第8章-二次接线

发电厂电气主系统8-1■第八章发电厂与变电所的二次接线第一节发电厂和变电所的控制方式第二节电气二次接线图第三节断路器控制回路第四节微机保护与监控装置中的断路器控制回路第五节中央信号本章计划学时:3~6学时发电厂电气主系统8-2■第一节发电厂和变电所的控制方式(自学)第二节电气二次接线图二次设备：对一次设备进行测量、监视、控制、调节和保护的设备称为电气二次设备，以保证发电厂安全、经济地运行。一、常用图形符号和文字符号如测量仪表、控制开关、继电器，以及复杂的继电保护装置、控制调节装置、信号装置等电气二次回路(也称为二次接线)：由电气二次设备按要求相互连接组成的电路。如交流电压回路、交流电流回路、断路器控制和信号回路、继电保护回路以及自动装置回路等。电气二次接线图：用二次设备特定的图形符号和文字符号来表示二次设备相互连接关系的电气接线图。二次接线图的表示法有三种：①归总式原理接线图；②展开接线图；③安装接线图。发电厂电气主系统8-3■（二）展开接线图①分别按交流电流、电压、直流回路绘出；②所有图形符号和文字符号要用国标且同一元件的线图及触点采用相同的文字符号；③所有开关电器和继电器的触点都按照正常状态画出；（开关电器在断开位置，继电器的触点在线圈不带电状态）④每一回路右侧用文字说明作用；（一）归总式原理接线图—体现工作原理特点：所有回路元件以整体形式绘在一张图上。画图时：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性，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”。二、二次接线图特点：在展开图中，各元件被分解成若干部分，元件的线圈、触点分散在交流回路和直流回路中。画图时：发电厂电气主系统8-4■1、屏面布置图（比例图）屏面布置图：表示屏面尺寸及屏上二次设备的尺寸，二次设备在屏上的安装位置及其它们之间的相对距离的图纸。屏面布置图应按合适的比例绘制(一般取1:10)。2、屏后接线图（屏内元件连接图，端子排图）屏后接线图：表示屏内所有二次设备引出端子之间，以及屏内设备与端子排之间相互连接关系的图纸，它是安装人员配线和运行人员查线使用的基本图纸。（三）安装接线图——为施工图纸。采用“相对编号法”，根据展开接线图对屏上各设备之间的连接线及屏上设备至端子排间的连接线进行标号。所谓“相对编号法”就是，如甲、乙两个端子应该用导线连接起来，那么就在甲端子旁标上乙端子的号，在乙端子旁标上甲端子的号。发电厂电气主系统8-5■3、端子排接线图端子排图是表示屏上需要装设的端子数目、类型、排列次序以及端子与屏上设备及屏外设备连接情况的图纸。端子的类型一般端子——用于连接屏内外导线（电缆）试验端子——用于需要接入试验仪表的电流回路中连接型试验端子——用于在端子上需要彼此连接的电流试验回路中。连接端子——端子间进行连接用终端端子——用于固定端子或分隔不同安装单位的端子排。标准端子——直接连接屏内外导线用。特殊端子——用于需要很方便地断开的回路中。隔板——在不需要标记的情况下作绝缘隔板，并作增加绝缘强度用。发电厂电气主系统8-6■A、应经过端子排连接的回路如下：（1）屏内设备与屏外设备之间的连接，必须经过端子排。其中交流电流回路应经过试验端子，事故音响信号回路及预告信号回路及其它在运行中需要很方便地断开的回路应经过特殊端子或试验端子。（2）屏内设备与直接接至小母线的设备的连接，一般应经过端子排。（3）各安装单位主要保护的正电源一般均由端子排引接。保护的负电源应在屏内设备之间接成环形，环的两端应分别接至端子排。其它回路一般均在屏内连接。（4）同一屏上各安装单位之间的连接应经过端子排。（5）为节省控制电缆，需要经本屏转接的回路（亦称过渡回路），应经过端子排。发电厂电气主系统8-7■B、端子排的排列方法如下。每一个安装单位应有独立的端子排。垂直布置时，由上而下；水平布置时，由左至右按下列回路分组顺序地排列：（1）交流电流回路按每组电流互感器分组。