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1、第六章 城市轨道交通供电变电所二次回路 一、二次回路的概念和功能（1 ） 发电厂和变电所的电气设备可分为一次设备 、二次设备。（经常还将远动或测控设备称 为三次设备，通讯设备称为四次设备） 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、输送与分配电能的设 备，包括如：发电机、电力变压器、断路器 、隔离开关、母线、电力电缆与输电线路等 。 1二次系统概述 一、二次回路的概念和功能（2 ） 二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调 节、保护和监测的设备。它包括：控制设备、 继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设 备等。 二次回路：二次设备按照一定规则连接起来以 实现某种技术要求的电
2、气回路。 二、二次回路的范围（1） 控制回路：由控制开关与控制对象（如断路器 、隔离开关）的传递机构、执行（或操作）机 构组成。其作用是对一次设备进行“合”、“分” 操作。 调节回路：是指调节型自动装置。如由VQC系 统对主变进行有载调压、对电容器进行投切的 装置，发电机的励磁调节装置。它是由测量机 构、传送机构、调节器和执行机构组成。其作 用是根据一次设备运行参数的变化，实时在线 调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。 VQC电压质量控制系统 一、 无功功率的影响： 1、 设备及线路损耗增大。无功功率的增加使总电流增大，使设 备及线路损耗增加，用电量增加是显而易见的。 2、增大设备容量。无
3、功功率的增加会导致电流和视在功率的增大 ，从而使发电机、变压器、用电设备的容量和导线容量增加，同 时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表尺寸和规格也加大， 增加了基建的投入。 3、 线路的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电 压产生剧烈波动， 使供电质量降低，影响其它设备的正常运行。 二、 谐波的危害： 1、谐波使公用电网系统下设备元件产生了附加谐波损耗，降低了 发电，输电及用电设备的效率（导致用电量大增加），大量的3次 以上的谐波流过中性线路时，会使线路过热损坏甚至发生火灾。 2、谐波影响各种电气设备的正常工作，谐波对电机的影响除了引 起附加损耗外，还会引起机械振动、噪声增加和过电
4、压；使变压 器局部，电容器、电缆等设备发热。加速设备绝缘老化、减少使 用寿命以至设备损坏报废。 3、谐波的发生还会引起公用电网中局部的并联谐振或串联谐振， 从而进一步引起谐波放大，使上述的危害大大增加。甚至还会引 起严重电力事故。 二、二次回路的范围（2） 继电保护和自动装置回路：是由测量回路、比 较部分、逻辑部分和执行部分等组成。其作用 是根据一次设备和系统的运行状态，判断其发 生故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性 地切除故障，并发出相应地信号，当故障或异 常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备 用电源自动投入装置），恢复系统的正常运行 。 以上主要是指常规的电磁型继电器等构成 的保护
5、与自动装置 二、二次回路的范围（3） 测量回路：由各种测量仪表及其相关回路组成 。其作用是指示或记录一次设备和系统的运行 参数，以便运行人员掌握一次系统的运行情况 ，同时也是分析电能质量、计算经济指标、了 解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。 综合自动化已使该回路与三次回路的分界 点越来越模糊 二、二次回路的范围（4） 信号回路：由信号发送机构和信号继电器等构 成。其作用是反映一、二次设备的工作状态。 操作电源系统：由电源设备和供电网络组成， 它常包括直流电源系统和交流电源系统。其作 用主要是给控制、保护、信号等设备提供工作 电源与操作电源，供结主变冷却、结水与结煤 等动力设备，确保发电厂与
