备相连接时，都要通过一些专用的接线端子和电缆来实现，这些接线端子组合起来的图，就称为端子排图。端子排图是表示端子排中端子的类型、数量；端子与屏内设备之间的连接关系；端子排与屏外设备之间的连接关系的图纸。图5为某一变电所二次回路端子排图，自上而下，依次为：交流电流回路、交流电压回路、信号回路、控制回路、其他回路和转接回路。这样排列，既可节省导线，又利于查线和安装。（图5）5.35.35.35.3屏后安装接线图屏后接线图是配合现场安装施工时用的，图中所有设备都按顺序编号，设备接线柱上也加标号，同时还注有明确的去向，以使施工安装人员便于安装和检查。最常用的接线表示方法是相对编号法，就是当两个设备的接线柱需要连接时，在一设备的接线柱旁标注接线的去向，即另一设备的接线柱标号。同时，对方设备的接线柱旁标注的是本设备的接线柱标号。设计注意事项：a.每个接线端子的每侧接线宜为1根，不得超过2根，有更多导线连接时可采用连接端子；对于插接式端子，不同截面的两根导线不得接在同一端子上；对于螺栓连接端子，当接两根导线时，中间应加平垫片。b.盘、柜内的二次回路配线：电流回路应采用电压不低于500V的铜芯绝缘导线，其截面不应少于2．5平方毫米；其他回路配线不应小于1．5平方毫米；对电子元件回路、弱电回路采用锡焊连接时，在满足载流量和电压降及有足够机械强度的情况下，可采用不小于0．5平方毫米截面的绝缘导线。c.盘、柜内的导线不应有接头，导线芯线应无损伤。d.电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路编号，编号应正确、字迹清晰不易脱色。6666结束语变电所二次回路是用来控制信号，监视测量，以及保护一次回路运行而设计的电路，操作电源是二次回路设计的一部分，是供给变电所所有开关电器的控制回路，同时也是继电保护、自动装置和中央信号系统最重要的部分，在任何情况下保证供电的可靠性。二次回路的操作电源有直流操作电源和交流操作电源两种。本文从二次回路原理接线图、二次回路展开接线图、二次回路安装接线图三个方面，阐述了变电所二次回路设计相关研究，最终的目的是通过系统的理论研究，确保变电所的继电保护安全。参考文献::::[1]王树春，赵志江.变电所二次回路设计中的注意事项.继电器.2006(1)[2]王德山.变电所二次回路中保护回路的设计.氯碱工业.1996(6)[3]黄建华.远动化变电站二次回路设计的几个问题.广西电力技术.1991(3)变电所二次回路设计研究作者：云昌剑作者单位：湖南省电力公司常德电业局刊名：城市建设英文刊名：ChengshiJiansheyuShangyeWangdian年，卷(期)：2012(23)引用本文格式：云昌剑变电所二次回路设计研究[期刊论文]-城市建设2012(23)