供电系统的二次接线
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南方电网220kV变电站二次接线标准
南方电网220kV变电站二次接线标准
1 ICS
备案号： Q/CSG
中国南方电网有限责任公司企业标准 南方电网220kV 变电站二次接线标准
Technical specification for 220kV substation's
secondary connection of CSG
中国南方电网有限责任公司 发 布 南方电网系统〔2012〕60号附件
目次
前言..................................... III
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语和定义 (3)
4 总体原则及要求 (3)
5 二次回路设计原则 (6)
5.1 电流二次回路 (6)
5.2 电压二次回路 (6)
5.3 断路器控制回路 (8)
5.4 失灵回路 (9)
5.5 远跳回路 (10)
5.6 保护复接接口装置 (10)
5.7 信号回路 (10)
5.8 直流电源 (11)
6 二次回路标号原则 (12)
6.1 总体原则 (12)
6.2 直流回路 (12)
6.3 信号及其它回路 (13)
6.4 交流电流回路 (14)
6.5 交流电压回路 (14)
7 保护厂家图纸设计原则 (15)
7.1 厂家图纸制图要求 (15)
7.2 厂家图纸目录要求 ........... 错误!未定义书签。I
附录A（资料性附录）二次原理接线图集错误!未定义书签。
A.1 220kV线路二次回路原理图集；错误!未定义书签。
A.2 220kV主变压器二次回路原理图集； (1)
A.3 220kV母线保护二次回路原理图集； (1)
电气化铁道供变电技术（二次系统）
电气化铁道供变电技术（二次系统）
电气化铁道供变电技术
（二次系统）
第一章二次接线基本常识
第一节二次接线概述
一、二次接线的功能
一次设备一般都是大容量、高电压的设备，为了实现运行维护人员对一次设备进行监控，就必须配臵与一次设备保持电气隔离的低电压、小容量的相应设备，统称这些设备为二次设备。二次设备通过电压互感和电流互感与一次设备取得电的联系。二次设备是指对一次设备的工作状态进行控制、保护、监察和测量的一系列低压、弱电设备、又称为辅助设备，包括测量仪表、控制和信号器具、继电保护装臵、自动远动装臵、操作电源、控制电缆及熔断器等。二次设备按一定顺序相互连接而成的电路称为二次电路，也称为二次接线。二次接线只描述二次电气设备的外部接线和接线原理。
二次接线的基本任务是：反映一次设备的工作状况，控制一次设备；当一次设备发生故障时，能将故障部分迅速退出工作，以保护电力系统处于最佳运行状态。
二、二次接线的分类
二次接线按电流分为：直流回路和交流回路；按工作性质分为：监视、测量回路，控制回路，信号回路，调节回路，继电保护与自动装臵，自动和远动装臵以及操作电源系统等几个部分。
1、监视、测量回路
主要由各种显示仪表、测量元件及其相关回路组成，其作用是监视、测量一次设备的工作状态，以便运行人员掌握一次设备运行情况，为运行管理、事故分
析提供参数。
2、控制回路
主要由控制开关、相应的控制继电器组成，其作用是对一次高压
开关设备进行合、分闸操作。
控制回路按自动化程度可分为手动控制和自动控制两种；按控制距离可分为就地控制和距离控制两种；按控制方式可分流分散控制和集中控制两种，分散控制均为“一对一”控制，集中控制有“一对一”控制和“一对N”的选线控制；按操作电源性质分为直流操作和交流操作两种；按操作电源电压和电流的大小可分为强电控制和弱电控制两种，强电控制采用较高电压（直流110V或220V）和较大电流（交流5A），弱电控制采用较低电压（直流60V以下，交流50V以下）和较小电流（交流0.5∽1A)。
220kV变电站二次接线标准
220kV变电站⼆次接线标准
来源：螺丝⼑的故事
本标准适⽤于南⽅电⽹220kV新建变电站10kV及以上电压等级电⽓⼆次回路的设计、施⼯、调试、验收⼯作。运⾏变电站的扩建、改造⼯程，在确保施⼯安全和运⾏维护⽅便的基础上，可参照执⾏。
总体要求
1、为防⽌主保护存在动作死区，两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉；同时应避免当⼀套保护停⽤时，存在保护动作死区。
