变电所二次系统基础知识

变配电所二次系统任课教师：陈芳联系方式：13787252645变配电所二次系统教材：变配电所二次系统阎晓霞苏小林合编中国电力出版社目的：建立二次系统的整体概念，具备典型二次回路的识图能力。知识引入1、电力系统由哪些部分组成？电力系统由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的。知识引入2、发电厂和变电所的电气设备分为一次设备和二次设备。一次设备、二次设备的定义是什么，分别包括哪些设备？二次系统的地位如何？一次设备：（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括(发电机、变压器、开关电器、电力线路、互感器、避雷器)等。特点：高电压、大电流二次设备：是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括（测量表计、继电保护和自动装置、操作电器及直流电源设备）等。特点：低电压、小电流二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。知识引入一次系统：由一次设备及其相互连接的电气回路构成。二次系统：由二次设备及其相互连接的电气回路构成。它是对(变配电所)一次系统进行监测、控制、调节和保护的系统。二次系统的地位：它是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障。（缺一不可）。变电所主设备电气一次主接线配电装置和变电所的布置知识引入二次系统的内容：互感器二次电路、控制系统、信号系统、测量系统、同步系统、保护系统、直流系统等。监测和控制技术发展的三个阶段：1.就地分散控制：是在被控对象所在地，运行人员就地对被控对象进行监视和控制。在大、中型发电厂和变电站中，只适用于6-10KV屋内配电装置主设备的控制。2.电气集中控制：是在主控制室或网络控制室，运行人员对全站的主要电气设备集中进行监视和控制。3.综合控制：是以电子计算机为核心，同时实现全站的监视、控制、测量、调节、保护、分析判断和计划决策等功能。屋内配电装置实例变配电所二次系统项目一二次电气图的基本知识掌握项目二互感器二次回路阅读分析项目三变配电所的控制系统图阅读分析项目四变配电所的信号系统图阅读分析项目五变配电所的同步系统图阅读分析项目六变配电所微机监控及其综合自动化系统图阅读分析项目七变配电所的直流系统图阅读分析项目一二次电气图的基本知识10kV线路过流保护二次原理图及展开图的识读110kV线路过流保护二次接线图的识读2重点：常用电气元件的图形符号、文字符号；单元接线图、端子接线图和屏面布置图的作用、特点及其阅读方法。难点：单元接线图、端子接线图和屏面布置图的特点及其阅读方法。学习要求对于从事变配电系统电气运行、检修、安装和管理的工作人员，应具有较强的电气识图能力。电气图：用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中各组成部分之间的相互关系及其连接关系的一种简图。任务一10kV线路过流保护二次原理图及展开图的识读一.电气图的分类1.系统图:采用方框符号、单线表示法等图示形式，表示系统、分系统、成套装置、设备、软件中各项目之间的主要关系和连接的相对简单的简图(见P96页)。特点：对内容的描述是概略的。现场实拍举例：2.功能图：用理论的或理想化的电路来详细表示系统、分系统、成套装置、设备、软件等的功能特性，而不必涉及功能如何实现的简图。特点：用于系统的设计，提供绘制电路图的依据。3.电路图：采用按功能布局排列的图形符号，详细表示系统、分系统、成套装置、设备、软件等项目等实际电路的简图。特点:与实际接线一一对应,便于详细理解电路的作用原理.4.接线图：表示一个装置或设备的连接关系的简图。特点：用于设备装配、安装时的布线，布缆、接线检查和维修使用。注：在二次回路的电气文件中，电路图是出现最多的一种。