電氣化鐵路牽引供變電技術-第八章-二次接線

2024/12/29電氣化鐵路牽引供變電技術

二次設備是指對一次設備的工作狀態(tài)進行控制、保護、監(jiān)視和測量的一系列低壓、弱電設備，又稱為輔助設備。包括測量、控制和信號裝置，繼電保護裝置，自動裝置，操作電源，控制電纜及熔斷器等。

二次接線是指變電所中的二次設備按照一定順序相互連接二成的電路稱為二次電路，也稱二次接線。

二次接線的任務是反應一次設備的工作狀況，控制一次設備；當一次設備發(fā)生故障是能將故障部分迅速退出工作，以保持電力系統(tǒng)處在最佳運行狀態(tài)。第一節(jié)二次接線概述一、二次接線的概念、功能與分類

1、監(jiān)視、測量單元

主要由測量元件及其相關回路組成，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運行情況，為運行管理、事故分析提供分析參數(shù)。2、控制單元

主要由控制開關、相應的控制繼電器組成，其作用是對一次哦高壓設備進行合、分閘操作。3、信號單元變電所信號單元只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。期主要作用是反應一次設備和為此設備的工作這狀態(tài)。

4、調節(jié)單元調節(jié)單元是指調節(jié)型自動裝置，主要有測量機構、傳動機構、調節(jié)器和執(zhí)行機構組成。5、繼電保護與自動裝置單元

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。6、遠動單元遠東技術及調度所與各被控端之間實現(xiàn)遙控、遙測、要信和遙調技術的總層。調度人員可以借助遠東該裝置進行遙控或者遙調，實現(xiàn)無人化或少人化，并提高運行操作質量，改善運行人員的勞動條件。7、操作電源系統(tǒng)主要有電源設備和供電網(wǎng)絡組成，包括直流電源系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)，其作用是共計上述個單元工作電源。變電所操作電源多采用直流電源系統(tǒng)，簡稱為直流系統(tǒng)，怒分小型變電所也可采用交流電源或整流電源。電氣圖中原件、不見、組件、設備、裝置、線路等一般是采用圖形符號、文字符號和項目代號來表示。1、圖形符號通常用于圖樣或其他文件已表達一個設備或概念的圖形、標記或字符，統(tǒng)稱為圖形符號①一般符號。用以表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一中通常很簡單的符號。②方框符號。用以表示原件、設備等的組合及其功能的一種簡單圖形符號。二、電氣圖形文字符號2、文字符號電氣圖中除了用圖形符號倆表示各種設備、元件外，還要在圖形符號旁邊注明相應的文字，以區(qū)分不同的設備元件，以及同類設備或元件中各不同功能的設備或元件。①單字母符號。單字母符號是用拉丁字母將各種電氣設備、裝置和元器件劃分為23大類，沒打雷用一個專用單字母符號表示。②爽字母符號。爽字母符號是由一個表示主動類的單字母符號與領一字母組成，其形式是以但字母符號在前，領一字母在后的次序列出。③輔助文字符號。輔助文字符號是用以表示電氣設備、裝置和元器件以及線路的功能、狀態(tài)和特征的，通常是由英文單詞的錢一兩個字母構成。用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，成為二次電路圖。按照用途可劃分為歸總式原理接線圖、展開式原理圖和安裝接線圖。1、歸總式原理接線圖

