工廠供電系統(tǒng)的二次回路和自動(dòng)裝置35頁(yè)

1、第七章 工廠供電系統(tǒng)的二次回路 和自動(dòng)裝置第一節(jié) 概述第二節(jié) 操作電源第三節(jié) 電氣測(cè)量回路與絕緣監(jiān)視 （重點(diǎn)）第四節(jié) 高壓斷路器的控制和信號(hào)回路 （重點(diǎn)/難點(diǎn)）第五節(jié) 中央信號(hào)裝置 第一節(jié) 概述 供電系統(tǒng)的二次接線是指用來(lái)對(duì)一次接線的運(yùn)行進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)、指示和保護(hù)的電路，亦稱二次回路。 分原理電路圖和安裝接線圖(包括屏背面接線圖、端子接線圖等）。 二次回路按其功能分有：操作電源回路、電氣測(cè)量回路與絕緣監(jiān)視裝置、高壓斷路器的控制和信號(hào)回路、中央信號(hào)裝置、繼電保護(hù)回路以及自動(dòng)化裝置等。二次回路按電源性質(zhì)分直流回路交流回路交流電流回路：由電流互感器供電交流電壓回路：由電壓互感器供電 一、二次接線概念

2、 二、二次接線圖分類 端子接線圖原理電路圖屏背面接線圖第二節(jié) 操作電源作用： 正常運(yùn)行時(shí)操作電源應(yīng)能保證斷路器的合閘和跳閘； 事故狀態(tài)下，在母線電壓降低甚至消失時(shí)，操作電源應(yīng)能保證繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠地工作。 性質(zhì)：直流（可靠性高） 交流（可靠性不高） 操作電源是供高壓斷路器控制回路、繼電保護(hù)回路、信號(hào)回路、監(jiān)測(cè)裝置及自動(dòng)化裝置等二次回路所需的工作電源。一、操作電源概念要求：操作電源應(yīng)充分可靠，容量足夠并具有獨(dú)立性。 目前在較重要的中、大型變配電所選用的直流操作電源大多為帶免維護(hù)鉛酸蓄電池高頻開(kāi)關(guān)電源成套裝置。 二、直流操作電源充電模塊監(jiān)控模塊直流饋電柜交流配電單元電池室絕緣監(jiān)測(cè)模塊小型分屏柜小型

3、一體柜高頻開(kāi)關(guān)直流電源原理框圖一種直流電源系統(tǒng)圖三、交流操作電源 小型10kV配變電所一般選用交流操作電源，可以從所用變壓器或電壓互感器取得220V電壓源。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)中間變壓器電壓繼電器 用電壓互感器作交流操作電源，可靠性差，只能作為斷路器正常跳合閘以及油浸式變壓器瓦斯保護(hù)或干式變壓器溫度保護(hù)的工作電源。去分流跳閘方式 過(guò)電流保護(hù)的操作方式： 采用電流互感器作為操作電源，作用于電流脫扣器跳閘。 采用整流儲(chǔ)能裝置，將電流轉(zhuǎn)換成電壓，作用于電壓脫扣器，使斷路器跳閘。 采用不間斷電源UPS。作用于電壓脫扣器跳閘，使斷路器跳閘。第三節(jié) 高壓斷路器的控制和 信號(hào)回路 高壓斷路器的控制回路是指用控制開(kāi)關(guān)或遙

4、控命令操作斷路器跳、合閘的回路。 信號(hào)回路是用來(lái)指示一次系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的二次回路。用來(lái)顯示斷路器正常工作的位置狀態(tài)。用來(lái)顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)。在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)或在故障初期發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。信號(hào)按用途分位置信號(hào)：事故信號(hào)：預(yù)告信號(hào)：斷路器的控制和信號(hào)回路要滿足一定的基本要求。一、概述 二、采用燈光監(jiān)視就地操作的斷路器控制與信號(hào)回路 LW12型萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 控制開(kāi)關(guān)是開(kāi)關(guān)柜就地控制斷路器跳、合閘的操作元件。 這種控制開(kāi)關(guān)有六個(gè)位置： 兩個(gè)預(yù)備操作位置（“預(yù)備合閘”和“預(yù)備跳閘”）； 兩個(gè)操作位置（“合閘”和“跳閘”）； 兩個(gè)固定位置（“合閘后”和“跳閘后”）。LW2型萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