供配电系统的二次回路功能示意图过电流继电器低电压继电器过电压继电器常开接点（动合）常闭接点（动断）延时闭合常开接点延时断开常开接点延时闭合常闭接点延时断开常闭接点常开按钮常闭按钮电喇叭信号灯蜂鸣器电铃自动复归按钮二、电气图图形符号、文字符号1.二次回路常用标准文字符号（见P134）：2.二次回路常用标准图形符号（见P118）：三.项目代号为了便于查找、区分各种图形符号所表示的设备、装置、元器件等，需采用一种特殊代码将其标注在各个图形符号近旁，以便在图形符号与实物之间建立一一对应关系。（一）项目代号的构成(4个代号段)=T2+P126-K5:13各代号段前缀符号第1段高层第2段位置第3段种类第4段端子1.高层代号：可清楚地表明某个项目在系统中属于哪一部分.如“=S1”表示较高层次的装置S1。S1系统第2个断路器QF2，可表示为=S1-QF2；2.位置代号：按规定，位置代号以项目的实际位置（如区、室等）编号表示，用前缀“+”加数字或字母表示，可以有多项组成，如+3+A+5，表示3号室内A列第5号屏。3.种类代号：一个电气装置一般有多种类型的电器元件组成，如继电器，熔断器等，为明确识别这些器件（项目）所属种类，设置了种类代号，用前缀“—”加种类代号和数字表示，如“-K1”表示顺序编号为1的继电器。常用种类代号见本节前所列电气设备文字符号表。4.端子代号：用来识别电器、器件连接端子的代号。用前缀“：”加端子代号字母和端子数字编号，如“—Q1：2”表示开关（隔离）Q1的第2个端子，“X1：2”则表示端子排X1的第二个端子。四、电气图的基本表示方法（一）用于电路的表示法1.图幅分区(长1-6;宽A-D)在读图过程中,可迅速找到图上的内容.2.连接线⑴.多线表示法：指每根连接线或导线各用一条图线表示.(三相异步电动机点动控制主回路)⑵.单线表示法：指两根及以上的连接线或导线在图上只用一条图线表示。(主接线图)⑶.混合表示法：（二）用于电气元件的表示法1.集中表示法：将设备的线圈和触点画在一起，用虚线表示他们间的机械连接，并在线圈旁标注元件的代号，连接线必须是一条直线。2.半集中表示法：与集中表示法相似，触点可分散开画，连接虚线可以折弯、分支和交叉。3.分散表示法：同一设备的线圈和触点不画在一起，在线圈和触点旁标注代号。同类元件在代号后加数字区分。三种表示法画例(四)图线的布置1.水平位置2.垂直位置(五)电路或元件的布局1.功能布局法2.位置布局法（六）连接线去向和接线关系的表示法1.连续表示法2.中断表示法(三)元件工作状态的表示方法可动部分:非激励或不工作状态电路原理图中所有的元件和设备均处在无电、无外力作用的状态和位置，如继电器和接触器在无电压状态，断路器、隔离开关在断开位置。二次电路图二次接线图集中式二次电路图二次电气图分开式二次电路图单元（屏背面）接线图互连接线图端子接线图电缆配置图一、二次电路图1．集中式二次电路图（整体式原理图）将二次回路与有关一次设备画在一起，以整体图形符号表示二次设备，按电路实际连接绘制的图纸。特点：它是以设备、元件为中心绘制的电路图，可对二次系统有一个明确的整体概念，但图中各设备元件的接线端子没有标号，不便于施工。原理图2．分开式二次电路图（展开式原理接线图）将二次设备的线圈与触点分别用图形符号表示，按回路性质的不同分为几部分（如交流电流、电压回路；直流回路；信号回路）绘制的图纸。展开图1.阅读展开图要领：⑴先交流后直流、交流看电源，直流找线圈，抓住触点不放松，一个一个全看清。⑵自左往右、自上往下看，找到有关支路一个个依次读通，一个个支路找，一个个继电器地看，读具体支路时，先找继电器线圈的启动支路，再找继电器的各个触点支路。二.二次电路图的阅读2．原理展开图的回路编号回路编号通常由三个或三个以内的数字组成，不同用途的回路规定了编号的数字范围。表1和表2列出我国目前采用的回路编号范围。表1直流回路编号范围回路类别正电源回路/负电源回路合闸回路/跳闸回路保护回路信号及其它回路编号范围1/23~31/33-4901~099701~799表2交流回路编号范围回路类别控制、保护及信号回路电流回路电压回路编号范围（U，V，W，N）1~399（U，V，W，N，L）401~599（U，V，W，L，N）601~799⑴直流回路编号方法：直流回路的数字标号由组号和数字两部分表示标号组，每组用于由一对熔断器引下的控制回路的标号。