发电厂及变电站的二次回路(培训全套资料)

发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路绪论绪论内容要点„二次设备与二次回路„二次回路的组成次回路的发展„二次回路的发展二次设备与二次回路发电机生产,输送,分配消耗电能一次设备发电机变压器开关设备一次回路配,消耗电能的设备电气电力设备开关设备母线等回路对一次设备进行监测控制调节设备系统二次互感器测量仪表控制器件二次监测,控制,调节和保护的电气设备二次设备控制器件继电保护自动装置等二次回路等)二次回路是发电厂、变电站重要的组成部分，是电力系统安全可靠经济运行的重要保证)二次回路的组成二次回路的组成控制回路通过控制开关设备的“合”、“跳”实现电气设备的投入和退出控制回路信号回路实现电气设备的投入和退出反映一次设备的工作状态信号回路测量回路反映次设备的作状态指示和记录一次设备的运行参数调节回路实时在线调节一次设备的运行状态，以满足运行要求继电保护和自动装置路在一次系统发生异常或故障时，继电保护发出信号或切除故障设备，异常或故障消失后自动装置投入设备置回路操作电源或故障消失后，自动装置投入设备，系统恢复运行给二次回路提供工作电源操作电源系统给二次回路提供工作电源二次回路的发展二次回路的发展z二次回路内容广泛z二次回路内容广泛z近几十年发生了较大变化例例：¾控制由昀初的单一强电控制发展到今天的强电、弱电、计算机等多种控制方式并存，其中的控制开关由原来的多触点的万能开关，逐步被结构简单的控制开关或切换开关代替。¾保护装置由昀初的电磁型继电器构成，发展到现在的微机保护系统。¾随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、电子技术等的发展与应用，以计算机为核心，将控制、测量、信号、保护、远动、管理等融为一体的功能统一、信息共享的计算机监控及综合自动化系统已广泛应用于发电厂功能统、信息共享的计算机监控及综合自动化系统已广泛应用于发电厂和变电所。z技术的发展彻底地改变了常规二次回路功能独立、设备z技术的发展彻底地改变了常规二次回路功能独立、设备庞杂、接线及安装调试复杂的局面。课程内容课程内容二次回路设计二次回路原理„互感器二次回路二次回路设计¾电气图的基本知识二次回路原理„操作电源„断路器的控制和信号电气图的本知识¾二次设备的选择¾二次回路工程图„断路器的控制和信号电路„中央信号系统¾二次回路工程图„中央信号系统„同步系统„测量回路„弱电控制和信号系统„弱电控制和信号系统第一章二次回路基础知识随着我国国民经济的飞速发展，国家电网的总装机容量逐年增加，电压等级也在不断地提高，电网的主网架由交流220kV的输电网上升到交流500kV超高压输电网。面对国家电网的这种发展趋势，使得对发电厂和变电所电气设备的监控复杂化，由最初的一对一强电控制，发展到一对多弱电选线控制，乃至今天的计算机在线实时控制。而控制系统只是二次回路基本内容之一，二次回路本身具有设备种类多、原理复杂、涉及面广等特点，是发电厂和变电所安全、优质、经济、环保运行的前提保障。因此，熟悉和掌握二次回路基础知识特别重要。第一节概述发电厂和变电所的电气设备按其用途及功能不同一般分为：一次电气设备和二次电气设备两大类。我们把直接生产、传输、分配电能的电气设备，称为一次电气设备。其中，一次电气设备包括：发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、输电线路、电力电缆等。而一次电气设备按用途及功能相互连接构成的电路，称为一次回路或一次接线。对一次电气设备起监测、控制、调节、保护及提供工作电源等作用的电气设备，称为二次电气设备。二次电气设备包括：监测仪表、控制与信号器具、继电保护及自动装置、直流电源装置等。二次电气设备相互连接构成的电路，称为二次回路或二次接线。为了使发电厂和变电所的二次回路原理及功能更加清晰，一般采用国际或国家标准的电气图形符号及文字符号来表示二次回路。因此，熟悉有关电气设备的图形符号及文字符号是掌握二次回路的前提。