5、續(xù)上頁(yè)LW1216D/49.4636.6開(kāi)關(guān)接點(diǎn)圖表 觸點(diǎn)號(hào)1234567891011121314151617181920手柄位置跳 閘 后預(yù)備合閘合 閘合 閘 后預(yù)備跳閘跳 閘斷路器控制與信號(hào)回路分析：手動(dòng)操作的斷路器控制和信號(hào)回路手動(dòng)操作的斷路器控制和信號(hào)回路WC-控制小母線 WS-信號(hào)小母線 GN-綠色指示燈 RD-紅色指示燈R-限流電阻 YR-跳閘線圈（脫扣器） KM-繼電保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn)QF16-斷路器QF的輔助觸點(diǎn) QM-手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)輔助觸點(diǎn)電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路WC-控制小母線 WL-燈光信號(hào)小母線 WF-閃光信號(hào)小母線 WS-信號(hào)

6、小母線 WAS-事故音響信號(hào)小母線 WO-合閘小母線 SA-控制開(kāi)關(guān) KO-合閘接觸器 YO-電磁合閘線圈 YR-跳閘線圈 KM-繼電保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn) QF16-斷路器QF的輔助觸點(diǎn) GN-綠色指示燈 RD-紅色指示燈 ON-合閘方向 OFF-分閘方向1.手動(dòng)儲(chǔ)能合閘 采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器在首次合閘前需先儲(chǔ)足能量。 按鈕旋鈕指示燈行程開(kāi)關(guān)3412彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路儲(chǔ)足能量后，就可進(jìn)行合閘操作。 3412 2.手動(dòng)跳閘3412 3.自動(dòng)跳閘3412 斷路器自動(dòng)跳閘后，而控制開(kāi)關(guān)SA仍處于“合閘后”位置，這種情況稱為“不對(duì)應(yīng)”關(guān)系。 事故跳閘信號(hào)回路接通，使中央信號(hào)裝置發(fā)出事

7、故音響信號(hào)。 事故信號(hào)的解除： 將SA轉(zhuǎn)至“預(yù)備跳閘” “跳閘” “跳閘后”位，使其與斷路器恢復(fù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。 4.電氣防跳 利用SA的閉鎖觸點(diǎn)。3412 圖7-5 采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路 WC-控制小母線 WS-信號(hào)小母線 WAS-事故音響信號(hào)小母線 SA-控制開(kāi)關(guān) SB-按鈕 SQ-儲(chǔ)能位置開(kāi)關(guān) YO-電磁合閘線圈 YR-跳閘線圈 QF16-斷路器輔助觸點(diǎn) M-儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī) GN-綠色指示燈 RD-紅色指示燈 KM-繼電保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn)第四節(jié) 中央信號(hào)裝置 對(duì)中央事故信號(hào)裝置的要求是： 在任一斷路器事故跳閘時(shí)，能瞬時(shí)發(fā)出音響信號(hào)(電笛)，并在控制屏或配電裝置上有表示事故跳閘的具

8、體斷路器位置的燈光指示信號(hào)。 中央信號(hào): 事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào) 有能重復(fù)動(dòng)作和不能重復(fù)動(dòng)作兩種,并能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。 對(duì)中央預(yù)告信號(hào)裝置的要求是： 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)但不需立即跳閘的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)出音響信號(hào)（電鈴），并有顯示故障性質(zhì)和地點(diǎn)的指示信號(hào)（光字牌指示）。續(xù)上頁(yè) 下圖是不能重復(fù)動(dòng)作的中央事故信號(hào)裝置回路圖，為便于分析其工作原理，將變配電所的所有斷路器事故跳閘信號(hào)回路繪在一起列于圖右。 續(xù)上頁(yè) 下圖是不能重復(fù)動(dòng)作的中央預(yù)告信號(hào)裝置回路圖，為便于分析其工作原理，將配電裝置的預(yù)告信號(hào)回路列于圖右。 第五節(jié) 電氣測(cè)量回路與絕緣監(jiān)視 任務(wù)： 監(jiān)視供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消

