變配電所二次系統(tǒng)-第1講

1、變配電所二次系統(tǒng)變配電所二次系統(tǒng)（第一講）山西大學(xué)工程學(xué)院山西大學(xué)工程學(xué)院 電力工程系電力工程系 馬麗英馬麗英關(guān)于變配電所二次系統(tǒng) 作用：二次系統(tǒng)是變配電所的重要組成部分，對變配電所一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)，影響著變配電所的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 內(nèi)容：互感器二次電路、控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、直流系統(tǒng)等。 教學(xué)目的：培養(yǎng)學(xué)生全面了解發(fā)電廠、變電所和工廠供電中二次設(shè)備，二次系統(tǒng)及其作用；熟悉和掌握典型二次電路的組成和工作原理；使同學(xué)能迅速熟悉整個二次系統(tǒng)，縮短走上工作崗位后適應(yīng)期。 關(guān)于變配電所二次系統(tǒng)二次系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展控制技術(shù)方面單一的強(qiáng)電控制（多觸點萬能開關(guān)

2、）強(qiáng)電、弱電、計算機(jī)控制多控制方式并存（簡單控制開關(guān)、切換開關(guān)）保護(hù)技術(shù)方面電磁繼電器整流元件、晶體管、集成電路、微型計算機(jī)等自動化技術(shù)方面功能獨立、設(shè)備龐雜、接線及安裝調(diào)試復(fù)雜以微型計算機(jī)為核心，控制、測量、信號、保護(hù)、遠(yuǎn)動、管理一體化，功能統(tǒng)一、信息共享的計算機(jī)監(jiān)控及綜合自動化技術(shù)關(guān)于變配電所二次系統(tǒng) 教學(xué)要求： （1） 了解二次設(shè)備，二次系統(tǒng)及其作用； （2） 了解二次接線的研究范圍和內(nèi)容； （3）掌握二次電氣工程圖的特點、繪制方法和讀圖要領(lǐng)； （4） 熟悉和掌握典型二次電路的組成和工作原理； （5） 能讀懂和分析典型二次電路； （6） 具有二次電路的初步設(shè)計能力； （7）在學(xué)習(xí)過程中，

3、應(yīng)注重理論聯(lián)系實際，加強(qiáng)對二次電氣工程圖的讀圖訓(xùn)練。第一講 二次電氣圖的基本知識概念：二次電氣圖是用于反映二次系統(tǒng)的工作原理、組成、連接關(guān)系等的一種電氣工程圖。特點：連接導(dǎo)線多、二次設(shè)備動作程序多、工作原理復(fù)雜、工作電源種類多等，因而二次電氣圖較為復(fù)雜。內(nèi)容：基本概念、二次電路圖（闡述電氣工作原理）和二次接線圖（描述裝接關(guān)系）。第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 電氣圖是用電氣圖形符號、帶注釋的圍框或簡化外形表示電氣系統(tǒng)或設(shè)備中各組成部分之間相互關(guān)系及其連接關(guān)系的一種簡圖。 1.電氣圖的分類 （按表達(dá)形式和用途分） （1）系統(tǒng)圖或框圖 （2）電路圖 （3）功能圖 （4）邏輯圖 （

4、5）功能表圖 （6）等效電路圖第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 1.電氣圖的分類 （按表達(dá)形式和用途分） （7） 程序圖 （8） 端子功能圖 （9） 設(shè)備元件圖 （10）接線圖或接線表 （11）單元接線圖或單元接線表 （12）互聯(lián)接線圖或互聯(lián)接線表 （13）端子接線圖或端子接線表 （14）電纜配置圖或電纜配置表第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 1.電氣圖的分類 （按表達(dá)形式和用途分） （15）數(shù)據(jù)單 （16）位置簡圖或位置圖 2.電氣圖形符號、文字符號 （1）圖形符號（GB4728 將電氣圖形符號分為11類 ） 通常用于圖樣或其它文件以表達(dá)一個設(shè)備或概念的圖形、

5、標(biāo)記或字符，統(tǒng)稱為圖形符號。 一般符號：表示一類產(chǎn)品和其特征的簡單符號。 方框符號：表示元件、設(shè)備等的組合及其功能的簡單圖形符號。不給出元件、設(shè)備細(xì)節(jié)，也不考慮連接，例如：正方形、長方形、圓形圖形符號。 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 2.電氣圖形符號、文字符號 （2）文字符號 在圖形符號旁標(biāo)注相應(yīng)的文字符號，以區(qū)分不同的設(shè)備、元件，以及同類設(shè)備或元件中不同功能的設(shè)備或元件。 單字母符號：用拉丁字母將各種電氣設(shè)備、裝置和元器件分為23大類，每大類用一個專用單字母符號表示。 雙字母符號：將大類進(jìn)一步劃分時 增加另一字母。 輔助文字符號：表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及線路的功能、