一、二次回路图形符号二次回路中的电气设备，一般用反映该设备特征或含义的图形表示，称为图形符号。我国参照国际电工委员会发布的图形符号标准，制订出国家标准《电气图用图形符号》（GB4728）。表1-1列出其中的一些图形符号，其它详见附录一：电气常用新旧图形符号对照表。表1-1《电气图用图形符号》中的一些图形符号二次回路设备名称图形符号二次回路设备名称图形符号继电器延时断开的动断触点动合按钮开关继电器、接触器线圈一般符号动合(常开)触点电流互感器接通的连接片控制或转换开关的两对触点（三条纵向虚线表示开关有三个位置）缓慢释放继电器的线圈缓慢吸合继电器的线圈接触器动合触点继电器延时闭合的动合触点断路器隔离开关接地隔离开关蓄电池组三极开关动断（常闭）触点熔断器一般符号半导体二极管一般符号灯的一般符号热继电器动断触点交流电动机1．图形符号的布置方位附录一中大部分图形符号布置方位一般为任意取向，可以根据二次回路图布置需要，图形符号可以旋转成任意方向。例如；表1-1中熔断器的图形符号既可以纵向布置，又可以横向布置，均不改变图形符号的含义。但对一些作用重要的设备有特殊的规定。例如：高压断路器类辅助触点、继电器触点的取向一般是按其连线为纵向布置给出的；当需要将其触点及连线为横向布置时，应把纵向布置的触点符号逆时针方向旋转90o即可。2．图形符号的状态电气设备的图形符号是按无电压、无外力作用的正常状态表示。对具有可动部分的元器件（高压断路器的辅助触点、继电器触点等）的图形符号一般按如下状态表示：（1）单稳态的机电设备为不带电状态。例如表1-1中，在继电器线圈不带电状态时，继电器动断触点是闭合的，而继电器动合触点是打开的。（2）高压断路器的辅助触点均在其断开位置。例如表1-1中，高压断路器在断开位置时，其图形符号用动合触点表示。（3）可动部分的元器件动作方向规定：在横向布置的二次回路中，元器件动作方向一律向上；在纵向布置的二次回路中，元器件动作方向一律向右。3．图形符号的表示方法电气设备内部一般由多个元器件组成，例如：继电器是由线圈及多对触点等组成。多个元器件由于作用不同，所以造成其（线圈与多对触点间）布置位置不同，电气设备的图形符号有下列几种表示方法：（a）（b）（c）图1-1图形符号的表示方法（a）集中表示法；（b）分开表示法；（c）半集中表示法。（1）集中表示法。如图1-1（a）所示，把继电器的线圈及多对触点均绘制在一起，以一个整体的形式表示继电器的图形符号。（2）分开表示法。如图1-1（b）所示，同一个继电器的线圈及多对触点分别布置在不同位置，并用文字符号K（在以下内容介绍）表示它们之间的关系。用相同的文字符号，表示它们属于同一个设备。（3）半集中表示法。如图1-1（c）所示，把同一个继电器的线圈及多对触点分别布置在不同位置，并用连线表示它们之间的关系。连线涉及到的元器件均属于同一个设备内部的元器件。二、二次回路文字符号二次回路中，除了用图形符号表示电气设备外，还在图形符号旁标注相应文字符号，表示电气设备名称、种类、功能、状态及特征等。我国的国家标准GB7159《电气技术中的文字符号制订通则》规定电气文字符号，其详见附录二：电气常用新旧文字符号对照表。文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。基本文字符号表示电气设备名称与种类，它分为单字母和双字母基本文字符号。（1）单字母基本文字符号。它将电气设备、电子元件、装置等划分成24大类，见表1-2所示。而每一大类采用一个拉丁字母来表示。其中，拉丁字母“I、O、”不采用。