9、耗的電能， 保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行。 要求： 對(duì)電氣測(cè)量?jī)x表，要保證其測(cè)量范圍和準(zhǔn)確度滿足變配 電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和計(jì)量的要求，并力求外形美觀，便于 觀測(cè)，經(jīng)濟(jì)耐用等。一、電氣測(cè)量回路（一）電氣測(cè)量的任務(wù)與要求 （二）電氣測(cè)量?jī)x表的配置 供電系統(tǒng)變配電裝置中的各部分儀表按規(guī)定要求配置。（三）電氣測(cè)量回路示例10kV線路電氣測(cè)量原理電路圖電能表接線續(xù)上頁(yè)380V電源進(jìn)線回路電氣測(cè)量原理電路圖。續(xù)上頁(yè) 基于先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理和單片機(jī)技術(shù)的新型數(shù)字式智能表，集測(cè)量、顯示、報(bào)警輸出、參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為一體，已逐步在重要的變配電所及其自動(dòng)化工程中得到應(yīng)用。 下圖是多功能綜合數(shù)字式智能

10、表的測(cè)量原理電路圖。二、交流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視 利用一次系統(tǒng)接地后出現(xiàn)的零序電壓給出信號(hào)或跳閘。本章小結(jié) 本章是本課程的重點(diǎn)，也是從事供電工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行必備的基礎(chǔ)知識(shí)。 本章首先講述了供電系統(tǒng)一次接線的概念、變配電所的操作電源 ；其次重點(diǎn)討論了電氣測(cè)量回路與絕緣監(jiān)視裝置、高壓斷路器的控制和信號(hào)回路 ；最后簡(jiǎn)要介紹了中央信號(hào)裝置 。 本章重點(diǎn)：電氣測(cè)量回路與絕緣監(jiān)視、高壓斷路器的控制和信號(hào)回路。 本章難點(diǎn)：高壓斷路器的控制和信號(hào)回路。 教學(xué)基本要求：了解變配電所常用操作電源、中央信號(hào)裝置；理解供電系統(tǒng)的典型二次接線；靈活運(yùn)用10kV及以下變配電所二次接線的設(shè)計(jì)。 習(xí)題1、什么是二次回路？什么是二次回

11、路的操作電源？常用的直流操作電源和交流操作電源各有哪幾種？2、對(duì)斷路器的控制和信號(hào)回路有哪些主要要求？什么是斷路器事故跳閘信號(hào)回路構(gòu)成的“不對(duì)應(yīng)原理”？3、試分析采用手動(dòng)操作和電磁操作的墩路器控制和信號(hào)回路的原理圖。4、什么是中央信號(hào)裝置？它有哪些信號(hào)？試分析不能重復(fù)動(dòng)作的中央事故和中央預(yù)告信號(hào)回路圖在一次電路發(fā)生短路故障時(shí)信號(hào)裝置各如何動(dòng)作？各有何特點(diǎn)？自 測(cè) 題 一、填空題 1變電所的信號(hào)裝置按用途可分為 、 、 三種。 2二次接線按功能分有操作電源回路 、 、 、 以及自動(dòng)化裝置等。 3. 小型變電所交流操作電源可從 取得，但其可靠性受一次系統(tǒng)影響，一般不能直接作為 保護(hù)的電源，對(duì)這種保護(hù)通常采用 操作方式。 二、簡(jiǎn)答題 1什么是操作電源？對(duì)其有何要求？ 2. 什么是二次接線？與一次接線有何聯(lián)系？ 三、分析題 試分析教材圖6-7所示斷路器控制和信號(hào)回路的工作原理。 電壓繼電器電磁式電壓繼電器實(shí)物圖片文字符號(hào)： KV圖形符號(hào)：測(cè)量線圈動(dòng)作觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)電磁線圈及電磁鐵動(dòng)靜觸點(diǎn)電能表接線三相兩元件有功電能表三相兩元件無(wú)功電能表中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)一相（如C相）接地時(shí)：一次系統(tǒng)的零序電壓電源負(fù)荷C 中性點(diǎn)對(duì)地電壓上升為相電壓，非故障相對(duì)地電壓上升為線電壓，因此，電氣設(shè)備對(duì)地絕緣應(yīng)按線