《城市軌道交通變電所運行與維護》 課件匯 楊大麗 項目5-8 變電所電氣主接線的識圖分析與設備認知 - 變電所常見異常與故障處理

項目5

變電所電氣主接線的識圖分析與設備認知

任務1電氣主接線的識圖與分析【任務描述】認識并繪制常用一次設備圖形和文字符號，認識并分析典型的35kV變電所電氣主接線圖。01電氣主接線概述電氣主接線概述將一次設備（包括斷路器、隔離開關、互感器、避雷器、變壓器、母線、電纜等）按一定順序連接起來用于表示接受和分配電能的電路，稱為電氣主接線。1.電氣主接線基本要求1)安全性符合國家標準和有關設計規(guī)范的要求，能充分保證在進行各種操作和維護檢修時工作人員的人身安全和設備安全。2)可靠性滿足不同負荷對供電可靠性的要求。3)靈活性主接線中任一元件檢修、試驗時，很容易退出運行，并且不影響其他元件正常工作。4)經濟性在滿足上述要求的前提下，主接線應力求簡單，使投資最省、運行費用最低，并且節(jié)約電能和金屬材料的消耗量，盡量減少占地面積，且便于今后的擴建。2.電氣主接線的作用電氣主接線反映了變配電所的基本結構和性能，在運行中表明電能的輸送和分配關系、一次設備的運行方式，成為實際運行操作的依據(jù)。3.電氣主接線圖電氣主接線圖是按國家規(guī)定的圖形符號和文字符號畫出的電氣接線圖，又稱為一次接線圖。主接線因為三相對稱一般用單線圖表示。單線圖是表示三相交流電氣裝置中一相連接順序的圖。局部圖如互感器，由于三相不完全對稱，則用三線圖表示。4.

電氣設備圖形文字符號02電氣主接線的分類電氣主接線的分類變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)包含電源（進線）、變壓器和饋出線，它們之間如何連接是電氣主接線的主體。當同一電壓等級配電裝置中的進出線數(shù)目較多時，需設置母線作為中間環(huán)節(jié)。母線是接受和分配電能的裝置，是電氣主接線和配電裝置的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線一般按有無母線分類，分為無母線和有母線兩大類。無母線的主接線形式主要有單元接線、橋形接線和角形接線等。有母線主接線形式包括單母線和雙母線。單母線又分為單母線不分段、單母線分段、單母線帶旁路母線等形式；雙母線分為普通雙母線、雙母線分段、3/2斷路器雙母線及帶旁路母線雙母線等形式。03無母線型電氣主接線常見形式1.單元接線（1）結構特征單元接線又稱為線路-變壓器組接線。電源線路（或發(fā)電機）與變壓器直接連接成一個單元，組成線路-變壓器組。電源進線裝有斷路器和隔離開關，斷路器用于正常工作時投切該回路及故障時切除該回路；隔離開關用于在切斷電路時建立明顯可見的斷開點，將電源與停運設備可靠隔離，以保證檢修安全。（2）特點單元接線優(yōu)點是接線簡單清晰、設備少、占地少、經濟性好；缺點是運行可靠性和靈活性較差。（3）適用范圍一個線路-變壓器組接線一般用于可靠性要求不高的三級負荷。1.單元接線變電所單元接線實物圖2.橋形接線（a）內橋接線（b）外橋接線(1)結構特征兩條電源引入線分別經斷路器接入兩臺主變壓器，在兩條電源引入線間用帶斷路器的橋臂將它們連接起來，即構成橋式接線。帶斷路器的橋臂通常稱為連接橋。由斷路器QF3及其兩側隔離開關組成，QF3稱為聯(lián)絡斷路器，正常運行時可以處于接通或斷開狀態(tài)(由系統(tǒng)運行方式決定)。根據(jù)連接橋安裝位置的不同可分為內橋式接線和外橋式接線。2.橋形接線（a）內橋接線（b）外橋接線(2)內橋接線內橋接線連接橋置于線路斷路器QF1、QF2的內側，靠近主變壓器T1、T2。連接橋與主變壓器之間設置隔離開關，方便變壓器故障或檢修時進行故障隔離。為了提高內橋接線供電的可靠性和運行的靈活性，一般在進線斷路器外側再設置一條帶隔離開關的橋臂，稱為跨條（圖（a）虛線QS2和QS3）。內橋式接線具有如下特點：2.橋形接線（a）內橋接線(2)內橋接線內橋式接線具有如下特點：1）當一條線路發(fā)生故障時，只有該線路側的斷路器跳開，其余三條回路仍然能正常工作。例如WL1發(fā)生故障時，僅故障線路的斷路器QF1跳閘。2）需要切除或投入一條線路時，只要將該線路側的斷路器斷開或接通，其余三條回路仍然能正常工作。例如WL1需要切除時，直接切除斷路器QF1即可。2.橋形接線（a）內橋接線3）當一臺變壓器如T1發(fā)生故障時，聯(lián)絡斷路器QF3及與故障變壓器同側的線路斷路器QF1均自動跳閘，導致未故障線路WL1受到影響。要先將故障變壓器對應的隔離開關QS1斷開，再接通故障變壓器對應的斷路器QF1和橋斷路器QF3，才能恢復該線路的供電。4）需要切除一臺變壓器如T1時，要先斷開該線路斷路器QF1和連接橋斷路器QF3，然后再斷開變壓器對應隔離開關QS1，最后再接通該回路斷路器QF1和連接橋斷路器QF3，才能恢復WL1線路供電。2.橋形接線（a）內橋接線顯然，內橋接線在線路故障或切除投入時，不影響其余回路運行，并且操作簡單；而在變壓器的故障或切換時，要使相應回路停電，且操作復雜。所以內橋接線適用于輸電線路較長、線路故障率較高、變壓器不需要經常切換的場合。2.橋形接線（b）外橋接線（3）外橋接線外橋接線連接橋置于線路斷路器QF1、QF2的外側，靠近電源進線側。連接橋與電源進線之間設置隔離開關，方便電源進線故障或檢修時進行故障隔離。外橋接線在運行中的特點與內橋接線相反：在線路故障或切除投入時，要使相應變壓器短時停電，并且操作復雜；而在變壓器故障或切換時不影響其余回路供電，并且操作簡單。所以這種接線適用于線路較短、線路故障率較低、變壓器需要經常切換的場合。04有母線型電氣主接線常見形式1.單母線接線(1)單母線不分段接線圖為單母線不分段接線形式，有2路電源進線4路饋出線。1)結構特征：只有一組母線W，所有電源和出線回路，都經過開關電器連接在該母線上并列運行。1.單母線接線(1)單母線不分段接線2)主要優(yōu)點：接線簡單清晰，設備少，操作方便，造價便宜，只要配電裝置留有余地，母線可以向兩端延伸，可擴性好。3)主要缺點：可靠性和靈活性都較差。①母線或母線隔離開關檢修時，全部回路均需停運。②母線或母線隔離開關故障時，全部回路均需停運。③任一斷路器檢修時，其所在回路將會停運。4）適用范圍：單母線不分段接線只能用于對供電可靠性要求不高的小容量發(fā)電廠和變電所中。單母線接線(2)單母線分段接線1)結構特征用斷路器、隔離開關將母線分成兩段或兩個以上區(qū)段的單母線接線稱為單母線分段接線，QFd稱為分段斷路器，又稱為母聯(lián)斷路器。將母線W分成兩段單母線，當可靠性要求不高時，也可利用分段隔離開關QSd進行分段。單母線接線2)運行方式①QFd及兩側隔離開關均閉合，任一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器QFd在繼電保護裝置作用下自動跳閘，將故障段與非故障段母線分開，保障非故障段母線繼續(xù)運行，縮小了母線故障的停電范圍。②QFd兩側隔離開關閉合，而QFd斷開，左右兩段母線相互獨立而同時并列運行。(2)單母線分段接線單母線接線3)主要優(yōu)點：①任一段母線檢修時，另一段母線可照常運行。②任一段母線故障時，繼電保護裝置可使分段斷路器跳閘，保障非故障段母線繼續(xù)運行，減小了母線故障影響范圍，其可靠性比單母線不分段接線有了較大提高。③接線簡單清晰，經濟性較好。4)主要缺點：①任一段母線或母線隔離開關故障或者檢修時，該段母線上的所有回路均需停電；②任一斷路器檢修時，該斷路器所在回路將停電。5)適用范圍：中、小容量發(fā)電廠和進出線回路數(shù)較多的6～220kV變電所中。(2)單母線分段接線2.雙母線接線(1)結構特征雙母線接線如圖5-6所示。1)設置兩組母線W1、W2，兩組母線間通過母線聯(lián)絡斷路器QFc相連。2)每回路進出線均經一臺斷路器和兩組母線隔離開關分別接至兩組母線。(2)運行方式1)一組母線工作，另一組母線備用。所有電源和出線接于工作母線上，母聯(lián)斷路器QFc斷開，按單母線方式運行。按這種方式運行時只閉合與工作母線相連接的隔離開關，而與備用母線相連接的隔離開關斷開，當工作母線檢修或故障時切換至備用母線供電。2)兩組母線同時工作。將母聯(lián)斷路器兩側隔離開關及QFc合閘，進出線均衡地分配在兩組母線上，相當于單母線分段的運行方式。當一組母線故障時，在繼電保護作用下，母聯(lián)斷路器斷開，僅停與故障母線相連的負荷。2.雙母線接線(1)結構特征1)設置兩組母線W1、W2，兩組母線間通過母線聯(lián)絡斷路器QFc相連。2)每回路進出線均經一臺斷路器和兩組母線隔離開關分別接至兩組母線。(2)運行方式1)一組母線工作，另一組母線備用。所有電源和出線接于工作母線上，母聯(lián)斷路器QFc斷開，按單母線方式運行。按這種方式運行時只閉合與工作母線相連接的隔離開關，而與備用母線相連接的隔離開關斷開，當工作母線檢修或故障時切換至備用母線供電。2)兩組母線同時工作。將母聯(lián)斷路器兩側隔離開關及QFc合閘，進出線均衡地分配在兩組母線上，相當于單母線分段的運行方式。當一組母線故障時，在繼電保護作用下，母聯(lián)斷路器斷開，僅停與故障母線相連的負荷。2.雙母線接線(3)特點優(yōu)點：由于每個回路均可以換接至兩組母線的任一組上運行，使得雙母線接線的可靠性和靈活性大大提高，任一組母線檢修或故障時可切換至備用母線供電。缺點：檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電。2)變更運行方式時，操作步驟較為復雜，容易出現(xiàn)誤操作。3)增加了大量的母線隔離開關和母線長度，雙母線配電裝置結構較復雜，占地面積大，投資大。（4）適用范圍：雙母線接線用于對可靠性要求較高、進出線回路數(shù)較多的35～220kV變電所中。謝謝項目5

