電氣二次回路的基本知識教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載發(fā)電部培訓(xùn)教案培訓(xùn)時間： 2012年 07月 03日培訓(xùn)類型：崗位技術(shù)培訓(xùn)培訓(xùn)地點：發(fā)電部辦公室培訓(xùn)人 ：李錫鋒培訓(xùn)人員：發(fā)電部全體人員培訓(xùn)課時： 5 小時培 訓(xùn) 內(nèi) 容 電氣二次回路的基本知識一、 一、二次回路及其作用發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備、二次設(shè)備。1、一次設(shè)備：也稱主設(shè)備，是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體。它是直接生產(chǎn)、 輸送、分配與調(diào)節(jié)電能的設(shè)備，如：發(fā)電機(jī)、斷路器、真空接觸器、 電力電容器、變壓器、隔離開關(guān)、母線與電力電纜等。2、二次設(shè)備：是對一次設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和監(jiān)測的 設(shè)備。它包括：控制設(shè)備、繼電保護(hù)和安全自動裝置、測量儀表、信 號設(shè)備等。二次回

2、路：二次設(shè)備按照一定規(guī)則連接起來以實現(xiàn)某種技術(shù)要求的電 氣回路。二次和一次相比， 二次回路設(shè)備眾多，而且有成百上千根導(dǎo) 線需要相互連接起來， 因此要了解二次回路， 首先要知道原理及二次 設(shè)備的符號和圖形。二、二次回路的范圍1、控制回路：由控制開關(guān)與控制對象的傳遞機(jī)構(gòu)、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成 （如 斷路器、隔離開關(guān)） 。其作用是對一次設(shè)備進(jìn)行“合”、“分”操 作。2、調(diào)節(jié)回路：是指調(diào)節(jié)型自動裝置。 它是由測量機(jī)構(gòu)、 傳送機(jī)構(gòu)、 調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其作用是根據(jù)一次設(shè)備運行參數(shù)的變 化，實行在線調(diào)節(jié)一次設(shè)備的工作狀態(tài)，以滿足運行要求。如 由電容補(bǔ)償控制裝置對電容器進(jìn)行自動投切。3、繼電保護(hù)和自動裝置回路

3、：是由測量回路、比較部分、邏輯部 分和執(zhí)行部分等組成。 其作用是根據(jù)一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)， 判斷其發(fā)生故障或異常時，自動發(fā)出跳閘命令，有選擇性地切除 故障，并發(fā)出相應(yīng)的信號，當(dāng)故障或異常消失后，快速投入有關(guān) 設(shè)備，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。4、測量回路：由各種測量儀表及其相關(guān)回路組成。其作用是指示 或記錄一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行參數(shù)，以便運行人員掌握一次系 統(tǒng)的運行情況。5、信號回路：由信號發(fā)送機(jī)構(gòu)和信號繼電器等構(gòu)成。其作用是反 映一、二次設(shè)備的工作狀態(tài)。6、操作電源系統(tǒng)：由電源設(shè)備和供電網(wǎng)絡(luò)組成，它一般包括直流 電源系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)。其作用主要是給控制、保護(hù)、信號 等設(shè)備提供工作電源與操作電源，

4、確保發(fā)電廠與變電所所有二 次設(shè)備正常工作。三、二次回路的圖紙1、二次圖紙：通常分為“原理接線圖”和“安裝接線圖”。2、原理接線圖：通常又分為“歸總式原理接線圖”和“展開式原 理接線圖”。1) 歸總式原理接線圖：簡稱原理圖，它是以整體的形式表示各二 次設(shè)備之間的電氣連接， 一般與一次回路的有關(guān)部分畫在一起， 設(shè)備的接點與線圈是集中畫在一起的， 能綜合表現(xiàn)出交流電壓、 電流回路和直流回路間的聯(lián)系，使讀圖者對二次回路的構(gòu)成及 動作過程有一個明確的整體概念。2）2）展開式原理接線圖： 以分散的形式表示二次設(shè)備之間的連接。 展開圖中二次設(shè)備的接點與線圈分散布置，交流電壓、交流電 流、直流回路分別繪制。這