2、电流互感器的⼆次回路有且只能有⼀个接地点。独⽴的、与其他互感器⼆次回路没有电的联系的电流互感器⼆次回路，宜在开关场实现⼀点接地。由⼏组电流互感器⼆次绕组组成的和电流回路，应在第⼀级和电流处⼀点接地。电流互感器的备⽤⼆次绕组，应在开关场短接并⼀点接地。
3、对于保护、安全⾃动装置、测量、计量等和电流回路，和电流之前的两个分⽀回路按各⾃电流互感器绕组独⽴标号，和电流之后还有串接设备的，其电流回路按边断路器的电流互感器绕组继续标号。
4、三相四线接线的电能表，其计量专⽤的电流互感器⼆次绕组与电能表间应采⽤六线连接；三相三线接线的电能表，其计量专⽤的电流互感器⼆次绕组与电能表间应采⽤四线连接。每相电流互感器的⼆次回路应相互独⽴，各相的中性线在接地点处并接。
5、电压互感器的⼆次回路只允许有⼀点接地。经零相母线（N600）连通的⼏组电压互感器⼆次回路，应在继电器及通信室将N600⼀点接地，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的断路器或熔断器等。独⽴的、与其他互感器没有电⽓联系的电压互感器，其⼆次回路可以在开关场实现⼀点接地。
6、从开关场地到继电器室的电压互感器每组⼆次绕组的4根引⼊线及开⼝三⾓接线的剩余电压绕组的2根引⼊线均应使⽤相互独⽴的电缆，不得共⽤。
二次回路安装接线图
• 变电站是电力系统的重要组成部分，随着计算机技术、通信和网络技 术的发展及在电力系统中的广泛应用，变电站自动化技术也得到了迅 速发展。我国变电站自动化技术的发展，经历了电磁式远动与保护装 置、电子式远动与保护装置、微机式远动与保护装置、微机自动化、 数字化和智能化几个阶段。20世纪80年代开始，变电站就逐渐进入以 计算机网络为核心，采用分层、分布式控制方式，集控制、保护、测 量、信号、远动为一体的自动化阶段。随着信息处理、计算机、传感 器、通信、控制、测量等技术的发展，变电站自动化技术逐步从间隔 层到站控层实现了数字化、智能化，为系统安全、稳定、可靠、经济 运行提供了坚实的基础。变电站智能化一般称为智能变电站，是智能 电网的重要组成部分，对于提高供电可靠性，扩大供电能力，提升运 行管理水平，实现智能电网高效经济运行将起到积极作用。
（4） 设备文字符号
二次回路安装接线图中，二次设备的文字符号应与二次回路原理展开图一致。如图8-21 中，图8-21（c）屏后接线图的二次设备的文字符号与图8-21（a）展开图完全一致。
（5）端子代号
端子代号是用来识别设备或端子排的连接端子的代号。端子代号用设备所在的安装单位 及顺序号或端子排代号，加“：”或“-”，再加端子的数字编号表示。例如图8-21（c） 中，“Ⅰ1：2”表示电流继电器1KA的第2个端子，“X1：2”则表示端子排X1的第二个 端子。
2.屏面布置图的绘制 屏面布置图中设备的相对位置应与屏上设备的实际位置一致。
（4） 设备文字符号
二次回路安装接线图中，二次设备的文字符号应与二次回路原理展开图一致。如图8-21 中，图8-21（c）屏后接线图的二次设备的文字符号与图8-21（a）展开图完全一致。
（5）端子代号
端子代号是用来识别设备或端子排的连接端子的代号。端子代号用设备所在的安装单位 及顺序号或端子排代号，加“：”或“-”，再加端子的数字编号表示。例如图8-21（c） 中，“Ⅰ1：2”表示电流继电器1KA的第2个端子，“X1：2”则表示端子排X1的第二个 端子。
2.屏面布置图的绘制 屏面布置图中设备的相对位置应与屏上设备的实际位置一致。
供电整流所二次系统接线及原理
2.3 变压器差动保护
差动保护是变压器的主保护，主要是反应内部短路的保护。 它是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故 障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流 （折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障 时，两侧向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和 的正比于故障点电流，差动继电器动作。
图右表示双绕组变压器纵差保护的单线原理图。 变压器两侧分别装设电流互感器TA1和TA2，并按 图中所示极性关系进行连接。正常运行或外部 （如图a中d1点）故障时，差动继电器KD中的电 流等于两侧电流互感器二次电流之差，要使这种 情况下流过差动继电器的电流为零，应恰当选择 两侧电流互感器的变比。由于二次额定电流一般 为5A，所以电流互感器的变比为：一次额定电流/ 二次额定电流，UN/5。忽略变压器的励磁电流， 则在正常运行或外部故障时，流入差动继电器的 电流为零。当变压器内部，如图b中d2点故障时， 流入差动继电器的电流为变压器两侧流向短路点 的短路电流（二次值）之和。