變電所電氣主接線的識圖分析與設備認知

任務2

變電所電氣主接線的識圖分析與設備認知【任務描述】兩人一組，分組識讀典型的主變電所電氣主接線圖，分析主變電所正常和非正常運行方式，對照電氣主接線圖，認識主變電所主要的一次設備。01主變電所總體認識主變電所總體認識主變電所的功能：將從城市電網獲取的三相交流110kV高壓降為三相交流35kV或10kV中壓，分別供給沿線的牽引變電所和降壓變電所。城市軌道交通供電系統(tǒng)按一級負荷設計，為保證供電的可靠性，通常設置兩座或兩座以上主變電所。當一座主變電所發(fā)生故障解列時，剩余主變電所應能承擔全線牽引負荷及動力照明一、二級負荷。每個主變電所要求必須有兩路互為備用的獨立進線電源，保證不間斷供電。對于進線電源的容量，要滿足正常和故障要求。正常時，兩路進線電源分列運行，互為備用；當一路電源故障時，另一路電源不應同時受到損壞，其容量應滿足該主變電所全部一、二級負荷供電要求。主變電所總體認識主變電所設置兩臺主變壓器，互為備用。正常時，兩臺主變壓器同時并列運行，各負擔50%的用電負荷；當一臺主變壓器發(fā)生故障時，另一臺主變壓器應能滿足其供電范圍內高峰小時牽引負荷和動力照明一、二級負荷的供電要求。02主變電所電氣主接線1.110kV高壓側常見電氣主接線形式主變電所高壓側設置兩路110kV電源進線，可以都是專線，也可以是一路專線、另一路“T”接，并設置兩臺主變壓器，常采用Y，d接線方式。正常時，兩路高壓110kV電源進線及兩臺主變壓器同時供電，并列運行。1.110kV高壓側常見電氣主接線形式（1）線路-變壓器組接線城市軌道交通主變電所為提高供電的可靠性，一般采用兩個線路-變壓器組接線。正常運行時，兩路電源進線同時供電，兩臺主變壓器同時并列運行。線路-變壓器組接線只配置兩個設備單元，這種接線的優(yōu)點是運行可靠，接線簡單，高壓設備少、占地少，所以經濟性好。不足之處是當電源線路故障檢修時，變壓器也會被迫停運，影響負荷供電的可靠性。線路-變壓器組接線方式適用范圍：主變電所不設高壓配電裝置，一臺主變壓器退出運行時，其他主變壓器能承擔主變電所供電范圍內的全部一、二級負荷。這種接線形式被廣泛應用于城市軌道交通主變電所中。1.110kV高壓側常見電氣主接線形式（2）內橋形接線在WL1和WL2進線電源之間通過連接橋相互聯(lián)絡，因連接橋靠近變壓器側，所以構成了內橋形接線。連接橋與主變壓器之間設置隔離開關，方便變壓器故障或檢修時進行故障隔離。正常運行時，連接橋斷路器斷開，類似于線路變壓器組接線，兩路進線電源各帶一臺主變壓器。1.110kV高壓側常見電氣主接線形式因內橋形接線線路側裝有斷路器，線路的投入和切除非常方便。當一條電源進線發(fā)生故障時，只有該線路側的斷路器跳閘，不影響另一條回路正常工作。但主變壓器故障時，則與故障變壓器同側的線路斷路器和連接橋斷路器均自動跳閘，從而影響了未故障線路的正常運行。內橋形接線適用于電源線路較長、線路故障率較高、變壓器不需要經常切換的場合。在城市軌道交通供電中，因主變壓器故障概率比線路低，且不需要經常切換，所以內橋形接線也經常應用于城市軌道交通主變電所中。2.中壓側電氣主接線城市軌道交通主變電所中壓側廣泛采用單母線斷路器分段接線方式。（1）正常運行方式在正常情況下，兩路進線WL1和WL2，兩臺主變壓器T1和T2分列運行，分別給中壓側左右兩段母線供電，此時QF1和QF3閉合、QF2和QF4閉合，而母聯(lián)斷路器QF5斷開，兩段中壓母線分列運行，通過饋線側斷路器將中壓電源饋出至牽引變電所和降壓變電所。（2）一路高壓進線或一臺主變壓器故障當一路高壓進線WL1或一臺主變壓器T1故障時，由繼電保護帶動故障所在回路斷路器QF1和QF3自動跳閘，由母聯(lián)備自投裝置帶動母聯(lián)斷路器QF5自動閉合，此時由另一路進線WL2經主變壓器T2給左右兩側的中壓母線供電，保障本主變電所范圍內的全部一、二級負荷的供電。03典型的主變電所電氣主接線識圖及運行方式分析1.主變電所的電氣主接線結構（1）高壓進線側該主變電所110kV側采用了兩個線路-變壓器組接線，兩路電源進線分別供兩臺主變壓器，兩臺主變壓器并列運行。（2）主變壓器設置兩臺主變壓器，采用了Y/d接線，功能是將外部電源供給的三相交流110kV電壓變換為三相交流35kV電壓。110kV高壓側星型繞組中性點采用避雷器加保護間隙，同時經隔離開關接地的方式。（3）中壓饋線側中壓饋線側采用了單母線斷路器分段接線方式。中壓側有10路饋出線，分別對稱地接在左右兩側35kV母線上，供給城市軌道交通沿線的牽引變電所和降壓變電所；另外，有2路饋出線經過341和342接1#和2#所用電變壓器，所用電變壓器將三相交流35kV電壓變換為三相交流0.4kV電壓，用于滿足主變電所自身的交直流負荷用電；有2路饋出線經過343和344接1#和2#接地變壓器；有2路饋出線經過331和332接1#和2#SVG裝置，用于動態(tài)無功補償，提高功率因數(shù)。2.運行方式（1）主變電所正常運行方式正常運行時，110kV系統(tǒng)兩路電源同時供電，兩臺主變壓器同時運行，兩路電源進線和主變壓器分列運行。35kV系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ段母線分列運行，分段斷路器300斷開。35kV分段斷路器裝有母聯(lián)備自投裝置，正常時應將方式選擇開關置于自動位置。通過饋線側斷路器311、313、315、317、321和312、314、316、318、322將35kVⅠ、Ⅱ段母線的電能輸送至城市軌道交通沿線的牽引變電所和降壓變電所。（2）主變電所非正常運行方式當一路110kV進線電源或者一臺主變壓器故障退出運行時，35kV分段斷路器300母聯(lián)備自投裝置自動投入（即300自動閉合），由另一路進線電源和主變壓器同時供35kVⅠ、Ⅱ段母線運行，承擔本變電所范圍內的全部I、II級負荷供電任務。04主變電所典型一次設備認知主變電所典型一次設備認知主變電所一次設備主要包含110kVGIS組合電器、主變壓器、中壓交流開關柜和所用電變壓器，部分主變電所還裝有接地變壓器、SVG裝置。1.高壓110kVGIS組合電器110kV側配電裝置常采用戶內安裝的GIS組合電器，即SF6全封閉組合電器。GIS組合電器中主要包含斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器等，對應著主變電所電氣主接線圖中主變壓器之前的所有一次設備。110kV側GIS常采用SF6氣體斷路器，配彈簧操動機構。采用GIS，不僅運行安全、可靠性高，而且結構緊湊、外型美觀、設備占用空間小。2.主變壓器主變壓器是城市軌道交通主變電所最主要的電氣設備，常采用三相油浸式有載調壓變壓器，選用Y，d接線方式。110kV側星型繞組中性點常采用避雷器加保護間隙，同時經隔離開關接地的方式，左側為保護間隙，中間部分為避雷器，右側為隔離開關，同時帶有載調壓開關和自動調壓裝置；35kV或10kV中壓側采用三角形接線。3.中壓35kV或10kV交流開關柜中壓側電壓為35kV時，常采用GIS，均為三相分箱式。35kV斷路器采用真空斷路器，操動機構為彈簧儲能式或彈簧液壓式，隔離開關一般采用三工位隔離開關。3.中壓35kV或10kV交流開關柜中壓側電壓為10kV時，常采用空氣絕緣的金屬鎧裝開關柜，開關柜被隔板分成母線室、斷路器手車室、電纜室和繼電器儀表室等不同的功能隔室。根據(jù)斷路器手車的放置位置又可以分為落地式和中置式兩種。4.自用電變壓器自用電變壓器容量較小，一般采用干式變壓器，單獨放置在戶內，用于滿足主變電所自身的交直流負荷用電。5.接地變壓器（部分主變電所裝設）接地變壓器的作用是為中性點不接地的一側系統(tǒng)提供一個人為的中性點，便于采用消弧線圈或小電阻的接地方式，滿足系統(tǒng)在該側接地要求。常采用Z型（曲折型）接地變壓器經消弧線圈或小電阻接地，電氣主接線圖中，饋出線經過343和344接1#和2#接地變壓器。6.SVG裝置（部分主變電所裝設）靜止無功發(fā)生器SVG是指采用全控型電力電子器件組成的橋式變流器進行動態(tài)無功補償?shù)难b置。它能夠迅速吸收或者發(fā)出所需無功功率，實現(xiàn)快速動態(tài)調節(jié)無功的目的。SVG不僅可以補償基波無功電流，而且可對諧波電流進行跟蹤補償，在中低壓動態(tài)無功補償與諧波治理領域得到廣泛應用。謝謝項目5