同一保护方式的电流回路（例如差动保护）一般排在一起。其中又按数字大小由上而下排列，数字小的在上面，其中再按A、B、C、N排列如A411、B411、C411、N411；A412、B412；A421、B421、C421、N421；……。发电厂电气主系统8-8■（2）交流电压回路按每组电压互感器分组。同一保护方式的电压回路一般排在一起。其中又按数字大小排列，再按A、B、C、N、L排列。（3）直流信号回路按预告、指挥、位置及事故信号分组。每组按数字大小排列，先是信号正电源701，接着是901、903……和951、953；其次是730、732……；再其次是94、194、294……；最后是负电源702（4）控制回路按各组熔断器分组：每组里面先排正极性回路（单号），由小到大；再排负极性回路（双号），由大到小发电厂电气主系统8-9■（5）其它回路按远动装置、励磁保护、自动调整励磁装置的电流和电压回路、远方调整及联锁回路等分组。每一回路又按极性、编号和相序顺序排列。（6）转接回路先排本安装单位的转接端子，再排别的安装单位的转接端子。发电厂电气主系统8-10■每一安装单位的端子排应编有顺序号，在最后留2～5个端子作为备用。当端子排长度许可时，各组端子之间也可适当地留1～2个备用端子。在端子排两端应有终端端子。正、负电源之间，经常带电的正电源与合闸或跳闸回路之间的端子应不相邻或者以一个空端子隔开，以免在端子排上造成短路及使断路器误动作。一个端子的每一端一般只接一根导线，导线截面一般不超过6平方毫米。特殊情况下个别端子允许最多接两根导线。一根电缆同时接至屏上两侧端子排时，一般不经过过渡端子。发电厂电气主系统8-11■4、电缆联系图（1）回路编号方法回路编号由三个及以下的数字组成。交流电路在数字前面还加上A、B、C、N等文字符号。对于不同用途的回路规定了编号数字的范围。对于一些比较重要的常见回路都给予了固定的编号。二次回路的编号，根据等电位原则进行。就是在电气回路中接于一点的全部导线都用同一个编号表示。当回路经过开关或继电器触点等隔开后，因为在触点断开时触点两端已不是等电位，所以应给予不同的编号。电缆联系图：表示各单元(各种屏、互感器端子箱、断路器操动机构箱等)之间相互联系的电缆配置图。在电缆联系图中标明了电缆的起始点、电缆的敷设路径，并标有电缆的编号、型号规格和长度。发电厂电气主系统8-12■（2）直流回路编号方法先从正电源出发，以奇数顺序编号，直到最后一个有压降的元件为止。如果最后一个有压降的元件的后面不是直接连在负极上，而是通过连接片、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编号至上述已有编号的结点为止。（3）交流回路编号方法交流电流与电压回路的编号不分奇数与偶数，从电源处开始按顺序编号。电流互感器及电压互感器二次回路编号是按一次接线中电流互感器与电压互感器的编号相对来分组的。展开图中的小母线用粗线条表示，并注以文字符号，在控制和信号回路中的一些辅助小母线和交流电压小母线，除文字符号外，还给予固定的数字编号。发电厂电气主系统8-13■第三节断路器控制回路控制回路的组成控制部分:发送控制命令,如控制开关和保护继电器触点等;中间传送部分:传送命令和信号；执行部分（或操作机构）:其作用是执行命令,即对断路器进行“跳”、“合”闸操作。如跳、合闸线圈等。集中控制（远方控制）：在控制室内用控制开关对断路器进行操作，用于35kV及以上的断路器;就地控制：在各个断路器安装处就地操作，用于6～10kV的断路器。断路器的控制分为集中控制和就地控制两类：发电厂电气主系统8-14■一、对断路器控制回路的基本要求既可由控制开关进行手动跳、合闸，又可由继电保护和自动装置自动跳、合闸；断路器跳闸或合闸完成后，应能自动切断跳闸或合闸回路，防止因通电时间过长而烧坏线圈；应有指示断路器状态的位置信号，而且能够区分自动跳、合闸与手动跳、合闸的位置信号；应有防止断路器多次连续跳、合闸的跳跃闭锁装置；应有指示断路器控制回路完好性的监视信号；在满足以上基本要求的前提下，应力求简单、可靠。