6、狀態(tài)和特征。 一般形式：基本符號+輔助符號+數(shù)字序號 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 3.項目代號 項目是在電氣圖上用一個圖形符號表示的基本件、部件、組件、功能單元、設(shè)備、系統(tǒng)等，如電阻器、繼電器、發(fā)電機(jī)、開關(guān)設(shè)備、配電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等。 項目代號是用于識別圖、圖表、表格中和設(shè)備上的項目種類，并提供項目的層次關(guān)系、實際位置等信息的一種特定的代碼。 項目代號的4個代號段： 種類代號段（前綴為“-”）、高層代號段（前綴為“=”）、位置代號段（前綴為“+”）、端子代號段（前綴為“：”）。 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 3.項目代號 （1）種類代號（-）：用于識別

7、項目種類 ，由字母代碼和數(shù)字組成 ，例如：-K2表示第2個繼電器 。 （2）高層代號（=）：系統(tǒng)或設(shè)備中任何較高層次項目的代號，可用任意選定的字符、數(shù)字表示。例如：S1系統(tǒng)中的第2個斷路器QF2，可表示為 =S1-QF2。 （3）位置代號（+）：表示項目在組件、設(shè)備、系統(tǒng)或建筑物中的實際位置。 （4）端子代號（：）：同外電路進(jìn)行電氣連接的電器導(dǎo)電件的代號 。例如：-K4:C表示繼電器K4的C號端子。 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 4.電氣圖的基本表示方法 （1）用于電路的表示法 連接線或?qū)Ь€可采用多線表示法、單線表示法或混合表示法。 多線表示法：每根連接線或?qū)Ь€各用一條圖線

8、表示。 單線表示法：兩根或兩根以上的連接線或?qū)Ь€只用一條圖線表示的方法。 混合表示法：在同一圖中，一部分采用單線表示法，一部分采用多線表示法。第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 4.電氣圖的基本表示方法 （2）用于電氣元件的表示法 集中表示法：把一個元件各組成部分的圖形符號繪制在一起 。如下圖1-1所示： 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 4.電氣圖的基本表示方法 （2）用于電氣元件的表示法 半集中表示法：把一個元件某些組成部分的圖形符號在簡圖上分開布置，并用機(jī)械連接線表示它們之間關(guān)系的方法 。如下圖1-2所示： 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念

9、4.電氣圖的基本表示方法 （2）用于電氣元件的表示法 分開表示法：把一個元件各組成部分的圖形符號在簡圖上分開布置，僅用項目代號表示它們之間的關(guān)系。如下圖1-3所示： 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 4.電氣圖的基本表示方法 （3）元件工作狀態(tài)的表示法 分開表示法：用圖形符號表示元件、器件和設(shè)備，通常對應(yīng)在非激勵或不工作的狀態(tài)或位置，即元件、器件和設(shè)備的可動部分為非激勵或不工作的狀態(tài)或位置。 例如： 繼電器和接觸器在非激勵狀態(tài)（線圈不帶電的狀態(tài)）； 斷路器、負(fù)荷開關(guān)和隔離開關(guān)在斷開位置； 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 4.電氣圖的基本表示方法 （4）圖線的布

10、置 表示導(dǎo)線、信號通路、連接線等的圖線一般應(yīng)為直線、即橫平豎直，盡可能減少交叉和彎折。 水平布置：將設(shè)備和元件按行布置，使得其連接線一般成水平布置。 垂直布置：垂直布置是將設(shè)備和元件按列排列，連接線成垂直布置。 第一講 二次電氣圖的基本知識一、電氣圖的基本概念 4.電氣圖的基本表示方法 （5）電路或元件的布局 功能布局法：是指簡圖中元件符號的布置，只考慮元件功能關(guān)系，而不考慮實際位置的一種布局方法。大部分電氣圖，如系統(tǒng)圖、電路圖、邏輯圖等都采用此法。 位置布局法：是指簡圖中元件符號的布置對應(yīng)于該元件實際位置的布局方法。接線圖、電纜配置圖、屏面布置圖等都采用這種方法。 第一講 二次電氣圖的基本知

11、識一、電氣圖的基本概念 4.電氣圖的基本表示方法 （6）連接線去向和接線關(guān)系的表示法 連續(xù)表示法：將連接線頭尾用導(dǎo)線連通。 中斷表示法：將連接線在中間中斷，再用符號表示導(dǎo)線的去向。穿越圖面的連接線較長或穿越稠密區(qū)域時、去向相同的線組，允許將連接線中斷，在中斷處加相應(yīng)的標(biāo)記；一條圖線需要連接到另外的圖上去時，則必須采用中斷線表示。 第一講 二次電氣圖的基本知識二、二次電路圖 闡述二次系統(tǒng)的電氣工作原理，提供裝接和使用信息。分為：集中式、分開式和半集中式二次電路圖。 1.集中式二次電路圖（整體式原理電路圖） 把二次設(shè)備或裝置各組成部分的圖形符號，按照其相互關(guān)系、動作原理集中繪制在一起，以整體的形式