變電所電氣主接線的識圖分析與設備認知

任務3牽引變電所電氣主接線的識圖分析與設備認知【任務描述】兩人一組，分組識讀典型的牽引變電所電氣主接線圖，分析牽引變電所正常和非正常運行方式，對照電氣主接線圖，認識牽引變電所主要的一次設備。01牽引變電所總體認識牽引變電所總體認識城市軌道交通牽引變電所的功能是將城市電網區(qū)域變電所或城市軌道交通主變電所送來的三相交流35kV或10kV電壓經過降壓整流變換成直流1500V或750V電壓供給電力機車。因此，其主接線包括中壓側交流35kV或10kV接線、整流機組接線、直流側1500V或750V接線三部分。牽引變電所核心部件是整流機組。牽引變電所的數(shù)量、容量和設置的距離是根據(jù)牽引供電計算的結果,經過經濟技術比較后確定，一般設置在沿線若干車站及車輛段附近。牽引變電所按其所需容量設置兩組整流機組并列運行，沿線任一牽引變電所發(fā)生故障，由兩側相鄰的牽引變電所承擔其供電任務。02中壓側交流35kV或10kV接線形式1.中壓網絡通過中壓電纜，縱向把上級主變電所和下級牽引變電所、降壓變電所連接起來，橫向把全線各個牽引變電所、降壓變電所連接起來，便形成了中壓網絡，類似于輸電線路的功能。根據(jù)中壓網絡功能的不同，分為兩類。一類是為牽引變電所供電的中壓網絡，稱為牽引網絡；另一類是為降壓變電所供電的中壓網絡稱為動力照明網絡。1.中壓網絡根據(jù)牽引網絡和動力照明網絡是否共用同一個中壓供電網絡，中壓網絡又分為兩種。一種是獨立的牽引網絡與獨立的動力照明網絡，指的是牽引和動力照明供電網絡相對獨立，不共用同一個中壓網絡，可采用不同的或相同的中壓電壓等級；1.中壓網絡另一種是牽引動力照明混合網絡，指的是牽引和動力照明網絡共用同一個中壓網絡，采用同一中壓電壓等級。對于集中式供電方式，可以采用獨立的牽引網絡與獨立的動力照明網絡，也可以采用牽引動力照明混合網絡。對于分散式供電方式，通常采用牽引動力照明混合網絡。2.中壓網絡接線形式（1）獨立牽引網絡的接線方式對于圖5-17（a），主接線采用了單母線接線，兩個獨立進線電源來自于主變電所，互為備用，牽引變電所母線的進線和出線均采用了斷路器，用于控制電流的通斷和故障保護。正常工作時，一路電源工作，另一路備用。當工作電源（如QF1所在回路）故障時，由繼電保護帶動QF1自動跳閘切除故障，備用電源回路斷路器QF2由備用電源自動投入裝置帶動自動合閘，保障該牽引變電所正常供電。2.中壓網絡接線形式（1）獨立牽引網絡的接線方式對于圖5-17（b），兩個相鄰的牽引變電所構成一組，每個牽引變電所主接線均采用了單母線接線，這一組牽引變電所的兩個獨立電源來自于主變電所，每一個牽引變電所均從主變電所接入一路主電源，兩個牽引變電所通過聯(lián)絡電纜實現(xiàn)電源互為備用，聯(lián)絡電纜上裝有斷路器QF3和QF4。正常工作時，QF1、QF2閉合，分別供兩個牽引變電所；聯(lián)絡電纜上的QF3、QF4為備用電源斷路器，二者有一個閉合（設QF3閉合）。當QF1因進線電源失壓由繼電保護帶動自動跳閘時，QF4自動合閘，由另一路電源進線經QF2、QF4、QF3供兩個牽引變電所。2.中壓網絡接線形式（2）獨立動力照明網絡的接線方式將全線的降壓變電所分為若干個供電分區(qū)，每個降壓變電所從主變電所或相鄰降壓變電所的不同母線引入兩個獨立的電源，中壓側采用單母線斷路器分段接線，設置兩臺動力變壓器，分別對稱地接在中壓側左右兩段母線上。相鄰供電分區(qū)通過環(huán)網電纜聯(lián)絡，形成雙環(huán)網接線方式。2.中壓網絡接線形式（3）牽引動力照明混合網絡的接線方式當牽引網絡與動力照明網絡采用同一個電壓等級時，可以采用牽引動力照明混合網絡，圖中包含兩個牽引降壓混合所和一個獨立的降壓變電所。將全線分為若干個供電分區(qū)，每個牽引降壓混合所或降壓變電所從主變電所或相鄰變電所的不同母線引入兩個獨立的電源，中壓側采用單母線斷路器分段接線，牽引降壓混合所中兩臺整流機組接在同一段中壓母線上，而兩臺動力變壓器，分別對稱地接在中壓側左右兩段母線上并列運行。相鄰供電分區(qū)通過環(huán)網電纜聯(lián)絡，形成雙環(huán)網接線方式。03整流機組常用接線方式整流機組常用接線方式整流機組是城市軌道交通牽引變電所最重要的設備。城市軌道交通供電系統(tǒng)中的牽引整流機組通常采用等效24脈波整流電路，它是由兩個12脈波整流電路并聯(lián)運行構成，所以需要兩套牽引整流機組，每一套整流機組包含整流變壓器和整流器。1.單母線不分段接線對于獨立的牽引變電所，中壓側常采用單母線不分段接線方式，兩套整流機組接在母線上。接線簡單，經濟性好，但可靠性較低。2.單母線分段接線對于牽引降壓混合變電所，中壓側常采用單母線分段接線方式，廣泛采用了兩套牽引整流機組接在同一段母線的形式。這樣，兩套整流機組進線的中壓母線電壓相同，能夠平衡兩套整流機組的輸出負荷，有利于諧波治理。若兩套整流機組分別接至左右兩側中壓母線，則當兩側中壓母線因電網波動電壓不相同時，兩套整流機組輸出負荷不均衡，效果不理想。正常運行時，兩套12脈波整流機組同時并聯(lián)運行，構成等效24脈波整流。當一套整流機組因故障退出時，另一套整流機組在過負荷和諧波允許的情況下，可以繼續(xù)運行。04直流側常用電氣主接線形式直流側常用電氣主接線形式直流饋出側1500V或750V常采用單母線接線方式。在圖5-21（a）中，直流側采用了單母線接線。設置一條正母線，一條負母線。結構特點如下：1）兩路進線采用直流快速斷路器，用于控制正母線直流電流的通斷和故障保護；2）設置四路直流饋出線，分別饋出至接觸網（軌）的上下行，每一路直流饋出線上采用了一組開關電器，由斷路器和電動隔離開關構成；直流側常用電氣主接線形式3）整流機組負極采用電動隔離開關，便于實現(xiàn)綜合自動化；4）直流饋線側沒有備用斷路器，在上下行同一饋電區(qū)電分段處分別設置縱向電動隔離開關，使饋出線斷路器可互為備用，當牽引變電所故障退出運行時能夠實現(xiàn)大雙邊供電。直流側常用電氣主接線形式這種接線方式運行可靠性高，經濟性好，因此在城市軌道交通供電系統(tǒng)中廣泛采用。圖5-21（b）接線方式在（a）基礎上，將直流進線側斷路器改為電動隔離開關，其他完全相同。由于進線側采用電動隔離開關，設備價格變低，經濟性好，但直流母線故障時，只能由中壓側交流斷路器進行故障保護，跳閘時間較長，性能變差。05典型的牽引變電所電氣主接線識圖及運行方式分析（1）中壓35kV交流進線側中壓35kV電源進線側采用了單母線接線，1#和2#整流機組通過121和123手車式斷路器接于母線并聯(lián)運行。整流機組進線上裝有電流互感器和避雷器，避雷器用于防止雷擊引起的過電壓。（2）整流機組該牽引變電所整流機組的功能是將三相交流35kV電壓變換為直流1500V為電力機車供電，由兩套12脈波整流機組同時并聯(lián)運行，構成等效24脈波整流。1.牽引變電所電氣主接線結構（3）直流饋線側牽引變電所直流饋線側采用了單母線接線方式。兩組直流進線柜中的手車式斷路器201和202將電能輸送至直流1500V正母線；兩組負極柜連接于整流機組負極與負母線之間，柜內裝設隔離開關2011、2021。牽引變電所直流側有4路饋出線，每路饋出線裝設直流快速斷路器和電動隔離開關，由4組直流饋線柜211、212、213、214和4組隔離開關柜2111、2121、2131、2141分別送至上下行線的接觸網。設置縱向電動隔離開關2113和2124，使饋出線211和213可互為備用，饋出線212和214可互為備用，同時能夠實現(xiàn)大雙邊供電。2.運行方式（1）牽引變電所正常運行方式牽引變電所正常運行時，中壓35kV側兩路斷路器121和123同時閉合，兩套整流機組并聯(lián)運行同時供電。在牽引所直流側，直流負極柜隔離開關2011、2021閉合，進線柜斷路器201和202閉合，直流饋線側四路同時并列運行，2111、211、2112、212、2113、213、2114、214閉合，縱向電動隔離開關2113和2124斷開。因直流負極柜中的隔離開關2011、2021與直流進線柜斷路器201、202及中壓交流開關柜斷路器121、123存在閉鎖關系，只有當中壓交流開關柜斷路器分閘且直流進線斷路器處于分閘狀態(tài)，直流牽引系統(tǒng)無故障，自檢通過時，對應的負極柜隔離開關才允許操作。（2）牽引變電所非正常運行方式當其中一套整流機組發(fā)生故障退出運行時，由另一套整流機組獨立向負荷供電，此時為12脈波整流。直流饋線側其中一路饋出線故障時縱向電動隔離開關合閘。例如斷路器211故障檢修時，由斷路器213、隔離開關2131經2113向左右兩側的接觸網供電。當兩臺饋出線斷路器例如211和213同時故障或檢修時，閉合縱向電動隔離開關2113可以構成大雙邊供電。當整座牽引變電所故障退出運行時，也可以利用縱向電動隔離開關實現(xiàn)大雙邊供電。06牽引變電所主要一次設備認知牽引變電所主要一次設備認知牽引變電所一次設備主要由中壓交流開關柜、整流機組、直流進出線柜、負極柜、排流柜、鋼軌電位限制裝置等組成。1.中壓交流開關柜中壓交流開關柜構造和使用方法與主變電所中壓交流開關柜相同，對應圖5-22中的121、123。中壓側電壓為35kV時，常采用GIS開關柜；電壓為10kV時，常采用空氣絕緣的金屬鎧裝開關柜。2.整流機組牽引變電所的核心部件是整流機組，它由整流變壓器（RT1、RT2）和整流器（R1、R2）組成。整流變壓器一般采用戶內環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，無載調壓。3.直流開關柜1）進線柜：進線柜（正極柜）外觀如圖。進線柜有兩個，對應圖5-22中的201和202，用于實現(xiàn)整流機組向直流正極母線的電能傳輸、控制和保護。2）負極柜：對應圖5-22中的2011和2021。3）饋線柜：對應圖5-22中的211、212、213、214，用于實現(xiàn)直流母線向接觸網饋電的控制和保護。4.排流柜排流柜核心設備是二極管，當排流網中雜散電流過大，二極管導通，通過排流柜直接排入負極。5.鋼軌電位限制裝置鋼軌電位限制裝置是將鋼軌的電位限制在預定的人身安全范圍內，對應圖5-22中的OVPD。在鋼軌對地電位超過規(guī)定值時，可將鋼軌和變電所接地母排連接起來，防止人身安全遭受威脅。6．逆變回饋型再生制動能量吸收裝置（部分牽引變電所裝設）城市軌道交通列車廣泛使用了電制動技術，一種是將制動時的動能轉化為電能后再將電能送回電網，稱為再生制動；另一種是將制動產生的能量變成熱能消耗掉，稱為電阻制動。傳統(tǒng)的列車電阻制動做法是將再生能量通過車輛上制動電阻發(fā)熱消耗或機械制動消耗，浪費了大量電能。在牽引變電所出現(xiàn)了新型的逆變回饋型再生制動能量吸收裝置。再生制動能量吸收裝置主要作用是將再生制動能量回饋到交流電網。其工作原理為：當檢測到列車處于再生制動狀態(tài)且直流母線電壓大于設定值時，立即啟動能量吸收裝置，把機車制動時的能量回饋到交流電網，這樣既穩(wěn)定了直流母線電壓又節(jié)約了能量。當檢測到直流母線電壓小于設定值時，立即關閉能量吸收裝置。謝謝項目5