5、種繪制方式容易跟蹤回路的動作順 序，便于二次回路的設(shè)計， 也容易在讀圖時發(fā)現(xiàn)回路中的錯誤。3）安裝接線圖：包括布置圖、接線圖、端子排圖等。4）布置圖：表示二次設(shè)備的安裝位置，一般按實際尺寸的一定比 例繪制。5）接線圖：表示二次設(shè)備間的電氣連接關(guān)系。6）端子排圖：表示端子排與二次設(shè)備及外部電纜間的連接關(guān)系。四、二次回路的讀圖1、二次回路圖的邏輯性強(qiáng)，在繪制時遵循一定的規(guī)律，讀圖時應(yīng)按 一定順序進(jìn)行才容易看懂。一般讀圖的規(guī)律為：1）先交流、后直流；2）交流看電源、直流找線圈；3）先找線圈、再找接點，每個接點都查清；4）先上后下、先左后右，屏外設(shè)備不能掉；5）安裝圖紙要結(jié)合展開原理圖。五、二次回路的

6、符號1、繪制二次回路的符號包括圖形符號與文字符號。2、圖形符號如：表示繼電器的線圈，表示繼電器的節(jié)點。3、文字符號如： KM表示接觸器，線圈與接點的文字符號一樣 常用的一、二次電氣符號 熔斷器 作用：用于短路保護(hù)。4、控制按鈕 常開（動合） 按鈕常閉（動斷）按鈕電路符號5、行程開關(guān)常開（ 動合） 按鈕電路符號常閉 （ 動斷） 按鈕電路符號 電路符號6、接觸器 KM接觸器線圈接觸器主觸頭用于主電路（ 流過的電流大，需加滅弧裝置 ） 接觸器輔助觸頭用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）7、隔離開關(guān) 特點：將帶電設(shè)備與帶電的電網(wǎng)隔離，以保證被隔離設(shè)備有明顯的 斷開點，能安全地進(jìn)行檢修，一般沒有

7、滅弧裝置，不能帶負(fù)荷操作， 常與斷路器配合使用。8、斷路器 特點：是電氣中重要的一種設(shè)備，既能切換正常負(fù)載，又可排除短路 故障，同時承擔(dān)著控制和保護(hù)的雙重任務(wù) 。9、互感器 特點：是電力系統(tǒng)中提供測量和保護(hù)用的重要設(shè)備，包括電流互感 器和電壓互感器。10、電抗器特點： 抑制合閘涌流，限制操作過電壓和抑制電網(wǎng)中高次諧波對電 容器的影響。六、二次回路的編號原則 1、二次回路常采用回路編號法、相對編號法兩種。2、回路編號法：按“等電位”原則標(biāo)注，在電氣回路中相同電位 的回路采用同一編號。如合閘回路的 7、分閘回路的 37，電流 回路的 A411等。這一編號方法便于讀圖時了解回路的作用， 在 原理圖中

8、運用最多。3、相對編號法：按接線對側(cè)的設(shè)備名稱編號， 如 DS:1為位置電磁 鎖的 1 腳，I3-7 為第一安裝單元第三個元件的 7 腳。這種編號 法便于查找該連線的走向，常用于安裝圖中。4、回路編號用 3 位或 3 位以下數(shù)字組成，如果需要標(biāo)明回路的相 別或某些主要特征時，可在數(shù)字標(biāo)號的前面（或后面）增注文 字符號。如 1、37a、A630 等。5、回路編號：在展開接線圖中根據(jù)編號可以了解回路用途，在安 裝圖中根據(jù)編號能正確進(jìn)行接線。6、回路編號應(yīng)用遵循一定的規(guī)則，主要為：7、1）對不同用途的控制回路， 使用不同的數(shù)字范圍， 如控制與保 護(hù)回路用 1399 電流回路用 400599。8、2）

9、保護(hù)與控制回路使用的數(shù)字按熔斷器（或小開關(guān)）分組，每 一百為一組，如 101199，9、301399 等，其中正極性回路編為單數(shù)，由小至大，負(fù)極性回 路編為雙數(shù)，由大至小。10、3）信號回路的數(shù)字編號，按事故、位置、報警、指揮信號進(jìn)行 分組，按數(shù)字大小進(jìn)行排列。11、4）開關(guān)設(shè)備、 控制回路的數(shù)字編號組， 應(yīng)按開關(guān)設(shè)備的數(shù)字序 號選取。如 1KK 所在的回路選 101199，3KK 所在的回路選 301399。12、5）對接點、開關(guān)、按鈕等兩側(cè)，雖然閉合時為等電位，應(yīng)不同 編號，但只改變編號大小而不改變單、雙數(shù)（極性） 。經(jīng)過回路 中主要降壓元件 （如線圈、電阻等）后改變其單、 雙數(shù)（極性）。