发电厂电气主系统8-15■1.控制开关控制开关又称为“万能转换开关”，是电气工作人员对断路器进行分、合闸控制的操作元件。目前变电所多采用LW2型控制开关，它共有六个位置：预备操作位置：“预备合闸”和“预备跳闸”操作位置：“合闸”和“跳闸”固定位置：“合闸后”和“跳闸后”合闸操作顺序：预备合闸→合闸→合闸后跳闸操作顺序：预跳备闸→跳闸→跳闸后二、灯光监视的断路器控制回路和信号回路利用灯光监视断路器控制回路的完好和断路器的位置发电厂电气主系统8-16■LW2型控制开关的触点图表:见图8-9。发电厂电气主系统8-17■SA：控制开关HLG：绿灯HLR：红灯KCF：防跳继电器（有两个线圈）K1：自动重合闸出口中间继电器的常开触点KCO：继电保护出口中间继电器的常开触点KM：合闸接触器线圈YC:合闸线圈YT:跳闸线圈左侧“PT”、“T”、“TD”分别表示操作手柄在“预备跳闸”、“跳闸”和“跳闸后”位置右侧“PC”、“C”、“CD”分别表示操作手柄在“预备合闸”、“合闸”和“合闸后”位置发电厂电气主系统8-18■2.灯光监视的断路器控制回路和信号回路图8-10为灯光监视的断路器控制回路和信号回路原理图。(1)合闸过程手动合闸：手动合闸前，断路器QF处于跳闸状态，控制开关手柄处于“跳闸后”位置，由图8-10知，SA10-11接通，则正电源→SA10-11→HLG→QF1→KM→负电源绿灯亮既表明断路器正处于跳闸位置，也表明断路器的合闸回路是完好的。绿灯HLG亮“预备合闸”：SA转到预备合闸位，触点SA9-10与SA13-14接通，闪光电源→SA9-10→HLG→QF1→KM→负电源绿灯闪光绿灯闪光表明该断路器准备合闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。发电厂电气主系统8-19■“合闸”（不松手）：由图8-10知，SA5-8、SA17-19和SA16-13接通，则正电源→SA5-8→KCF2→QF1→KM→负电源KM1，KM２闭合→合闸线圈YC通电→断路器合闸，同时正电源→SA16-13→HLR→KCFI→QF2→跳闸线圈YT→负电源红灯HLR亮发平光红灯亮既表明断路器正处于合闸位置，也表明断路器的跳闸回路是完好的。松开手柄，SA自动回到“合闸后”的位置，SA1-3、SA17-19和SA16-13接通，红灯继续发平光。自动合闸：K1自动闭合，断路器自动合闸(过程与手动合闸相同)，此时断路器在合闸位置，SA在“跳闸后”位置，二者不对应（不一致），触点SA14-15接通，则闪光电源→SA14-15→HLR→KCFI→QF２→YT→负电源红灯闪光控制台上，红灯在闪光，表明断路器是自动合闸的，只有将SA手柄转到“合闸后”位置，红灯才变为平光。发电厂电气主系统8-20■(2)跳闸过程手动跳闸：“预备跳闸”：SA转到预备跳闸位，触点SA13-14接通，此时闪光电源→SA13-14→HLR→KCFI→QF2→跳闸线圈YT→负电源红灯闪光红灯闪光表明该断路器准备跳闸，以提醒运行人员核对操作的对象是否正确。“跳闸”：SA转到跳闸位（不松手），SA6-7、SA10-11接通，则正电源→SA6-7→KCFI→QF2→跳闸线圈YT→负电源断路器跳闸，同时正电源→SA10-11→HLG→QF1→KM→负电源松开手柄，SA自动回到“跳闸后”的位置，绿灯继续发平光。绿灯亮发平光发电厂电气主系统8-21■自动跳闸：KCO自动闭合，断路器自动跳闸(过程与手动跳闸相同)，此时断路器在跳闸位置，SA在“合闸后”位置，二者不对应，触点SA9-10接通，则闪光电源→SA9-10→HLG→QF1→KM→负电源绿灯闪光事故音响小母线→R２→QF３→SA1-3→SA19-17→接通负电源发出事故音响信号（不对应启动事故音响）控制台上，绿灯在闪光，事故信号装置发出音响，表明断路器是自动跳闸的。只有将SA手柄转到“