變電所電氣主接線的識圖分析與設備認知

任務4降壓變電所和牽引降壓混合所電氣主接線識圖分析與設備認知

【任務描述】識讀典型的降壓變電所和牽引降壓混合變電所電氣主接線圖，分析其正常和非正常運行方式，對照電氣主接線圖，分組認識降壓變電所和牽引降壓混合變電所的主要一次設備。01降壓變電所功能及要求降壓變電所功能及要求城市軌道交通降壓變電所的功能：將三相交流35kV或10kV中壓經動力變壓器變換為三相交流0.4kV低壓，為動力照明負荷供電。降壓變電所的供電對象是車站與線路區(qū)間的動力、照明負荷和通信信號設備等。降壓變電所可以與牽引變電所合并設置，形成牽引降壓混合變電所。但當某車站無牽引變電所，或者是降壓變電所與牽引變電所進線電壓等級不同時，則設置獨立的降壓變電所，大多數(shù)降壓變電所是單獨設置的。降壓變電所功能及要求城市軌道交通每個車站都應設降壓變電所，位置應盡量靠近負荷中心，以降低能耗。降壓變電所的設置方式通常有以下幾種：1）對于一般的地鐵車站，在低壓負荷較為集中的位置設置1座降壓變電所。2）在有換乘或折返的車站或動力照明負荷較大的車站，除了在車站一側設置1座降壓變電所A所外，在車站另一側設置1座降壓變電所B所，負責該側電氣設備的供電，但B所三相交流35kV或10kV進線電源引自A所，B所又稱為跟隨式降壓變電所。3）當?shù)罔F車站規(guī)模較大，在車站兩側的負荷都比較集中時，可以分別在車站的兩側建立降壓變電所A所和B所。降壓變電所功能及要求降壓變電所的供電對象包含一級、二級和三級負荷，通常要求降壓變電所從中壓環(huán)網引入兩路電源，設置兩臺動力變壓器，每臺變壓器應滿足一、二級負荷所需的容量。正常情況下，由兩臺變壓器并列運行，同時給負荷供電。當一臺變壓器故障時，另一臺變壓器供重要的一、二級負荷。低壓側的動力、照明負荷配電系統(tǒng)電壓為交流380V或220V，常采用TN-S系統(tǒng)。02降壓變電所的電氣主接線識圖分析與設備認知1．設置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設備認知（1）35kV中壓側接線及設備1）35kV中壓側接線降壓所35kV中壓側有四路，分別為301、302、303、304，其中301和302所在的回路為該降壓所的電源進線，兩路互為備用，另外兩路303和304饋出至相鄰變電所。顯然，中壓35kV側采用了單母線分段接線，利用斷路器300分段。正常運行時，兩路進線斷路器301和302同時閉合，303和304向相鄰變電所供電時閉合，母聯(lián)斷路器300斷開。中壓35kV的I段和II段母線上分別安裝電壓互感器和避雷器，電壓互感器用于監(jiān)測35kV母線電壓，避雷器用于防止雷擊引起的過電壓。1．設置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設備認知2）35kV中壓側設備35kV中壓側有7個中壓交流開關柜，開關柜中主要設備是斷路器和三工位開關。其中301、302、303、304為中壓側進出線柜，負責與主變電所及相鄰牽引變電所、降壓變電所聯(lián)系的開關柜；341、342為中壓側饋線柜，是指變電所中壓母線連接至動力變壓器的開關柜；300為母聯(lián)柜，是指連接變電所35kVI段和II段母線的開關柜。1．設置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設備認知（2）動力變壓器