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。特點：①圖形直觀形象，便于設計構思和記憶，并可清晰的表明二次接線對一次接線的輔助作用。②便于分析整套裝置的動作原理，能使我們對整套裝置的工作原理有一個整體概念。三、二次接線圖的類型③缺點是教、直流回路華子昂一起，連線較差零亂，又沒有元件的內部連線、段子號碼和回路的標號等，對于較復雜的裝置很難用原理接線圖表現(xiàn)出來。展開式原理圖是將二次設備按其線圈和節(jié)點的接線回路展開分別畫出，將整體形勢的二次電路按其供電電源的性質不同，分解成交流電壓、電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，簡稱展開圖。第二節(jié)展開式原理圖一、展開圖的結構及特點①按不同電源回路劃分成多個獨立回路。②同一元件的線圈、結點按其通過電流性質的不同，分別匯入對應的滯留回路、交流回路中。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先交流、后直流；交流看電源，直流找線圈；抓住接點不放松，一個一個全查清。③先線圈，后結點。④線上后下、先做后右，盤外設備一個也不漏。二、看二次接線圖的基本方法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叫安裝接線圖。安裝接線圖是生產(chǎn)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想工作的主要參考圖。第三節(jié)安裝接線圖一、盤面布置圖根據(jù)配電盤及各二次設備的實際尺寸，按一定比例繪制成的盤面設備布置圖，成為盤面布置圖。盤面布置總圖的原則是：應便于監(jiān)視、操作、檢修、實驗且保證安全，設備布置的對稱、整齊、美觀、緊湊，并留有余地，以利于擴建。在測控保護屏的屏后左右兩側側面，通常垂直布置了接線端子排，也有的端子排采用水平布置方式，安裝在盤后的下部。1、端子排的設計及接線原則①端子排的設置應與盤內設備想對應；②同一盤內不同安裝單位設備間的鏈接、盤內設備與盤外設備間的鏈接以及為節(jié)省控制電纜需要經(jīng)本盤轉接的回路，需經(jīng)過端子排。③同一盤上相鄰設備之間的鏈接不經(jīng)過端子排，兩設備相距較遠或接線不方便時，需經(jīng)過端子排二、端子排圖④盤內設備與盤頂設備間的連接需經(jīng)過端子排；⑤各安裝單位主要保護的正電源一般均由電子牌引接。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個短字作為備用。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。2、端子排的排列方法

