第四篇 电气二次回路 第O章 电气二次回路的基本知识.

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1 第四篇 电气二次回路 第O章 电气二次回路的基本知识

2 一、二次回路及其作用（1） 发电厂和变电所的电气设备可分为一次设备、二次设备。（经常还将远动或测控设备称为三次设备，通讯设备称为四次设备）
一次设备：也称主设备，是构成电力系统的主体。它是直接生产、输送与分配电能的设备，包括如：发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆与输电线路等。

3 一、二次回路及其作用（2） 二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调节、保护和监测的设备。它包括：控制设备、继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。 二次回路：二次设备按照一定规则连接起来以实现某种技术要求的电气回路。

4 二、二次回路的范围（1） 控制回路：由控制开关与控制对象（如断路器、隔离开关）的传递机构、执行（或操作）机构组成。其作用是对一次设备进行“合”、“分”操作。 调节回路：是指调节型自动装置。如由VQC系统对主变进行有载调压、对电容器进行投切的装置，发电机的励磁调节装置。它是由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。其作用是根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。

5 二、二次回路的范围（2） 继电保护和自动装置回路：是由测量回路、比较部分、逻辑部分和执行部分等组成。其作用是根据一次设备和系统的运行状态，判断其发生故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性地切除故障，并发出相应地信号，当故障或异常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备用电源自动投入装置），恢复系统的正常运行。 以上主要是指常规的电磁型继电器等构成的保护与自动装置

6 二、二次回路的范围（3） 测量回路：由各种测量仪表及其相关回路组成。其作用是指示或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人员掌握一次系统的运行情况，同时也是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。 综合自动化已使该回路与三次回路的分界点越来越模糊

7 二、二次回路的范围（4） 信号回路：由信号发送机构和信号继电器等构成。其作用是反映一、二次设备的工作状态。
操作电源系统：由电源设备和供电网络组成，它常包括直流电源系统和交流电源系统。其作用主要是给控制、保护、信号等设备提供工作电源与操作电源，供结主变冷却、结水与结煤等动力设备，确保发电厂与变电所所有设备正常工作。

8 二、二次回路的范围（5） 部颁《继电保护及安全自动装置运行管理规程》中连接保护装置的二次回路（继电保护专业管理）：
1）从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路（对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始。 2）从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。 3）从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。 4）继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。

9 二、二次回路的范围（6） 高频通道：以结合滤波器的初级、次级为分界点。

10 三、二次回路的图纸（1） 二次图纸：通常分为“原理接线图”和“安装接线图”。
原理接线图：通常又分为“归总式原理接线图”和“展开式原理接线图”。 1）归总式原理接线图：简称原理图，它以整体的形式表示各二次设备之间的电气联接，一般与一次回路的有关部分画在一起，设备的接点与线圈是集中画在一起的，能综合出交流电压、电流回路和直流回路间的联系，使读图者对二次回路的构成及动作过程有一个明确的整体概念 （例图P4 图1－1 10kV线路过流保护原理图，缺点？）

11 三、二次回路的图纸（2） 2）展开式原理接线图：以分散的形式表示二次设备之间的连接。展开图中二次设备的接点与线圈分散布置，交流电压、交流电流、直流回路分别绘制。这种绘制方式容易跟踪回路的动作顺序，便于二次回路的设计，也容易在读图时发现回路中的错误。 （例图P5 图1－2 10kV线路过流保护展开图）

12 三、二次回路的图纸（3） 安装接线图：包括屏面布置图、屏后接线图、端子排图等。
屏面布置图：表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶）的安装位置，一般按实际尺寸的一定比例绘制。（例图10kV线路保护屏屏面布置图） 屏后接线图：表示屏内二次设备间的电气连接关系。 （例图10kV线路保护屏背面接线图） 端子排图：表示屏端子排与屏内二次设备及屏外电缆间的连接关系。（例图10kV线路保护屏端子排图）

13 四、二次回路的读图 二次回路图的逻辑性强，在绘制时遵循一定的规律，读图时应按一定顺序进行才容易看懂。一般读图的规律为： （例图35kV线路二次回路展开图） 1）先交流、后直流； 2）交流看电源、直流找线圈； 3）先找线圈、再找接点，每个接点都查清； 4）先上后下、先左后右，屏外设备不能掉； 5）安装图纸要结合展开图。