降壓變電所的核心部件是動力變壓器，設置兩臺，如圖5-25中ST1和ST2，功能是將三相交流35kV電壓變換為三相交流0.4kV電壓為動力照明負荷供電。動力變壓器繞組聯(lián)接組別常采用Dyn11，一次側采用三角形接線，二次側采用星形接線且中性點接地，選用干式變壓器。1．設置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設備認知（3）0.4kV低壓側接線及設備1）0.4kV低壓側接線

0.4kV低壓側采用了單母線分段接線，利用斷路器403分段。正常運行時，中壓側隔離開關3411、斷路器341經ST1和手車式斷路器401向0.4kVI段母線供電，3421、342經ST2和402向0.4kVII段母線供電，分段斷路器403斷開，兩臺動力變壓器和兩段母線同時并列運行，通過低壓饋線斷路器向動力照明負荷供電。當動力變壓器ST1故障退出運行時，0.4kV分段斷路器403母聯(lián)備自投裝置自動投入，由另一路進線電源通過342和ST2、402供0.4kVⅡ段母線，再經403供0.4kVⅠ段母線，ST2承擔本降壓所范圍內的全部一、二級負荷供電任務。1．設置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設備認知2）0.4kV低壓側設備0.4kV低壓側設備主要是低壓交流開關柜，對應圖5-25中401、402、403及六路低壓饋出線柜。其中401、402為低壓進線柜，用于連接動力變壓器與低壓0.4kV交流母線。403為低壓母聯(lián)柜，用于連接低壓0.4kVI段和II段交流母線。1．設置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設備認知低壓進線柜和母聯(lián)柜核心部件是低壓斷路器，一般采用框架式斷路器。低壓饋線柜用于連接低壓0.4kV交流母線和動力照明負荷，饋線柜一般采用抽屜式開關柜，抽屜單元常采用塑殼式斷路器。2.跟隨式降壓變電所電氣主接線跟隨式降壓變電所電氣主接線圖如圖5-28所示，其三相交流35kV進線電源引自同一車站另一個降壓變電所的不同母線。跟隨式降壓變電所中壓側采用了線路-變壓器組接線，低壓側采用了單母線分段接線方式，設母線分段開關。3.設置2座降壓變電所的典型電氣主接線左側為A所，右側為B所，兩段35kV中壓母線分別引至A所和B所。為提高供電的可靠性，A所和B所分別設置兩臺動力變壓器并實施交叉供電，即A所通過本所35kVI段母線的饋線柜341和B所35kVII段母線饋線柜342向兩臺動力變壓器ST1、ST2供電，而B所通過A所35kVI段母線饋線柜343和本所35kVII段母線的饋線柜344向兩臺動力變壓器ST3、ST4供電。對于每一個降壓變電所而言，其結構和運行方式與只設置一個降壓變電所類似。03牽引降壓混合變電所的電氣主接線識圖與設備認知牽引降壓混合變電所的電氣主接線識圖與設備認知當某車站既有牽引變電所又有降壓變電所且二者進線電壓等級相同時，一般合建為牽引降壓混合變電所。1．電氣主接線識圖（1）中壓35kV交流進線側中壓35kV側采用了單母線分段接線，正常運行時，母聯(lián)斷路器300斷開。（2）整流機組整流機組的功能是將三相交流35kV電壓變換為直流1500V為電力機車供電。1#和2#整流機組通過321和323同接于35kVI段母線并聯(lián)運行，構成等效24脈波整流。（3）動力變壓器動力變壓器的功能是將三相交流35kV電壓變換為三相交流0.4kV電壓為動力照明負荷供電。兩臺動力變壓器ST1和ST2分別對稱地接于35kVI段和II段母線上并列運行。1．電氣主接線識圖（4）直流牽引側直流牽引側結構和運行方式同獨立的牽引變電所，采用了單母線接線方式，直流側有四路饋出線，分別送至上下行線的接觸網，并設置縱向電動隔離開關2113和2124，使饋出線可互為備用，同時能夠實現(xiàn)大雙邊供電。（5）0.4kV低壓側結構和運行方式同獨立的降壓變電所。2.設備認知牽引降壓混合變電所的主要設備有中壓交流開關柜、互感器、避雷器、整流機組、動力變壓器、低壓交流開關柜、直流進線柜、直流饋線柜、負極柜、排流柜（SC）、鋼軌電位限制裝置柜（OVPD）等，其結構和使用方法同獨立的牽引變電所和降壓變電所。謝謝項目6變電所二次回路的識圖與分析任務1二次回路的認識【任務描述】認識二次設備常用的圖形符號及文字符號，識讀和分析典型的二次接線圖。01二次回路的概念與功能二次回路的概念與功能電氣設備根據(jù)功能的不同可以分為一次設備和二次設備兩大類，一次設備是城市軌道交通供電系統(tǒng)的主體，是指用來接受電能、變換和分配電能的設備和載流導體。二次設備是城市軌道交通供電系統(tǒng)安全可靠運行的保障。二次設備是指對一次設備進行控制、保護、監(jiān)視和測量的系列低壓、弱電設備，又稱為輔助設備，包括測量儀表、控制信號裝置、繼電保護裝置、自動裝置、操作電源、控制電纜及熔斷器等。變電所中的二次設備按一定順序相互連接而成的電路稱為二次電路，也稱為二次接線、二次回路。二次回路的基本任務是：反映一次設備的工作狀況，控制一次設備；當一次設備發(fā)生故障時，能使故障部分迅速退出工作，以保證電力系統(tǒng)處在最佳運行狀態(tài)。02二次回路的分類二次回路的分類二次回路按電流制式分為直流回路和交流回路。按工作性質分為以下幾類：1.監(jiān)視、測量回路主要由測量元件、顯示儀表及其相關回路組成，其作用是監(jiān)視、測量一次設備的工作狀態(tài)，以便運行人員掌握一次設備的運行情況，為運行管理、事故分析提供參數(shù)。2.控制回路主要由控制開關和相應的控制繼電器組成，其作用是對一次高壓開關設備進行分、合閘操作。3.信號回路主要由開關設備的位置信號、繼電保護和自動裝置的動作信號和中央信號三部分組成。其主要作用是反映一次設備和二次設備的工作狀態(tài)。4.調節(jié)回路調節(jié)回路是指調節(jié)型自動裝置，主要由測量機構、傳送機構、調節(jié)器和執(zhí)行機構組成。其作用是根據(jù)一次設備運行參數(shù)的變化，實時在線調節(jié)一次設備的工作狀態(tài)，以滿足運行要求。5.繼電保護和自動裝置回路電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，能夠自動反應和處理故障。它主要由繼電保護、自動裝置和相應的輔助元件組成。其作用是自動判別一次設備的工作狀態(tài)，在事故和不正常運行狀態(tài)時，繼電保護裝置能夠自動切除故障和消除不良狀態(tài)并發(fā)出報警信號。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，能自動、快速、有選擇性地切除故障，減小設備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，增加供電的可靠性；及時反映主設備的不正常狀態(tài)，提示運行人員關注和處理，保證主設備的完好及系統(tǒng)的安全。6.遠動回路為了完成城市軌道交通變電所與調度所之間遠距離信息實時自動傳輸，必須應用遠動技術，采用遠動裝置。遠動技術即調度所與各被控端(含變電所等)之間實現(xiàn)遙控、遙測、遙信和遙調技術的總稱。7.操作電源系統(tǒng)操作電源系統(tǒng)主要由電源設備和供電網絡組成，它包括直流電源系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)。其作用是供給上述各回路工作電源。城市軌道交通變電所的操作電源多采用直流電源系統(tǒng)，簡稱直流系統(tǒng)。03二次接線圖二次接線圖用規(guī)定的圖形和文字符號，來表明二次設備的配置、相互連接關系和工作原理的電氣接線圖，稱為二次回路圖，即二次接線圖。二次接線圖按照用途一般分為歸總式原理接線圖、展開式原理接線圖和安裝接線圖。二次接線圖應采用國家標準的圖形及文字符號，按設備的正常狀態(tài)畫出。所謂設備的正常狀態(tài)是指電器元件的受電量或非電氣元件的受力均未達到動作值時的原始狀態(tài)。因此，常開觸點是指設備在正常狀態(tài)時斷開著的觸點，也稱為動合觸點或正觸點；而常閉觸點即指設備在正常狀態(tài)時閉合著的觸點，也稱為動斷觸點或反觸點。1.