表1-2单字母基本文字符号字母符号项目种类举例A组件部件分立元件放大器、磁放大器、激光器、微波激射器、印刷电路板、本表及其它地方未提及的组件、部件B变换器（从非电量到电量或相反）热电传感器、热电池、光电池、测功计、晶体换能器、送话器、拾音器、扬声器、耳机、自整角机、旋转变压器C电容器D二进制单元延迟器件存储器件数字集成电路和器件、延迟线、双稳态元件、单稳态文件、磁芯存储器、寄存器、磁带记录机、盘式记录机E杂项光器件、热器件、本表其它地方未提及的元件F保护器件熔断器、过电压放电器件、避雷器G发电机电源旋转发电机、旋转变频机、电池、振荡器、石英晶体振荡器H信号器件光指示器，声指示器J用于软件程序单元、程序、模块K继电器电流继电器、电压继电器、功率继电器、时间继电器等L电感器电抗器感应线圈、线路陷波器电抗器（并联和串联）M电动机直流电动机、交流电动机、同步电动机等N模拟集成电路P测量设备测量设备、指示器件、记录器件Q电力电路的开关断路器、隔离开关R电阻器可变电阻器、电位器、变阻器、分流器、热敏电阻S控制电路的开关选择器控制开关、按钮、限制开关、选择开关T变压器变压器、电压互感器、电流互感器U调制器变换器鉴频器、解调器、变频器、编码器、逆变器、整流器、电报译码器、无功补偿器V电真空器件半导体器件电子管、晶体管、昌闸管、二极管、三极管、半导体件W传输通道波导、天线导线、电缆、母线、波导、波导定向耦合器、偶极天线、抛物面天线X端子、插头、插座插头和插座、测试塞孔、端子板、焊接端子片、连接片、电缆封端和接头Y电气操作的机械装置制动器、离合器、气阀、操作线圈Z终端设备、混合变压器、滤波器、均衡器、限幅器电缆平衡网络、压缩扩展器、晶体滤波器、衰减器、阻波器（2）双字母基本文字符号。当24大类进一步细划时，才采用双字母符号表示。双字母符号是由一个表示设备种类的单字母符号与另一个表示设备功能、状态及特征的辅助文字符号表示。详见附录二所示。表1-3常用辅助文字符号序号文字符号名称序号文字符号名称1A电流38M中2A模拟39M中间线3AC交流40MAN手动4AUT自动41N中性线5ACC加速42OFF断开6ADD附加43ON闭合7ADJ可调44OUT输出8AUX辅助45P压力9ASY异步46P保护10BRK制动47PE保护接地11BK黑48PEN保护接地与中性线共用12BL蓝49PU不接地保护13BW向后50R记录14C控制51R右15CW顺时针52R反16CCW逆时针53RD红17D延时（延迟）54RST复位18D差动19D数字55RES备用20D降56RUN运转21DC直流57S信号22DEC减58ST起动23E接地59SET置位，定位24EM紧急25F快速60SAT饱和26FB反馈61STE步进27FM正，向前62STP停止28GN绿63SYN同步29H高64T温度30IN输入65T时间31INC增66TE无噪声（防干扰）接地32IND感应33L左67V真空34L限制68V速度35L低69V电压36LA闭锁70WH白37M主71YE黄（3）辅助文字符号。它既能用来表示基本文字符号，也能单独使用，来表示电气设备功能、状态及特征。例如：ON为触点闭合、OFF为触点断开等。辅助文字符号位于基本文字符号的后面。辅助文字符号见表1-3所示。用图形符号和文字符号表示的二次回路有三种形式：原理接线图、展开式接线图和安装接线图。上述几种二次回路接线形式，在以后第二至第四节将陆续介绍。三、图幅分区对比较复杂的二次回路接线图，为了准确而迅速地了解某一回路的接线及工作原理，或在二次回路故障情况下，查找引发故障的原因，一般在二次回路绘图过程中将不同的回路布置在图纸的固定位置，即固定区域。图幅分区如图1-2所示。将图幅上下两对应边进行横向等分，等分数为偶数，并用阿拉伯数字按从左至右顺序，对等分区进行编号；再对图幅左右两对应边进行纵向等分，并用大写拉丁字母按从上至下顺序，对等分区进行编号；每个等分区宽度为25～75mm。图幅中分区（或固定位置）用大写拉丁字母与阿拉伯数字组合表示，例如：A6、C3等，则图1-2中时间继电器线圈KT所在区域表示为B2。图1-2图幅分区图例第二节原理接线图原理接线图通常表示二次回路的组成及工作原理，图中各二次设备用整体图形符号形式表示，并将与二次回路有关联的一次回路绘制在一起。图1-3为60kV线路过电流保护原理接线图。其中：KA1、KA2为电流继电器，KT为时间继电器，KS为信号继电器，XB为保护用连接片，TA为保护用电流互感器，QS为60kV线路母线侧隔离开关，QF为60kV线路