10、13、某些回路形成了特定編號，不能隨意挪作它用。如：正負(fù)電源的 101、102，紅綠燈回路的 135、105 等。七、二次回路導(dǎo)線的選擇1、 一般要求： （電纜與絕緣導(dǎo)線）1）連接強(qiáng)電：截面不小于 1.5mm2。2）連接弱電：截面不小于 0.5mm2。3）保護(hù)和測量的電流回路截面不小于 2.5mm2八、線路保護(hù)：1、（）單電源線路：可裝設(shè)兩段過電流保護(hù)，第一段為不帶時限的 電流速斷保護(hù)； 第二段為帶時限的過電流保護(hù)， 保護(hù)裝置可采用定時 限或反時限特性的繼電器（）雙電源線路： 可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷保護(hù)和過電 流保護(hù)（）并列運行的線路：宜裝設(shè)橫聯(lián)差動保護(hù) （ 橫聯(lián)方向差動保護(hù)或 電流

11、平衡保護(hù) ） 作為主保護(hù)（）環(huán)行網(wǎng)絡(luò)中的線路： 為了簡化保護(hù)，可采用故障時先將網(wǎng)絡(luò)自 動解列而后恢復(fù)的方法（）發(fā)電廠廠用電的接線：發(fā)電廠廠用電源線 （ 包括帶電抗器的電 源線） ，宜裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)和過電流保護(hù)2、 相間短路的保護(hù)配置（）單電源線路： 可裝設(shè)一段或兩段式電流電壓速斷保護(hù)和過電流 保護(hù)（）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的單回線路： 可裝設(shè)一段或兩段式電流電壓速斷保護(hù)和過電流保護(hù)，必要時，保護(hù)應(yīng)具有方向性線路保護(hù)（）平行線路：平行線路宜分裂運行，如必須并列運行時，可裝設(shè) 橫聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù)，以階段式電流保護(hù)作為后備保護(hù)線路保護(hù)全線速動保護(hù)配置條件：根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時 線路發(fā)生三相短路且其他保護(hù)保護(hù)

12、不能無時限和選擇切除短路時 改善本線路保護(hù)性能、改善整個系統(tǒng)的性能線路保護(hù)3、根據(jù)穩(wěn)定要求或后備保護(hù)整定配合有困難時，應(yīng)裝設(shè)兩套全線 速動保護(hù)。接地短路后備保護(hù)可裝階段式或反時限零序電流保 護(hù)，亦可采用接地距離保護(hù)并輔之以階段式或反時限零序電流 保護(hù)。相間短路后備保護(hù)一般應(yīng)裝設(shè)階段式距離保護(hù) 繼電保護(hù)4、過電流保護(hù)：一段動作說明線路有故障，且故障范圍發(fā)生的保 護(hù)安裝處的線路首端，二段、三段說明線路有故障，且故障發(fā)生全長 范圍內(nèi)，重點在保護(hù)安裝處的線路未端。5、零序保護(hù)動作，說明線路發(fā)生了單相接地故障，其保護(hù)的分段動 作與過電流保護(hù)的范圍大體相同。6、距離保護(hù)動作：說明線路發(fā)生了相間短路，其保護(hù)

13、的分段動作與 過電流保護(hù)的范圍大體相同。7 高頻保護(hù)動作：說明線路發(fā)生了單相或相間接地故障8、方向元件動作，故障點都發(fā)生在本線路以內(nèi)。九、中央信號：1、中央信號裝置由事故信號和預(yù)告信號組成。 發(fā)電廠應(yīng)裝設(shè)能重復(fù) 動作并延時自動解除音響的事故信號和預(yù)告信號裝置。 有人值班 的變電所，應(yīng)裝設(shè)能重復(fù)動作，延時自動或手動解除音響的事故 和預(yù)告信號裝置。 駐所值班的變電所， 可裝設(shè)簡單的事故信號裝 置和能重復(fù)動作的預(yù)告信號裝置。 無人值班的變電所， 只裝設(shè)簡 單的音響信號裝置，該信號裝置僅當(dāng)遠(yuǎn)動裝置停用并轉(zhuǎn)變?yōu)樽冸?所就地控制時投入。 單元控制室的中央信號裝置宜與熱控專業(yè)共 用事故報警裝置。十、自動裝置