2.3 动力变压器保护原理
1. 瓦斯保护
瓦斯保护是变压器的主要保护之一,能有效灵敏的反应变压器 内部故障。轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成,作用于信号。 重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成,作用于跳闸。正常 运行时,瓦斯继电器充满油,开口杯浸在油内,处于上浮位置,干簧触 点是断开的。
电气一、二次回路的划分及特点
一、二次回路的划分及特点
在变配电系统中，连接电气设备的电路，分为一次回路和二次回路。
一次回路，又称主电路、主回路、一次系统等。它主要由一次设备组成，包括变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电容器、电抗器、母线、电力电缆、架空线路、避雷器、互感器等。它主要起着转换电压、输送电能、分配电能的作用，相对于二次回路来讲，它的电压高、电流大。
二次回路，又称控制电路、二次接线、二次系统等。它主要由二次设备组成，包括各种继电器、测量仪表、计量表计、控制开关、操作电源、控制电缆及控制小母线等。它主要起着监视、测量、控制、保护及发出各种信号的作用。如果一次系统为低压 (如交流380V)，这种二次设备又称为辅助设备。同时通过二次回路的工作状态反映出一次设备运行的真实情况。相对于一次回路来讲，它的电压低、电流小。但二次设备数量多，而且二次接线远比一次接线复杂。
将二次设备按一定顺序连接起来，用来说明电气工作原理的，称为二次电路图；用来说明电气安装接线的，称为二次接线图。如果一次系统为380V以下，二次电路图和接线图又可称为辅助电路图和辅助接线图；如
果主要用于电气控制，又可称为控制电路图和控制接线图。电气一次、二次设备组成方框图如图所示。
电气一次的分类
电气一次设备根据其在生产中的作用可以分为六大类：
(1)生产和转换电能的设备。如发电机将机械能转换为电能、电动机将电能转换成机械能、变压器将电压升高或降低等，以满足输配电需要。
(2)接通或断开电路的开关电器。如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。它们用于电力系统正常或事故状态时，将电路闭合或断开。
二次接线图
（1） 归总式原理接线图
归总式原理接线图是用来表示继电保护、 测量表计、控制信号和自动装置等工作原理 的二次接线图，简称原理图。原理图采用的 是集中表示方法，即在原理图中各元件是用 整体的形式与一次接线有关元件画在一起， 使全套装置构成一个整体的概念，可清楚地 表示各元件之间的电气联系和动作原理。如 下图中继电器的图形符号采用一个方框，上 面用附有该继电器所控制的触点表示。
端子排的一般形式如图所示，最上面标出安装 单位名称、端子排代号和安装项目代号。下面的端 子在图上画成三格，中间一格注明端子排和顺序号， 一侧列出屏内设备的代号及其端子号，另一侧标明 引至设备的代号和端子号。
图中端子1、2、3为 试验端子，端子11、 12为连接端子，其余 端子为一般端子和终端
（2） 看交流回路
图（b）中，电流互感器TA1、TA2和中性线N 通过控制电缆112#三根总线连接到端子排1#、2#、 3#试验端子，再分别接到屏上KA1的接线柱②和 KA2的接线柱②，构成继电保护交流回路。
（3） 看直流回路
图7（c）、（d）中，控制电源从屏顶直流控制 小母线WC+、WC-，经熔断器FU1和FU2分别引到 端子排的5#、10#连接端子，5#端子与屏上KA1接线 柱①连接，在屏上通过KA1接线柱①与KA2接线柱 ①连接。在图（c）中可以看到KA1接线柱①标以 I2-1，即KA2接线柱①的标号；而KA2的接线柱① 标以I1-1，即KA1接线柱①的标号，从图（b）展开 图上看， KA2、KA1的一端并联后与KT连接，即在 屏后接线图中，KA1接线柱③上标出I2-3，在KA2 接线柱③上标I1-3，然后由KA2接线柱③标I3-7与 KT接线柱⑦相连接；KT接线柱⑧与端子排9#端子 连接，8#、9#、10#为连接型端子，所以KT的接线 柱⑧接通了控制小母线WC-。
第14章 供电系统的二次接线
PA1:1 PA2:1 PA3:1 PA1:2
S2