6、变电所所有设备正 常工作。 二、二次回路的范围（5） 部颁继电保护及安全自动装置运行管理规程中连 接保护装置的二次回路（继电保护专业管理）： 1）从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继 电保护装置的二次回路（对多油断路器或变压器等套 管互感器，自端子箱开始。 2）从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次 回路。 3）从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。 4）继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳 、合闸回路。 二、二次回路的范围（6） 高频通道：以结合滤波器的初级、次级为分界 点。 一、二次回路的符号 绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号 。 图形符号如： 表
7、示继电器的线圈， 表示继电器的节点。 文字符号如：TWJ表示跳闸位置继电器，线圈 与接点的文字符号一样。 注意新旧符号的对比，例见P18表17 2二次接线图概述 附录 常用电气图形符号(见表1) 常用基本文字符号(见表2) 常用辅助文字符号(见表3) 电气图主要有系统原理图、电路原理图、安装接 线图。 1系统原理图(方框图) 用较简单的符号或带有文字的方框，简单明了地 表示电路系统的最基本结构和组成，直观表述电 路中最基本的构成单元和主要特征及相互间关系 。 2电路原理图 电路原理图又分为集中式、展开 式两种。集中式电路图中各元器件等均以整体形 式集中画出，说明元件的结构原理和工作原理。 识读
8、时需清楚了解图中继电器相关线圈、触点属 于什么回路，在什么情况下动作，动作后各相关 部分触点发生什么样变化。 展开式电路图在表明各元件、继电器动作原理、动作顺 序方面，较集中式电路图有其独特的优点。展开式电路 图按元件的线圈、触点划分为各自独立的交流电流、交 流电压、直流信号等回路凡属于同一元件或继电器的 电流、电压线圈及触点采用相同的文字。展开式电路图 中对每个独立回路，交流按U、V、W相序；直流按继电 器动作顺序依次排列。识读展开式电路图时，对照每一 回路右侧的文字说明，先交流后直流，由上而下，由左 至右逐行识读。集中式、展开式电路图互相补充、互相 对照来识读更易理解。 3安装接线图 安装
9、接线图是以电路原理为依据绘制而成，是现场维修 中不可缺少的重要资料。安装图中各元件图形、位置及 相互间连接关系与元件的实际形状、实际安装位置及实 际连接关系相一致。图中连接关系采用相对标号法来表 示。 二、识读电气图须知 1学习掌握一定的电子、电工技术基本知识，了解各类电气设 备的性能、工作原理，并清楚有关触点动作前后状态的变化关系 。 2对常用常见的典型电路，如过流、欠压、过负荷、控制、信 号电路的工作原理和动作顺序有一定的了解。 3熟悉国家统一规定的电力设备的图形符号、文字符号、数字 符号、回路编号规定通则及相关的国标。了解常见常用的外围电 气图形符号、文字符号、数字符号、回路编号及国际电
10、工委员会 (IEC)规定的通用符号和物理量符号(相关资料附后)。 4了解绘制二次回路图的基本方法。电气图中一次回路用粗实 线，二次回路用细实线画出。一次回路画在图纸左侧，二次回路 画在图纸右侧。由上而下先画交流回路，再画直流回路。同一电 器中不同部分(如线圈、触点)不画在一起时用同一文字符号标注 。对接在不同回路中的相同电器，在相同文字符号后面标注数字 来区别。 5电路中开关、触点位置均在平常状态绘制。所谓平常状态 是指开关、继电器线圈在没有电流通过及无任何外力作用时触点 的状态。通常说的动合、动断触点都指开关电器在线圈无电、无 外力作用时它们是断开或闭合的，一旦通电或有外力作用时触点 状态随