歸總式原理接線圖1歸總式原理接線圖簡稱原理圖，是以整體的形式表示各二次設備之間的電氣連接及其工作原理的接線圖。歸總式原理圖主要特點如下：21)二次接線和一次接線的有關部分畫在一起，且電氣元件以整體的形式來表示，能表明各二次設備的構成、數(shù)量及電氣連接情況，圖形直觀形象，便于設計構思和記憶，并可清晰地表明二次接線對一次接線的輔助作用。32)用統(tǒng)一的圖形和文字符號表示，按動作順序畫出，便于分析整套裝置的動作原理，便于對整套保護裝置的工作原理有一個整體概念，是繪制展開式原理接線圖等其他工程圖的原始依據(jù)。3)缺點是交、直流回路畫在一起，連線交叉零亂，又沒有元件間的內部連線、端子號碼和回路的標號等，對于較復雜裝置很難用原理接線圖表現(xiàn)出來。因此，實際工程中一般不采用歸總式原理圖。1.歸總式原理接線圖過電流保護裝置由一個電流繼電器KA、時間繼電器KT、信號繼電器KS組成，并通過電流互感器TA和斷路器分閘線圈YT與主電路聯(lián)系在一起。正常時，由于負荷電流經電流互感器變流后流入電流繼電器線圈的電流值小于KA的動作值，各繼電器均處于正常狀態(tài)，常開觸點斷開。斷路器處于合閘位置的動作狀態(tài)，其常開輔助觸點閉合。1.歸總式原理接線圖當一次電路發(fā)生短路故障時，饋線電流增大，TA的二次電流也隨之增大。當二次電流增大至KA的整定動作值時，KA動作，其常開觸點閉合，接通了KT線圈的直流回路，其帶時限的常開觸點延時后閉合，使直流電源的正極經KT的常開觸點、KS的線圈、斷路器常開輔助觸點、分閘線圈YT與直流電源的負極接通，分閘線圈YT受電，斷路器操動機構動作使斷路器跳閘，自動切除故障線路。同時，信號繼電器KS受電動作，其常開觸點閉合，發(fā)出分閘信號。2.展開式原理接線圖展開式原理接線圖是將二次設備按其線圈和觸點的接線回路展開分別畫出。3.安裝接線圖安裝接線圖是制造廠或施工單位根據(jù)展開式原理圖而繪制的配電盤布置及接線的實際安裝圖。謝謝項目6變電所二次回路的識圖與分析任務2展開式接線圖的識圖與分析【任務描述】認識展開接線圖中常用的二次設備圖形及文字符號，分組識讀與分析典型的二次展開接線圖，比較原理圖和展開圖的差異。展開式原理接線圖是將二次設備按其線圈和觸點的接線回路展開分別畫出，將整體形式的二次電路按其供電電源的性質不同，分解成交流電壓、交流電流和直流回路等相對獨立的部分，組成多個獨立回路，表示二次電路設備配置、連接關系和工作原理的二次接線圖，稱為展開式原理接線圖，簡稱展開圖。展開式原理接線圖是目前二次接線圖中應用最為廣泛的一種類型。01展開圖結構及特點展開圖結構及特點展開圖的主要特點是“以分散的形式表示二次設備之間的電氣連接”。1）按不同電源回路劃分為多個獨立回路。2）同一電氣元件的線圈、觸點按其通過電流性質的不同，分別繪入對應的直流回路、交流回路中去。展開圖結構及特點展開式原理接線圖中，屬于同一性質電路內的線圈、觸點按電流通過的方向順序（該順序應便于接線）連接構成各自的回路。在同一回路里，繼電器的線圈、觸點及其他二次設備按電流流通的順序從左至右依次連接，稱為展開式原理接線圖的“行”，并在各行的右側標出回路作用的文字說明。各回路排列順序一般是先交流電流回路、交流電壓回路，后直流回路。在每個回路中，對交流回路是按U、V、W、N相序分行排列的；對直流回路則是按各電氣元件動作的先后順序由上而下逐行垂直排列的。02二次回路的標號原則二次回路的標號原則為了便于二次電路安裝施工和在投入運行后進行檢修，對展開圖不同回路及回路中各元件間連接導線應分別編制不同的標號。標號應做到：根據(jù)標號能了解該回路的用途；根據(jù)標號進行正確連接。二次回路的標號采用“等電位編號原則”，即回路中連于同一電位點的所有分支導線均應編相同的標號。二次回路標號一般由不同范圍內的1～3位數(shù)字組成。直流回路的正電位點用奇數(shù)標號(如1、3、5…)；負電位點用偶數(shù)標號(如2、4、6…)；交流回路應該在數(shù)字標號前注明相別(如A411、B411、C411…)?；芈分杏删€圈、觸點、開關、按鈕、電阻、連接片等元件間隔的不同線段，用不同的數(shù)字標號組表示。因為在觸點斷開時觸點兩端已不是等電位，應給予不同的編號。03二次回路的標號方法1.直流回路標號方法直流回路的編號一般從正極回路線段起按規(guī)定的奇數(shù)號依次編制，每經過一個非阻抗元件(如按鈕、開關、觸點、連片等)，標號按奇數(shù)號遞增(除特殊用途的標號外)。當經過阻抗元件時(如電壓線圈、電阻等)，應改變標號極性，即從負極側按規(guī)定的偶數(shù)標號根據(jù)上述的標號方法依次進行編制，直至與正極標號的線段相接應(即所有線段均編有標號)。當從正、負極兩側編號至中間出現(xiàn)不能確定極性的線段時(如串聯(lián)阻抗元件之間的連接導線)，可以任意選標該回路的奇數(shù)或偶數(shù)遞增接續(xù)號。直流回路中的合閘、分閘、信號燈等特殊支路，應標注規(guī)定的專用標號。1.直流回路標號方法直流回路數(shù)字標號見表6-5?？刂坪捅Ｗo回路使用的數(shù)字編號，按熔斷器所屬的回路分組，每一百個數(shù)分為一組，如101～199，201～299，301～399等。開關設備、控制回路的數(shù)字標號組，應按開關數(shù)字的數(shù)字序號進行選取。2.交流回路標號方法交流回路的數(shù)字標號一般由三位數(shù)字組成。各數(shù)字的含義從左至右依次為：電路性質標號(電流回路-4，電壓回路-6)；互感器副繞組序號；回路連線順序標號，在數(shù)字標號前應注明相別。如A411表示A相電流回路中電流互感器的1號副繞組二次電路的第1段連接導線；B623表示B相電壓回路中2號電壓互感器二次電路的第3段連接導線。交流電流回路按流互副繞組順序號編號，交流電壓回路按壓互安裝順序編號。編號時從互感器副邊的始端起至終端(接地端)按規(guī)定的數(shù)字標號組，不分奇偶數(shù)，取連續(xù)遞增的數(shù)字依次編制?；ジ衅髦行跃€(或零線)的標號，單相回路可接續(xù)回路標號依次編制，三相回路可按不同相別編制起始標號，如N411、N611或L411、L611等。04展開圖的基本識圖方法展開圖的基本識圖方法展開圖的邏輯性很強，通常按動作的先后順序從上至下、從左至右繪制，所以看圖時依據(jù)一定的規(guī)律更容易看懂?？磮D的基本方法如下：1．根據(jù)展開圖右側的文字說明，了解各回路的性質，然后從上到下逐個回路看通。2．先一次、后二次。當圖中有一次接線和二次接線同時存在時，應先看一次部分，弄清是什么設備和工作性質，再看對一次設備起監(jiān)控作用的二次部分，具體起什么監(jiān)控作用。展開圖的基本識圖方法3．先交流、后直流；交流看電源，直流找線圈；抓住觸點不放松，一個一個全查清?！跋冉涣?、后直流”是指先看二次接線圖的交流回路，把交流回路看完弄懂后，根據(jù)交流回路的電氣量以及在系統(tǒng)中發(fā)生故障時這些電氣量的變化特點,向直流邏輯回路推斷，再看直流回路?！敖涣骺措娫矗绷髡揖€圈”是指交流回路要從電源(交流回路的電流互感器和電壓互感器的二次繞組)入手。交流回路有交流電流和電壓回路兩部分，先找出電源來自哪組電流互感器或電壓互感器，再由此順回路接線往后看，交流沿閉合回路依次分析設備的動作，直流從正電源沿接線找到負電源，并聯(lián)系與交流回路有關的線圈分析各設備的動作?！白プ∮|點不放松，一個一個全查清”是指找到繼電器線圈后，再找出與之相應的觸點。根據(jù)觸點的閉合或開斷引起的回路反應情況，再進一步分析，直至查清整個邏輯回路的動作過程。4．先線圈，后觸點。先查起動元件，后查起動元件的觸點通斷的電路。因為只有繼電器或裝置的線圈通電(并達到其起動值),其相應觸點才會動作；根據(jù)觸點的通斷引起回路的變化，進一步分析整個回路的動作過程。展開圖的基本識圖方法5．先上后下、先左后右，盤外設備一個也不漏?！跋壬虾笙拢茸蠛笥摇笨衫斫鉃椋阂淮谓泳€的母線在上而負荷在下；在二次接線的展開圖中，交流回路的互感器二次側線圈(即電源)在上,其負載線圈在下；直流回路正電源在上，負電源在下；單元設備編號，一般是由左至右排列的。某一完整功能的實現(xiàn)，要通過若干“行”完成，各“行”可能在不同的圖紙上，應找全與該功能相關的所有圖紙。謝謝項目6變電所二次回路的識圖與分析任務3安裝接線圖的識圖與分析