屏背面接线图
端子接线图
S2
X1:3
TA2
TA1
TA2:S1
TA3:S1 TA1:S1 X1:2
X1:4 TA2:S1 X1:1
第二节 操作电源
一、操作电源概念 操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号 回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。
展开接线图是根据原理接线图绘制的。展开接线图是将二 次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个 独立回路，是安装、调试和检修的重要技术图纸，也是绘制 安装接线图的主要依据。 展开接线图的特点如下： （1）按不同电源回路划分成多个独立回路。例如：交流回路 ，又分电流回路和电压回路，都是按A、B、C、N相序分行排 列的，直流回路又分控制回路、合闸回路、测量回路、保护 回路和信号回路等；在这些回路中，各继电器（装置）的动 作顺序是自上而下、自左至右排列的。
第一节
（2）屏背面接线图
概述
屏背面接线图是指从屏的背面看的、表明屏内设备在屏 背面的引出端子之间的连接情况以及端子与端子排之间连接 关系的图。屏背面接线图是以屏面布置图为基础，以展开接 线图为依据绘制的接线图。 （3）端子排图 端子排图是指从屏背后看、表明屏内设备连接和屏内设 备与屏外设备连接关系的图。端子排图需表明端子类型、数 量以及排列顺序。
变电所二次系统
制（一对一和一对N）
信号回路
变电所信号回路主要由开关设备的位置信号、 继电保护和自动装置的动作信号和中央信 号三部分组成。
作用：反映一次设备和二次设备的工作状态。
调节回路
调节型自动装置，主要 由测量机构、传送机 构、调节器和执行机 构组成。
作用：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。
继电保护与自动装置
组成：继电保护、自动装置和相应的辅助 元件。 作用：电力系统发生故障或出现不正常运行 状态时，能够自动反应和处理故障。
图1－1 10kV线路过电流保护原理接线图
自动、远动装置电路
远动技术：调度所与各被控端（包括变电所） 之间实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的 总称。
任务： • 集中监视，提高安全经济运行水平 • 集中控制，提高劳动生产率
2、继电保护和自动装置动作信号
它主要指示故障对象和故障性质，一般由信号继电器和 光字牌组成，安装在相应的保护盘或控制盘上。
一、信号装置的分类
3、中央信号
事故音响信号、预告音响信号、全所共用的光字牌信号
等合称为中央信号。
装置按发出信号的性质分为事故信号和预告信号。故障 状态时中央信号装置发出的相应信号称为事故信号。 事故信号分为事故音响信号（蜂鸣器）、事故灯光信 号及光字牌信号。
用于监视一次系统的运行状况，迅速反应异常 和事故，然后作用于断路器，进行保护控制。 5 直流电源设备，如蓄电池组、直流发电机、硅 整流装置等，供给控制保护用的直流电源及用 直流负荷和事故照明用电等。 6 高频阻波器 7及其他
信号回路
变电所信号回路主要由开关设备的位置信号、 继电保护和自动装置的动作信号和中央信 号三部分组成。
作用：反映一次设备和二次设备的工作状态。
调节回路
调节型自动装置，主要 由测量机构、传送机 构、调节器和执行机 构组成。
作用：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。
继电保护与自动装置
组成：继电保护、自动装置和相应的辅助 元件。 作用：电力系统发生故障或出现不正常运行 状态时，能够自动反应和处理故障。
图1－1 10kV线路过电流保护原理接线图
自动、远动装置电路
远动技术：调度所与各被控端（包括变电所） 之间实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的 总称。
任务： • 集中监视，提高安全经济运行水平 • 集中控制，提高劳动生产率
2、继电保护和自动装置动作信号
它主要指示故障对象和故障性质，一般由信号继电器和 光字牌组成，安装在相应的保护盘或控制盘上。
一、信号装置的分类
3、中央信号
事故音响信号、预告音响信号、全所共用的光字牌信号
等合称为中央信号。
装置按发出信号的性质分为事故信号和预告信号。故障 状态时中央信号装置发出的相应信号称为事故信号。 事故信号分为事故音响信号（蜂鸣器）、事故灯光信 号及光字牌信号。