每一安裝單位都應有獨立的端子排。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只，最多時，不應超過145只，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，從左到右按下列回路分組順序排列。①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。②交流電壓回路（不包括自動調整歷次裝置的電壓回路）：按每組電壓互感器分組。③控制回路：同意安裝單位內按熔斷器配置原則分組。④信號回路：按預告信號、位置信號及事故信號分組。⑤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，最后排小母線兜接用的轉接端子。⑥其他回路：其中又按遠東裝置、勵磁保護、自動調整歷次裝置的電流和電壓回路、遠方調整及連鎖回路等分組。每一回路又按極性、編號和相許順序排列。盤后接線圖是以展開圖、盤面布置和端子排圖為原始資料而回執(zhí)的實際接線圖。它屬于背視圖，盤后接線圖表明了盤上各個設備引出端子之間的連接情況，以及設備與端子排之間的鏈接情況。1、盤后接線圖的布置花盤后接線圖時，應縣根據(jù)盤面布置圖，按在盤上的實際安裝位置吧各設備的背視圖畫出來，設備形狀應盡量與實際情況相符。三、盤后接線圖2、設備圖形的標示盤后接線圖在各個設備圖形的上方應加以標號。①與盤面布置圖相一致的安裝單位編號及設備順序號。②與展開圖相一致的該設備的文字符號和同類設備編號，③與設備表相一致的設備型號3、接線端子的編號3、接線端子的編號在變電所中，二次設備是十分復雜的，其接線數(shù)目很多，如采用對每個連接線都從起點到終點用線條直接連起來發(fā)畫法，不但制圖很讓分時間，而且在配線時和很難分辨清楚，極易造成錯誤。所以普遍采用在個設備的端子胖級端子排胖進行標號的放大，用符號注明該端子應該連接到哪里去。盤后接線圖及端子排圖都是以二次展開圖為依據(jù)，利用“相對標號發(fā)”對應標號畫出。相對標號發(fā)就是在每個端子處標明它所連接對象的編號，以標明兩者間相互連接關系的一種方法。相對標號法具有表示艱難但、清晰，插線方便等優(yōu)點，當二次接線復雜時尤為突出。因此，目前廣泛采用相對標號法。安裝接線圖是最具體的施工圖。牽引供電系統(tǒng)的變電所中，采用了微機型成套測控保護單元，常見的二次接線圖紙為展開接線圖和端子排圖，是變電維修人員進行日常維護與故障查找的重要圖紙依據(jù)。四、安裝接線圖舉例第四節(jié)控制、信號電路概述一、控制電路的基本構成變電所的斷路器、隔離開關的控制電路一般是由指令單元、閉鎖單元、連鎖單元、中間傳送放大單元、執(zhí)行單元和連接他們的導線等二次電氣設備組成。指令單元：由閉鎖繼電器接點、斷路器的輔助接點組成，其作用是當一次設備發(fā)生重故障時，閉鎖接點打開，切斷分合閘葫蘆，避免斷路器重合閘于故障設備，防止事故范圍進一步擴大。聯(lián)鎖單元：能夠有效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：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。執(zhí)行單元：執(zhí)行單元是斷路器、隔離開關的操動機構，作用是按命令驅使斷路器分合閘。按指令電器與操作機構之間距離的遠近，電氣控制的方式可分為：遠東控制、距離控制、就地控制三種。遠動控制：由電力調度員通過危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。就地控制：操作人員再斷路器及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機構控制斷路器和隔離開關分、和閘。距離控制：在變電所主控室中，通過監(jiān)控主機或者控制開關對電氣進行操作控制，又稱為所內控制。二、控制電路的類型①能夠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。②能夠指示斷路器的分、合閘位置狀態(tài)，自動分、合閘是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對于采用啟動、彈簧、液壓曹東機構的斷路器，其控制電路中應設相應的氣壓、彈簧、液壓閉鎖裝置。三、控制電路的基本技術性能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設置相應的連鎖措施，保證其聯(lián)動操作順序的正確行。⑦接線應力求簡單、可靠，聯(lián)系電纜的條數(shù)，芯數(shù)應盡量減少。變電所中，隱形人員為了及時發(fā)現(xiàn)與分析故障，迅速消除和處理事故，同意調度和協(xié)調生產(chǎn)，除了依靠側臉儀表或監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視設備運行外，還必須借助燈光和信箱信號裝置反映設備正常和非正常的運行狀態(tài)。變電所中的信號裝置按照用途一般分為以下三種1、位置信號它主要只是開關電器的位置狀態(tài)，一般由亮平光的紅、綠信號燈組成，位置信號安裝在相應的控制盤上。四、信號裝置的分類2、繼電保護和自動裝置動作信號它主要是只是故障對象和故障性質，一般由信號繼電器和告警文字組成。3、中央信號變電所運行中，處理正常運行狀態(tài)外，還有故障狀態(tài)和不正常狀態(tài)。裝置按發(fā)出信號的性質分為事故信號和預告信號。故障狀態(tài)時中央信號裝置發(fā)出的鄉(xiāng)音信號成為事故信號。不正常運行狀態(tài)時，中央信號裝置發(fā)出的相因信號成為預警信號。1、事故信號裝置功能引起斷路器事故跳閘的原因：①線路或電氣設備噶生故障，由繼電保護張志動作跳閘；②繼電保護或自動裝置誤動作跳閘；③控制回路故障誤跳閘。事故信號裝置滿足的要求：①當斷路器事故跳閘時，無演示發(fā)出事故印象信號，同時并使相應斷路器的位置信號燈閃光或兩白等，監(jiān)控主機主接線畫面中相應斷路器圖標閃爍。五、信號裝置的功能事故信號裝置滿足的要求：①當斷路器事故跳閘時，無演示發(fā)出事故印象信號，同時并使相應斷路器的位置信號燈閃光或兩白等，監(jiān)控主機主接線畫面中相應斷路器圖標閃爍。②事故時應立即啟動遠東裝置，發(fā)出遙信。③豎骨印象信號能手動復歸或自動復歸，。印象信號的復歸方式可分為就地復歸、中央復歸、手動復歸、自動延時復歸等方式。④事故時應有知名繼電保護和自動裝置動作情況的光信號和其他形式信號。⑤能自動記錄發(fā)生事故的時間。⑥事故時，應呢剛啟動計算機監(jiān)控系統(tǒng)⑦事故音響、燈光信號裝置應能進行完好檢查試驗。2、預告信號裝置的功能預告信號是變電所中電路或電氣設備出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)的信號，包括：①各種電氣設備的過負荷；②各種滴啊有設備的尤文升高超過極限；③交流小電流系統(tǒng)接地故障；④各種電壓等級的滯留系統(tǒng)接地；⑤各種液壓或氣壓機構壓力異常、彈簧機構的彈簧未拉緊；⑥SF6氣體絕緣設備的SF6氣體密度或壓力異常；⑦各種繼電保護和自動裝置的信號繼電器動作為復歸；⑧斷路器的控制回路斷線；⑨電流互感器和電壓互感器的二次回路斷線；⑩繼電保護和自動裝置的信號繼電器動作未復歸；?其他一些值班員需要了解的運行狀態(tài)也可發(fā)出預告信號。對預告信號的要求：①預告信號出現(xiàn)時，應能瞬時或延時發(fā)出與事故信號有區(qū)別的印象信號，同事有燈光信號支出不正常運行內容；②能手動復歸或自動復歸信箱信號，顯示故障性質的燈光信號應保留，紙質故障排除。③預告信號裝置應具有重讀動作的功能。④預告印象、燈光