14 五、二次回路的符号 绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号。 图形符号如： 表示继电器的线圈， 表示继电器的节点。
图形符号如： 表示继电器的线圈， 表示继电器的节点。 文字符号如：TWJ表示跳闸位置继电器，线圈与接点的文字符号一样。 注意新旧符号的对比，例见P18表1－7

15 五、二次回路的编号原则（1） 二次回路常采用回路编号法、相对编号法两种。
回路编号法：按“等电位”原则标注，在电气回路中相同电位的回路采用同一编号。如跳闸回路的7、分闸回路的37，电流回路的A411等。这一编号方法便于读图时了解回路的作用，在原理图中运用最多。 相对编号法：按接线对侧的设备名称编号，如TWJ-1为位置继电器的1脚，I3-7为第一安装单元第三个元件的7脚。这种编号法便于查找该连线的趋向，常用于安装图中。

16 五、二次回路的编号原则（2） 回路编号用3位或3位以下数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面（或后面）增注文字符号。如1、37a、A630等。

17 五、二次回路的编号原则（3） 交流回路的文字标号 相别 A相 B相 C相 中性 零 开口三角 类别 文字符号 A B C N L X
角注标号 a b c n l x

18 五、二次回路的编号原则（4） 数字编号的分配（具体见规程P82) 回路类别 标号范围 备注 控制与保护 1～399 信号 700～799
电流 400～599 母差300～399前加文字 电压 600～799 前面加文字 遥信 800～899

19 五、二次回路的编号原则（5） 回路编号应用遵循一定的规则，主要为：
1）对不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制与保护回路用1～399（400～599），励磁回路用600～699。 2）保护与控制回路使用的数字按熔断器（或小开关）分组，每一百为一组，如101～199，301～399等，其中正极性回路编为单数，由小至大，负极性回路编为双数，由大至小。

20 五、二次回路的编号原则（6） 3）信号回路的数字编号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。
4）开关设备、控制回路的数字编号组，应按开关设备的数字序号选取。如1KK所在的回路选101～199，3KK所在的回路选301～399。 5）对接点、开关、按钮等两侧，虽然闭合时为等电位，应不同编号，但只改变编号大小而不改变单、双数（极性）。经过回路中主要降压元件（如线圈、电阻等）后改变其单、双数（极性）。

21 五、二次回路的编号原则（6） 某些回路形成了特定编号，不能随意挪作它用。如：正负电源的101、102，红绿灯回路的135、105等。

22 六、二次回路导线的选择（1） 按机械强度要求选择： （电缆与绝缘导线） 1）连接强电：截面不小于1.5mm2。

23 六、二次回路导线的选择（2） 按电气性能要求选择： 1）保护和测量的电流回路截面不小于2.5mm2 。
2）在保护的电流回路所选导线（截面）要经电流互感器10％误差缺陷校核。 3）在电压回路的导线（截面）要满足计费电能表不大于0.5％压降，保护与测量不大于3％压降。 4）在操作回路中，所选导线（截面）应满足最大压降（含回路中电流线圈阻抗）不大于10％额定电源电压。

24 七、电缆截面的计算（1） 电流回路所选电缆要满足互感器10％误差曲线要求。 导线面积计算公式S=K1L/γ (Z1-K2Z2-Z3)
其中： γ－－电导系数，铜取57m/Ω mm2 Z1－－按10％误差曲线查出的允许阻抗 Z2－－继电器阻抗，Ω Z3－－接触电阻，一般取0.05～0.1Ω L－－电缆长度，m K1－－连接导线的阻抗换算系数 K2－－继电器的阻抗换算系数

25 七、电缆截面的计算（2） 电压回路所选电缆要满足允许压降要求。 导线面积计算公式S= KPL/γULΔU
其中：γ－－电导系数，铜取57m/Ω mm2 L－－电缆长度，m K－－连接导线的阻抗换算系数 ΔU－－允许电缆压降，V P－－电压互感器每一相负载，VA UL －－电压互感器二次线电压，V

26 七、电缆截面的计算（3） 控制及信号回路所选电缆要满足总压降不大于10％额定电源电压的要求。
导线允许长度L=ΔU（％）UNSγ/2×100×Imax 其中： ΔU（％）－－控制回路正常工作时允许压降， 取10 UN－－直流额定电压，V Imax－－流过回路的最大电流，A S－－电缆截面，mm2 γ－－电导系数，铜取57m/Ω mm2