用于监视一次系统的运行状况，迅速反应异常 和事故，然后作用于断路器，进行保护控制。 5 直流电源设备，如蓄电池组、直流发电机、硅 整流装置等，供给控制保护用的直流电源及用 直流负荷和事故照明用电等。 6 高频阻波器 7及其他
工厂供配电系统二次接线
6～10kV电气系统测量仪表的配置
线路名称
6～10kV进线
6～10kV出线
6～10kV连接线 双绕组变压器 一次侧 10(6)/3～6kV 二次侧 10(6)/0.4kV 一次侧
同步电动机 异步电动机 静电电容器 母线（每段或每条）
电流表
1
1
1 1 1 1 1 1 3
装设计量仪表的数量 有功 无功 有功
三相电路电能的测量
1）三相电路有功电能的测量
对称三相四线制 用一个单相电能表测量任何一相电路所消 耗的电能，然后乘以3即得三相电路所消耗的有功电能
三相负载不对称 用三个单相电能表分别测量出各相所消耗 的有功电能，然后把它们加起来
三相三线制电路 用两个单相电能表来测量，两个单相电能 表读数之和 2）三相电路无功电能的测量
LW2-Z型控制开关触点表
工厂供电
第十六讲
主讲教师：于大川
学时：32
断路器的控制回路和信号回路
6.3 中央信号电路
在变电所装设的中央信号装置，主要用来示警和显示电气设 备的工作状态，以便运行人员及时了解，采取措施
中央信号装置按形式分为： 灯光信号 表明不正常工作状态的性质地点，装设在各控制屏上 的信号灯和光字牌，表明各种电气设备的情况； 音响信号 在于引起运行人员的注意，通过蜂鸣器和警铃的声响 来实现，设置在控制室内
供配电系统二次接线
4) 二次接线的安装图举例 在用户供配电系统中，6kV～10kV线路的二次接线比较简单，往往将控
制、信号、保护和测量设备与一次接线装在同一台高压开关柜上，测量和 继电保护装置根据实际需要 设计。
5.152021/9/6
15
第5章 供配电系统二次接线
在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特 别重要的场所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。
(2) 二级负荷(second order load)。符合下列情况之一时，应为二级负荷：中断 供电将在政治、经济上造成较大损失时，例如主要设备损坏、大量产品报废、连 续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等；中断供电将影响 重要用电单位的正常工作，例如交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负 荷以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所 秩序混乱时。
二次接线概述
本章首先介绍供配电系统二次接线的基本概念及二次接线图的绘制，二 次回路的操作电源，断路器控制回路和信号回路以及电气测量仪表；其次详 细阐述继电保护的基本知识及线路保护、变压器保护、电动机保护及电容器 保护原理、接线方案、整定计算和动作过程，其中重点介绍电流保护；另外 介绍供配电系统常用的自动装置；最后介绍变电站的防雷与接地保护。
5.122021/9/6
12
第5章 供配电系统二次接线
现代供配电技术课件第5章 供配电系统二次接线1
5.4.2 高压断路器的控制方式 与控制要求
断路器的控制方式
1.按控制地点分为集中控制和就地（分散）控制。 1.按控制地点分为集中控制和就地（分散）控制。 2.按控制电源电压的高低可分为强电控制、弱电控制和 2.按控制电源电压的高低可分为强电控制、弱电控制和 微机控制。 3. 按控制电源的性质可分为直流操作(DC operation) 按控制电源的性质可分为直流操作(DC 和交流操作(AC operation)（包括整流操作）。 和交流操作(AC operation)（包括整流操作）。 4.按照对控制电路监视方式的不同可分为灯光监视控制 4.按照对控制电路监视方式的不同可分为灯光监视控制 和音响监视控制电路。
5.1.2 二次接线的分类
按照电源性质分，有直流回路和交流回 按照电源性质分， 路 按照用途分，有断路器控制回路、 按照用途分，有断路器控制回路、信号 回路、测量回路、 回路、测量回路、继电保护回路和自动 装置回路等
图5.1 供配电系统的二次回路功能示意图
来自百度文库
5.2
二次接线图
二次接线图介绍 原理接线图 展开接线图 安装接线图