其方法是先从正电源出发，以奇数顺序标号，直到最后一个有压降的元件为止。如最后一个有压降的元件不是直接接在负极上，而是通过连接片（压板）、开关或继电器触点接在负极上，则下一步应从负极开始以偶数顺序号至上述也有标号的回路为止。但在实际工作中，并不对每一回路都进行标号，而只对引入端子排的回路加以编号。⑵交流回路编号方法：交流回路的数字标号组，都是按电流互感器和电压互感器在一次接线中的顺序来分组标号的。交流回路的编号不分奇数与偶数，从电源处开始按顺序编号。为了区别相别，在数字前面应加上A、B、C、N（U、V、W、N）等符号。电流互感器和电压互感器是按它们在一次接线中的顺序来分组标号的。例如，在主接线图中有一条线路上装有两组电流互感器，其中一组供继点保护用，其顺序号为1LH，回路号应取A411～A419，B411～B419，C411～C419，N411～N419；另一组供测量仪表用，其顺序号为2LH，回路号应取A421～A429，B421～B429，C421～C429，N421～N429，以下类推。（3）展开图中小母线用粗线条表示并注以文字符号。控制和信号回路的一些辅助小母线除用文字符号外还有固定的数字编号。控制电缆的编号按不同的起止地点分别规定一定的数字范围。复习思考题(作业)1.写出下列项目的项目代号：（1）电力系统S的第1个变电站P中第2台断路器；（2）发电厂F的主控制室C的A列第3个保护屏中的第4个中间继电器。2.用文字符号表示下列元器件：端子排；合闸线圈；跳闸线圈；接地隔离开关；防跳继电器，接触器；保持继电器；3.用图形符号表示下列元器件：电压互感器；电流互感器；按钮动合、动断触点；热继电器常闭触点，自动重合闸1、变电所哪些设备是一次设备？哪些设备是二次设备？举例说明。3、一个完整的项目代号由哪几部分组成？顺序如何？其前缀分别是什么?2、电气图主要分为哪四类？它们各有何特点？任务二10kV线路过流保护二次接线图的识读二次接线图是表示二次设备连接关系的一种简图。按功能的不同可分为：单元接线图互连接线图端子接线图电缆配置图任务根据展开图画出接线图（包括单元接线图、端子排图、屏顶设备接线）一.单元接线图（屏背面接线图）屏背面接线图：是以平面布置图为基础，并以二次电路图为依据而绘制的接线图。它表明了屏上各个设备的图形符号、顺序编号以及各个设备引出端子之间的连接情况和设备与端子排之间的连接情况，它是一种指导屏上配线工作的图。1、安装单位和屏内设备（1）设备所属安装单位及其编号。安装单位是指为了区分同一屏上属于不同一次回路的二次设备，设备上必须标明的编号。安装单位的编号用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等来表示，当屏中只有一个安装单位时，直接用数字表示设备编号。例如：屏上有两条线路的二次设备，第一条线路的二次设备叫做I安装单位，第二条线路的二次设备叫做Ⅱ安装单位。（2）设备的顺序号。对同一个安装单位内的设备应按从右到左（从屏背面看）、从上到下的顺序编号如I1、I2、I3等。当屏中只有一个安装单位时，直接用数字编号如1、2、3等（3）同型设备的顺序号。若一个安装单位中有几个相同的设备，须将同类型的设备编上顺序号。如电流继电器有3只时，则可分别以KA1、KA2、KA3表示。项目标注注意事项2.导线的表示和标记在电气工程图中，一般采用中段线表示导线。相对编号法：若甲乙两个端子互连，则在甲端子旁注上乙端子号，在乙端子旁注上甲端子号。二、端子接线图1.端子的种类常用端子(a)一般端子；(b)连接端子；(c)试验端子；(d)试验连接端子；(e)特殊端子；(f)终端端子；(g)端子排常用端子种类及用途1、试验端子：用于电流互感器二次绕组出线与仪表、继电器线圈之间的连接，可从其上接入试验仪表，对回路进行测试。2、连接端子：用于回