11、之改变。 一、二次回路的图纸（1） 二次图纸：通常分为“原理接线图”和“安装接线图”。 原理接线图：通常又分为“归总式原理接线图”和“展开 式原理接线图”。 1）归总式原理接线图：简称原理图，它以整体的形式表 示各二次设备之间的电气联接，一般与一次回路的有关 部分画在一起，设备的接点与线圈是集中画在一起的， 能综合出交流电压、电流回路和直流回路间的联系，使 读图者对二次回路的构成及动作过程有一个明确的整体 概念 （例图P126 图6-2 10kV线路过流保护原理图，缺点？ ） 3、4二次回路的图纸 一、二次回路的图纸（2） 2）展开式原理接线图：以分散的形式表示二次 设备之间的连接。展开图中二
12、次设备的接点与 线圈分散布置，交流电压、交流电流、直流回 路分别绘制。这种绘制方式容易跟踪回路的动 作顺序，便于二次回路的设计，也容易在读图 时发现回路中的错误。 （例图P127 图63 10kV线路过流保护展开 图） 一、二次回路的图纸（3） 安装接线图：包括屏面布置图、屏后接线图、 端子排图等。 屏面布置图：表示二次设备在屏面（及屏后、 屏顶）的安装位置，一般按实际尺寸的一定比 例绘制。（例图10kV线路保护屏屏面布置图） 屏后接线图：表示屏内二次设备间的电气连接 关系。 （例图10kV线路保护屏背面接线图） 端子排图：表示屏端子排与屏内二次设备及屏 外电缆间的连接关系。（例图10kV线路
13、保护屏 端子排图） 二、二次回路的读图 二次回路图的逻辑性强，在绘制时遵循一定的 规律，读图时应按一定顺序进行才容易看懂。 一般读图的规律为： （例图10kV线路二次回 路展开图） 1）先交流、后直流； 2）交流看电源、直流找线圈； 3）先找线圈、再找接点，每个接点都查清； 4）先上后下、先左后右，屏外设备不能掉； 5）安装图纸要结合展开图。 看图的基本方法可以归纳为如下六句话（即六先六后）： 先一次，后二次；先交流，后直流；先电源，后接线；先线圈，后触点 ；先上后下；先左后右。 所谓的“先一次，后二次”，就是当图中有一次接线和二次接线同时存在 时，应先看一次部分，弄清是什么设备和工作性质，再
14、看对一次设备监控作 用的二次部分，具体起什么监控作用。 所谓“先交流，后直流”，就是当图中有交流和直流两种回路同时存在时 ，应先看交流回路，再看直流回路。因交流回路一般由电流互感器和电压互 感器的二次绕组引出，直接反映一次接线的运行状况；而直流回路则是对交 流回路各参数的变化所产生的反映（监控和保护作用）。 所谓“先电源，后接线”，就是不论在交流回路还直流回路中，二次设备 的动作都是由电源驱动的，所以在看图时，应先找到电源（交流回路的电流 互感器和电压互感器的二次绕组），再由此顺回路接线往后看；交流沿闭合 回路依次分析设备的动作；直流从正电源沿接线找到负电源，并分析各设备 的动作。 所谓“先线
15、圈，后触点”，就是先找到继电器或装置的线圈，再找到其相 应的触点。因为只有线圈通电（并达到其起动值），其相应触点才会动作； 由触点的通断引起回路的变化，进一步分析整个回路的动作过程。 所谓“先下后下”和“先左后右”，可理解为：一次接线的母线在上而负荷在 下；在二次接线展开图中，交流回路的互感器二次侧（即电源）在上，其负 载线圈在下；直流回路电源在上，负电源在下，驱动触点在上，被起动的线 圈在下；端子排图、屏背面接线图一般也是由上到下；单元设备编号，则一 般是由左至右的顺序排列的。 这是基本方法和一般规律，对于个别情况还要具体问题具体分析。 三、二次回路的编号原则（1） 二次回路常采用回路编号法
16、、相对编号法两种 。 回路编号法：按“等电位”原则标注，在电气回 路中相同电位的回路采用同一编号。如跳闸回 路的7、分闸回路的37，电流回路的A411等。 这一编号方法便于读图时了解回路的作用，在 原理图中运用最多。 相对编号法：按接线对侧的设备名称编号，如 TWJ-1为位置继电器的1脚，I3-7为第一安装单 元第三个元件的7脚。这种编号法便于查找该 连线的趋向，常用于安装图中。 三、二次回路的编号原则（2） 回路编号用3位或3位以下数字组成，需要标明 回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号 的前面（或后面）增注文字符号。如1、37a、 A630等。 三、二次回路的编号原则（3） 交流回路的文字标号 相别 A相B相C相中性零开口 三角 类别 文字符号ABC