【任務描述】認識盤面布置圖、端子排圖、盤后接線圖，識讀與分析典型的安裝接線圖，分組認識饋線保護盤上二次設備及端子排，對照安裝接線圖紙，完成饋線過電流保護的安裝接線。安裝接線圖的識圖與分析安裝接線圖用于表明配電盤的類型，各二次設備在盤上的安裝位置以及設備間的尺寸及二次設備接線情況的圖。它是生產廠家制造控制盤、保護盤以及現(xiàn)場施工安裝接線所依據(jù)的主要圖紙，也是變電所運行維護等工作的主要參考圖。在安裝接線圖中，各種儀表、繼電器和端子排，都是按國標圖形繪制的。為了便于安裝接線和運行中檢查，所有設備的端子和接線都加上走向標志。安裝接線圖一般包括盤面布置圖、端子排圖和盤后接線圖。01盤面布置圖盤面布置圖根據(jù)配電盤及各二次設備的實際尺寸，按一定比例繪制而成的盤面設備布置圖，稱為盤面布置圖。它表示了配電盤正面各安裝單位二次設備的實際安裝位置，是正視圖。02端子排圖端子排圖端子排是二次電路中各設備間接線的過渡連接設備，由單個接線端子組成。表示各接線端子的組合及其與盤內外設備連接情況的圖稱為端子排圖。它反映了配電盤上需要裝設的接線端子數(shù)目、型號、導線去向，詳細表明了各端子的接線情況，是變電所配電盤的生產、安裝以及運行維護必不可缺少的圖紙。1.接線端子的類型和作用接線端子按用途可分為以下幾種類型：1)一般端子：用于盤內外導線（電纜）的一般連接。2)試驗端子：用于需要接入試驗儀表的電流回路中。可以在不切斷二次回路的情況下檢校測量表計和繼電器，一般交流回路應設置試驗端子。3)連接型試驗端子：同時具有試驗端子和連接端子的作用，用于端子上需要彼此連接的電流試驗回路中。4)連接端子：用于同一導線編號的多根分支線連接。此端子的絕緣隔板在正中螺釘處開置一缺口，以便通過連接片將相鄰的端子連接起來。5)終端端子：用于固定或分隔不同安裝單位的端子排，終端端子不接線，上面打有文字符號，表明端子排的歸屬。6)標準端子：直接連接盤內外導線用。7)特殊端子：用于需要很方便斷開的回路中。如閃光母線、預告音響小母線等回路。2.端子排的表示方法端子排在盤后接線圖中一般采用三列表示法。端子排中間列的編號用于表明端子順序號及端子類型。與電纜相連接側的標號，標明所接盤外設備的二次回路標號和所接盤頂設備的名稱符號。與盤內設備相連側的標號是到盤內各設備的編號(或回路標號)。同盤內有多個安裝單位時，端子排按各安裝單位劃分成段，并以終端端子分隔。同類安裝單位的端子排的結構、接線順序相同。3.端子排的設計及接線原則端于排設計應滿足運行、檢修、調試要求，并適當與盤內設備位置對應，一般布置在盤后兩側。1)端子排的設置應與盤內設備相對應，如當設備位于盤的上部時，其端子排也最好排于上部；靠近盤左側的設備接左側端子排，右側設備接右側端子排。盤外引出線接端子排外側，盤內引出線接端子排內側，以便節(jié)省導線，便于查找和維修。2)同一盤內不同安裝單位設備間的連接、盤內設備與盤外設備間的連接及為節(jié)省控制電纜需要經本盤轉接的回路(也稱過渡回路),需經過端子排。其中交流電流回路應經過試驗端子，事故音響信號回路、預告信號回路及其他在運行中需要很方便地斷開的回路(例如至閃光小母線的回路)需經過特殊端子或試驗端子。3.端子排的設計及接線原則3)同一盤上相鄰設備間連接不經過端子排，而兩設備相距較遠或接線不方便時，需經過端子排。4)盤內設備與盤頂設備間的連接需經過端子排。5)各安裝單位主要保護的正電源一般均由端子排引接；保護的負電源應在盤內設備之間接成環(huán)形，環(huán)的兩端應分別接至端子排。6)端子排的上、下兩端應裝終端端子，且在每一安裝單位端子排的最后預留2～5個端子作為備用。當端子排長度許可時，各組端子之間也可適當?shù)亓?～2個備用端子。正、負電源之間，經常帶電的正電源與合閘或跳閘回路之間的端子應不相鄰或者以一個空端子隔開，以免在端子排上造成短路使斷路器誤動作。7)一個端子的每一端一般只接一根導線，在特殊情況下最多接兩根。連接導線截面積一般不超過6mm2。4.端子排端子的布置原則每一安裝單位的二次電路都應有獨立的端子排。為接線方便，規(guī)定端子排垂直布置時，從上到下，水平布置時從左至右按照下列回路分組，并按順序依次排列。1）不同安裝單位的端子應分別排列，不得混雜在一起，每排端子一般不宜超過20個，最多時不應超過145個。

2）交流電流回路（不包括自動調整勵磁裝置的電流回路）：按每組電流互感器分組。同一保護方式（例如差動保護）下的電流回路一般排在一起，其中又按回路標號數(shù)字大小的順序及相別U、V、W、N自上而下排列。3）交流電壓回路（不包括自動調整勵磁裝置的電壓回路）：按每組電壓互感器分組。同一保護方式下的電壓回路一般排在一起，其中又按回路標號數(shù)字大小的順序及相別U、V、W、N自上而下排列。4.端子排端子的布置原則

4)控制回路：同一安裝單位內按熔斷器配置原則分組。按回路標號數(shù)字范圍排列，其中每段里先排正極性回路(單號)，順序為由小到大；再排負極性回路(雙號)，順序為由大到小。5)信號回路：按預告信號、位置信號及事故信號分組，每組按數(shù)字大小排列，先排正電源，后排負電源。6)轉接回路：先排本安裝單位轉接端子，再排其他安裝單位的轉接端子，最后排小母線轉接用的轉接端子。7)其他回路：包括遠動裝置、勵磁保護、自動調整勵磁裝置的電流和電壓回路、遠方調整及聯(lián)瑣回路等。每一回路又按極性、編號和相序順序排列。5.電纜的標號盤內二次設備與盤外設備的連接，如盤內設備與室外互感器副繞組之間的連接，主控室內設備與高壓室內設備的連接，一般是采用控制電纜連接的。為便于安裝檢修、查找故障，對各種用途的電纜都必須按規(guī)定進行編號，其編號也是用不同范圍內的三位數(shù)字組成。除了數(shù)字編號外，還應標明電纜所屬電纜安裝單位、型號和電纜去向，以便和二次回路編號區(qū)別。序號電纜起始點電纜號1主控室到主機房100～1102主控室到6～10kV配電裝置111～1153主控室到35kV配電裝置116～1204主控室到110kV配電裝置121～1255主控室到變壓器126～129