14、： 1、在電力系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)安全自動裝置，用以防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或 事故擴(kuò)大，造成大面積停電，或?qū)χ匾脩舻墓╇婇L時間中斷。2、 自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的 一種自動裝置。3、電力系統(tǒng)中采用自動重合閘的目的 :電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗表明， 架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時 性的，永久性故障般不到 10。因此，在由繼電保護(hù)動作切除短 路故障之后， 電弧將自動熄滅， 絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自 動恢復(fù)。因此， 自動將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性和可靠 性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大 了高壓線路的送電容量， 也可糾正由于斷路器或繼電保護(hù)裝置

15、造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動重合閘裝置。4、自動并列：發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)間的并列是靠同期裝置來實現(xiàn)的 將發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)參加并列運行的操作稱為并列操作5、給發(fā)電機(jī)加勵磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓的幅值、頻率、相位分別與并 列點系統(tǒng)側(cè)電壓的幅值、頻率、相位接近相等時，將發(fā)電機(jī)斷路器合 閘，完成并列操作，此即準(zhǔn)同步并列6、將未加勵磁、接近同步轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，隨后給發(fā)電機(jī) 加上勵磁，在原動機(jī)轉(zhuǎn)矩、 同步力矩的作用下將發(fā)電機(jī)拉入同步，完 成并列操作，此即自同步并列7、備用電源：投入后給失電的負(fù)荷或母線恢復(fù)供電的獨立電源8、工作電源：用于正常運行時負(fù)荷或母線恢復(fù)供電的獨立電源9、備用電源自動投入裝置

16、： 用于備用變壓器、 備用線路和發(fā)電廠、 變電站的廠（站）用備用電源自動投入的裝置10、裝置設(shè)有電壓鑒定元件（低壓電壓元件、有壓鑒定元件）動作 時間元件，備自投入時間和后加速過流元件。11、在電力系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)安全自動裝置，用以防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞 或事故擴(kuò)大，造成大面積停電，或?qū)χ匾脩舻墓╇婇L時間中斷。12、自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的 一種自動裝置。13、在電力系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)自動低頻減載裝置：當(dāng)電力系統(tǒng)因事故 發(fā)生功率缺額時， 有裝置斷開一部分次要負(fù)荷， 以防止頻率過度降低， 并使之很快恢復(fù)導(dǎo)一定的數(shù)值從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和重要負(fù)荷的正常工作。14、自動低頻減

17、載裝置的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度部門的統(tǒng)一安 排確定。調(diào)度部門按照負(fù)荷的重要性確定，哪些負(fù)荷為次要負(fù)荷，哪 些負(fù)荷為必保的負(fù)荷， 統(tǒng)一分配每個變電所和配電所， 應(yīng)裝設(shè)低頻減 載的數(shù)量。自動低頻減載裝置，是一種限負(fù)荷的措施，往往用戶是不 希望裝設(shè)的，但電力網(wǎng)中一旦發(fā)生功率缺額時，又必須采取此措施， 才能保持電網(wǎng)頻率不降低， 因此，本條規(guī)定要求有足夠數(shù)量的自動低 頻減載裝置。15、機(jī)組的勵磁裝置16、水輪發(fā)電機(jī)宜采用自并激靜止整流勵磁系統(tǒng)。17、勵磁系統(tǒng)應(yīng)滿足發(fā)電、調(diào)相、同步、電制動、成組調(diào)節(jié)等各 種工況的要求。18、靜止整流勵磁系統(tǒng)應(yīng)滿足以下基本要求：19、調(diào)節(jié)器應(yīng)設(shè)有相互獨立的手動和自動調(diào)節(jié)通道；20、整流裝置提供的勵磁容量應(yīng)有一定的裕度；21、機(jī)組的勵磁裝置22、勵磁系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)過電壓和過電流保護(hù)及轉(zhuǎn)子回路過電壓保護(hù)裝 置。23、水輪發(fā)電機(jī)自動勵磁調(diào)節(jié)器應(yīng)滿足：25、24、當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障，機(jī)端正序電壓下降到 80%額定電壓時， 勵磁頂值電壓倍數(shù)不應(yīng)低于 1.6 。應(yīng)能限制由于水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高而引起的過電壓。當(dāng)需大量降低勵磁電流時，應(yīng)能快速減磁或快速滅磁自動裝置26、機(jī)組的勵磁裝置27、水電站宜采用殘壓起勵為主、直流起勵為輔的起勵方式。它勵 起勵不成功時，應(yīng)自動啟動保護(hù)切除起