12、表示各二次設(shè)備之間的電氣聯(lián)接，一般與相關(guān)的一次回路部分畫在一起。可以對二次回路的構(gòu)成、動作過程和工作原理有一個明確的整體概念。如下圖1-4所示： 圖1-4 10kV線路過電流保護(hù)集中式二次電路圖 第一講 二次電氣圖的基本知識二、二次電路圖 2.分開式二次電路圖（展開式原理接線圖） 將二次系統(tǒng)中的設(shè)備元件按分開式方法表示，即設(shè)備元件各組成部分分別繪制在不同電源的電路（亦稱回路）中，說明二次系統(tǒng)的工作原理。 （1）分開式二次電路圖中一般包括： 交流電流回路：其電源是電流互感器二次繞組，負(fù)載是電流繼電器的線圈； 直流電壓回路：也稱直流操作回路，電源是直流電壓（+、）； 直流信號回路：電源是直流電壓（

13、+、），負(fù)載是信號電器 。 如下圖1-5所示 圖1-5 10kV線路過電流保護(hù)分開式二次電路圖 第一講 二次電氣圖的基本知識二、二次電路圖 2.分開式二次電路圖（展開式原理接線圖） （2）分開式二次電路圖的特點 各個設(shè)備元件的不同組成部分畫在不同回路中； 同一設(shè)備元件的不同組成部分標(biāo)注相同文字符號； 每個回路依次從上到下排列成若干行（當(dāng)水平布置時）或從左到右排列成若干列（當(dāng)垂直布置時）； 水平布置中，每一回路的左側(cè)一般都有簡單的文字，用以說明電路的名稱、功能等； 除電流互感器外，各回路的供電電源一般都是通過各種電源小母線引入的； 對每個回路及其元件間的連接線一般應(yīng)標(biāo)號，如下圖1-6所示。 圖1

14、-6 二次回路標(biāo)號示例 第一講 二次電氣圖的基本知識三、二次接線圖 表示二次設(shè)備的連接關(guān)系，是二次系統(tǒng)進(jìn)行布置、安裝、接線、查找、調(diào)試、維修和故障分析處理的主要依據(jù)。 包括： 單元接線圖、 互連接線圖、 端子接線圖、 電纜配置圖等。第一講 二次電氣圖的基本知識三、二次接線圖 1.單元接線圖（屏背面接線圖） 表示成套裝置或設(shè)備中一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部連接關(guān)系的接線圖，表示一個單元（如控制屏、配電屏）內(nèi)部各個項目（如元器件等）屏背面的內(nèi)部連接情況。 （1）項目的表示與布置 單元內(nèi)的項目采用簡化外形符號表示、簡單的元件可以采用一般符號、設(shè)備的引出端子按實際排列順序畫出、設(shè)備的內(nèi)部接線，一般不需要畫出。 根

15、據(jù)屏背面的視圖，將代表項目的簡化外形符號或一般符號等按項目的對應(yīng)位置布置。 第一講 二次電氣圖的基本知識三、二次接線圖 1.單元接線圖（屏背面接線圖） （2）單元的標(biāo)注 安裝單位編號及設(shè)備順序號； 與分開二次電路圖相一致的該項目的文字符號； 與設(shè)備表相一致的該項目的型號。 如下圖1-7所示：圖1-7 項目標(biāo)注示例第一講 二次電氣圖的基本知識三、二次接線圖 1.單元接線圖（屏背面接線圖） （3）導(dǎo)線的表示和標(biāo)記 導(dǎo)線的表示有中斷線、連續(xù)線、單線、多線等形式。若端子較少且布置在一起的項目，可采用連續(xù)線表示，顯得直觀和方便。在電氣工程圖中，一般采用中斷線表示導(dǎo)線。 相對標(biāo)記（相對編號）法：在本端的端

16、子處標(biāo)記遠(yuǎn)端所連接的端子的編號。 某個端子旁邊沒有標(biāo)號，說明該端子沒有連接對象；如果有兩個標(biāo)號，說明該端子有兩個連接對象。 如下圖1-8所示 圖1-8 相對標(biāo)記（編號）法的應(yīng)用第一講 二次電氣圖的基本知識三、二次接線圖 2.端子接線圖 端子是連接器件和外部導(dǎo)線的導(dǎo)電件。屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備之間的連接通過端子和電纜實現(xiàn)。許多端子組合在一起構(gòu)成端子排。 （1）端子的種類：如下表1-1所示 （2）端子排：如下圖1-9所示。 （3）端子接線圖：如下圖1-10所示。表1-1 常用端子的種類及用途序號種 類 特 點 及 用 途1一般端子連接電氣裝置不同部分的導(dǎo)線2試驗端子用于電流互感器二次繞組出線與儀表、繼電器線圈之間的連接，可從其上接入試驗儀表，對回路進(jìn)行測試3連接型試驗端子用于在端子上需要彼此連接的電流試驗回路中4連接端子用于回路分支或合并，端子間進(jìn)行連接用5終端端子用于端子排的終端或中間，固定端子或分隔安裝單位6標(biāo)準(zhǔn)端子用于需要很方便地斷開的回路中7特殊端子可在不松動或不斷開已接好的導(dǎo)線情況下斷開回路8隔板作絕緣隔板，以增加絕緣強(qiáng)度