其中

5.1控制盤到變壓器端子箱1265.2控制盤到變壓器調壓1275.3控制盤到變壓器套管電流互感器1286主控室盤間聯(lián)系電纜130～149

其中

6.1用于6～10kV線保護盤1456.2用于35kV母線保護盤1466.3用于110kV母線保護盤1477主機間內聯(lián)系電纜160～1698其他配電裝置室內聯(lián)系電纜170～1799110kV配電裝置內聯(lián)系電纜180～18910變壓器處聯(lián)系電纜190～1995.電纜的標號按國家標準，電纜標號的組成格式如下：如2T-118KXV20-10×2.5表示2號主變壓器，從主控室到35kV配電裝置的第三根電纜，規(guī)格型號為KXV20，10芯，每芯截面積為2.5mm2。03盤后接線圖盤后接線圖盤后接線圖是以展開圖、盤面布置圖和端子排圖為原始資料而繪制的實際接線圖。它是背視圖，即從盤的背后看到的設備圖形。盤后接線圖標明了盤上各個設備引出端子之間的連接情況以及設備與端子之間的連接情況，是制造廠生產盤過程中配線的依據(jù)，也是施工和運行的重要參考圖紙。1.盤后接線圖的布置對于安裝在盤正面的設備，在盤后看不見設備輪廓者以虛線表示，在盤后看得見設備輪廓者以實線表示。畫盤后接線圖時，應先根據(jù)盤面布置圖，按在盤上的實際安裝位置把各設備的背視圖畫出來。設備形狀應盡量與實際情況相符。因盤上設備的相對位置尺寸已在盤面布置圖確定，所以盤后接線圖不要求按比例尺繪制，但要保證設備間相對位置的準確。盤后接線圖設備圖形內有設備內部接線和接線柱的實際安裝位置和順序編號。成套裝置和儀表可以只畫出外部接線端子的實際排列順序。2.設備圖形的編號1）與盤面布置圖相一致的安裝單位編號及設備順序號，如Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3等，其中羅馬數(shù)字Ⅰ表示安裝單位代號，阿拉伯數(shù)字腳注1、2、3表示設備安裝順序。2）與展開圖相一致的該設備的文字符號和同類設備編號，如KA表示電流繼電器，若有多個KA則用KA1、KA2、KA3…表示；3）與設備表相一致的設備型號。3.接線端子的編號安裝接線圖中各設備間的接線廣泛采用“相對標號法”。相對標號法是指在每個接線端子處標明它所連接對象的編號，以表明二者間相互連接關系的一種方法。如甲、乙兩端子需相連接時，就在甲端子處標明乙端子的標號，在乙端子處標明甲端子的標號，用符號標明該線段的連接去向。由于是相互標注連接對方的標號，故稱為相對標號法。04安裝接線圖實例安裝接線圖實例圖6-10饋線過電流保護安裝接線圖圖6-10是根據(jù)圖6-3饋線過電流保護展開圖繪制出的盤后接線圖。本安裝單位內設有三個繼電器(KA、KT、KS)，分別安裝在盤面上，在盤后接線圖中布置在中間相對應的位置。設備序號分別編為I1、I2、I3。左側為端子排，經電纜與盤外的電流互感器、斷路器及饋線控制盤端子排相連，采用等電位標號法表示。左上側為小母線，上部中間為盤頂設備(如電阻)。盤內設備與端子排間、盤內設備與設備間的連接關系采用相對標號法表示。圖6-3中交流電流回路(A411、A412)經試驗端子與電流繼電器線圈KA相連，即電流繼電器KA的端子②通過端子排的端子1與A411相連，KA的端子⑧通過端子排的端子2與A412相連，而A411與A412都連接到電流互感器TA上。圖6-10用相對標號法表示，在端子排的端子1內側標記Ⅰ1-2，電流繼電器端子②處標記Ⅰ-1，這表明了二者的相互連接關系。安裝接線圖實例圖6-10饋線過電流保護安裝接線圖控制回路和信號回路的直流正、負電源由饋線控制盤引來，經端子排分別與相應的設備連接。例如控制回路正電源由端子排的端子4與電流繼電器的端子①相連，并經端子①轉接至時間繼電器的端子③，滿足了二次回路中正電源與設備的相互連接關系。其他接線的連接原理同上。同設備端子相連的電流繼電器端子④和⑥因回路簡單，且兩端子相鄰，故采用線段直接連接的方法，這能清晰地表明連接關系。根據(jù)展開圖及設備安裝地點，可確定經電纜連接的線段，同時可確定電纜連接數(shù)量及每根電纜的芯數(shù)。例如電流互感器引來交流電流回路(A411、A412)為一根二芯電纜；由控制盤引來控制信號正、負電源(1、2、701)為一根三芯電纜；向斷路器送去控制回路負電源及分閘回路(2、33)為一根二芯電纜，共采用了3根電纜。經端子排與盤頂設備相連采用直徑為1.5mm2的絕緣線，各芯線的走向如圖6-10中符號所示。謝謝項目6變電所二次回路的識圖與分析任務4110kV的GIS組合電器高壓開關控制信號回路識圖與分析

【任務描述】識讀與分析110kV的GIS組合電器中SF6斷路器控制回路圖、隔離開關控制信號回路圖，掌握控制回路主要功能及工作原理。01控制電路的基本構成控制電路的基本構成12指令單元一般由控制開關、轉換開關、按鈕、保護出口繼電器和自動裝置等構成，其作用是發(fā)出斷路器、隔離開關分、合閘命令脈沖。3閉鎖單元一般是由閉鎖繼電器觸點、斷路器輔助觸點組成，作用是當一次設備發(fā)生重大故障時，閉鎖觸點打開，切斷分合閘回路，避免斷路器重新合閘于故障設備，防止事故范圍進一步擴大。4聯(lián)鎖單元：斷路器、隔離開關進行聯(lián)動操作時，通常在控制回路中設置聯(lián)鎖單元，有效地保證斷路器、隔離開關操作順序的正確性。中間傳送放大單元是由繼電器、接觸器及其觸點組成，其作用是將指令單元發(fā)出的命令脈沖放大，并按一定程序送給執(zhí)行機構。5執(zhí)行單元是斷路器、隔離開關的操動機構，其作用是按命令驅使斷路器分、合閘?？刂齐娐返幕緲嫵蓤D6-11斷路器、隔離開關控制電路結構框圖02控制電路的類型控制電路的類型按指令電器與操動機構之間距離的遠近，電氣控制的方式可分為：遠動控制、距離控制、就地控制三種。遠動控制：由電力調度通過微機集中控制操縱高壓斷路器和隔離開關分合閘，改變各變電所的運行方式，也稱為遙控。這種控制方式可實現(xiàn)變電所無人值班，有利于實現(xiàn)管理控制自動化。距離控制：在變電所主控制室中，通過監(jiān)控主機或測控屏上控制開關對開關電器進行操作控制，所以距離控制又稱所內控制。就地控制：操作人員在斷路器和隔離開關操動機構箱內通過按鈕或轉換開關，或者用手直接操作手動操動機構控制斷路器和隔離開關分、合閘。03控制電路的基本技術要求控制電路的基本技術要求對于斷路器的控制電路，無論其具體形式如何，均應滿足下列技術要求：1．既能進行正常的人工分閘與合閘，又能進行故障時的自動分閘或自動重合閘。分、合閘操作執(zhí)行完畢后，應能自動解除命令脈沖，斷開分、合閘回路，以免分、合閘線圈長期受電而燒損。2．能夠指示斷路器的分、合閘位置狀態(tài)，自動分、合閘時應有明顯的信號顯示。3．能監(jiān)視控制電源及下一次操作電路的完整性。4．無論斷路器的操動機構中是否設有防止跳躍的機械閉鎖裝置，控制電路中均應設防止跳躍的電氣閉鎖裝置。5．對于采用氣動、彈簧、液壓操動機構的斷路器，其控制電路中應設相應的氣壓、彈簧(壓力)、液壓閉鎖裝置?？刂齐娐返幕炯夹g要求6．當隔離開關采用電動操作時，斷路器與隔離開關控制電路中應設相應的閉鎖措施，保證其聯(lián)動操作順序的正確性。7．接線力求簡單，可靠，聯(lián)系電纜的條數(shù)、芯數(shù)應盡量減少。03110kV的GIS組合電器中SF6斷路器控制回路識圖與分析城市軌道交通主變電所110kV的GIS組合電器電氣主接線如圖。在GIS組合電器中SF6斷路器廣泛采用彈簧操動機構，利用電機儲能。二次回路1.二次回路主要元件及功能說明符號名稱功能說明±WC控制母線

FU熔斷器

SA1“遠方/就地”控制方式選擇開關

SA2“合閘/分閘”控制開關

KOH合閘繼電器

S彈簧儲能限位開關彈簧儲能充足時，S常開閉合；彈簧儲能不足時，S常閉閉合，帶動電機儲能YC斷路器合閘線圈

KCB1隔離開關操作閉鎖繼電器當與斷路器串聯(lián)的隔離開關正在執(zhí)行分合閘操作時，不允許斷路器合閘KCB2SF6氣體壓力嚴重降低閉鎖繼電器SF6氣體壓力嚴重降低時，閉鎖分合閘回路KCF防跳繼電器防止斷路器反復跳合閘YT斷路器跳閘（分閘）線圈

KTP跳閘繼電器

KCO繼電保護出口繼電器

STSF6氣體密度繼電器

KM中間繼電器

KT時間繼電器

KC控制繼電器

SB手動停止儲能按鈕電機儲能超時未自動停止時，利用按鈕手動停止電機儲能

2.轉換開關和控制開關的使用“遠方/就地”控制方式選擇開關SA1外觀如圖6-13（a）所示，有兩個位置，打至“就地”位置時，SA11-2觸點閉合，打至“遠方”位置時，SA13-4觸點閉合?！昂祥l/分閘”控制開關SA2外觀如圖6-13（b）所示，它是控制回路的控制元件，用于發(fā)出分、合閘命令脈沖，控制斷路器或隔離開關分、合閘，實現(xiàn)距離控制。變電所中廣泛采用三位置控制開關，控制開關操作轉換過程有三個位置，即“合位”、“分位”、“零位置”(中間豎直位置)?？刂崎_關手柄平時處于“零位置”，將控制開關手柄沿順時針方向旋轉45°達到“合閘”位置時，SA23-4觸點閉合，發(fā)出合閘命令脈沖。由于控制開關的合閘位是個不固定位置，當操作完畢后控制開關手柄在彈簧力的作用下，自動沿逆時針方向轉45°返回中間零位，SA23-