变电所的用电设 置专门的变压器 供电，简称所用 变。 变电所用电有室 外照明、室内照 明、操作电源用 电等。
所用变压器接线示意图
5.4 高压断路器的控制与信号回路断
高压断路器 高压断路器的控制方式与控制要求 灯光监视的控制回路和信号回路
供电系统的二次接线
SA1
14 12 10 8
53 64
WV(L1) WV(L2) WV(L3)
2021/4/5
控制电源母线 转换开关及电压测量
WB(L1) WB(L3) V
～220V
5 713
SA2 TI 6 8 2 4 ～100V
17
续上页
用电压互感器作交流操作电源，可靠性差，只能作为断路 器正常跳合闸以及油浸式变压器瓦斯保护或干式变压器温度保 护的工作电源。
2021/端4/5 子接线图
S2
S2
TA3
PA3 1 X1:3 2 PA2:2
PA2
1 X1:2
2 PA1:2 PA3:2
PA1
1 X1:1
2 PA2:2 X1:4
S1
S1
S1
S2
TA2:S1 X1:3
TA2
TA3:S1 TA1:S1 X1:2
S2
屏背面接线图
TA1
S2
X1:4 TA2:S1 X1:1
二次回路按 直流回路 电源性质分 交流回路 交流电流回路： 由电流互感器供电
交流电压回路： 由电压互感器供电 二次回路按其功能分有：操作电源回路、电气测量回路与 绝缘监视装置、高压断路器的控制和信号回路、中央信号装 置、继电保护回路以及自动化装置等。 二、二次接线图分类
分原理图、展开图和安装接线图(包括屏前、屏后接线图、端
14 12 10 8
53 64
WV(L1) WV(L2) WV(L3)
2021/4/5
控制电源母线 转换开关及电压测量
WB(L1) WB(L3) V
～220V
5 713
SA2 TI 6 8 2 4 ～100V
17
续上页
用电压互感器作交流操作电源，可靠性差，只能作为断路 器正常跳合闸以及油浸式变压器瓦斯保护或干式变压器温度保 护的工作电源。
2021/端4/5 子接线图
S2
S2
TA3
PA3 1 X1:3 2 PA2:2
PA2
1 X1:2
2 PA1:2 PA3:2
PA1
1 X1:1
2 PA2:2 X1:4
S1
S1
S1
S2
TA2:S1 X1:3
TA2
TA3:S1 TA1:S1 X1:2
S2
屏背面接线图
TA1
S2
X1:4 TA2:S1 X1:1
二次回路按 直流回路 电源性质分 交流回路 交流电流回路： 由电流互感器供电
交流电压回路： 由电压互感器供电 二次回路按其功能分有：操作电源回路、电气测量回路与 绝缘监视装置、高压断路器的控制和信号回路、中央信号装 置、继电保护回路以及自动化装置等。 二、二次接线图分类
分原理图、展开图和安装接线图(包括屏前、屏后接线图、端
企业供电系统保护与二次回路
时间继电器KT。 KT经延时后 ， 其延时触点闭合 ，接通信号继电器KS和
中间继电器KM 。KM动作后 ，其常开触点接通跳闸线圈YR ， 使断路器QF跳闸 ，切除短路故障 。与此同时，KS动作，常 开触点接通信号回路 ，发出声、光指示信号。
断路器QF跳闸时，其辅助触头QF1 ，2随之断开跳闸回 路 ， 以减轻中间继电器触点和跳闸线圈的负担 。在短路故 障被切除后 ，KS需要手动复归 ，而其他各继电器均自动返 回初始状态。
变压器最常见的外部故障是引出线上绝缘 套管的故障 ，这种故障可能导致引出线的相间 短路和接地（对变压器外壳） 短路。
变压器的不正常工作状态主要有： 由于外 部短路和过负荷引起过电流 ，油面的极度降低 和温度升高等。
二 、变压器继电保护措施
1．气体保护 变压器气体保护的
原理接线图
T- 电力变压器 KG气体继电器 KS-信 号继电器 KM-中 间继电器 QF-断路 器 YR-跳闸线圈 XB-切换片
二 、对保护装置的要求
（1）选择性
当供电系统发生故障时 ， 只让离故障点最近的 保护装置动作 ，切除故障元件 ，保证其它电气设备 的正常运行 。把这种有选择的切除故障元件的性能 称为选择性。
（2）快速性
当供电系统发生故障时 ， 快速切除故障可以减 轻短路电流对电气设备的破坏程度 ，尽快恢复供电 系统的正常运行 。因此 ，保护装置应力求动作迅速。
中间继电器KM 。KM动作后 ，其常开触点接通跳闸线圈YR ， 使断路器QF跳闸 ，切除短路故障 。与此同时，KS动作，常 开触点接通信号回路 ，发出声、光指示信号。
断路器QF跳闸时，其辅助触头QF1 ，2随之断开跳闸回 路 ， 以减轻中间继电器触点和跳闸线圈的负担 。在短路故 障被切除后 ，KS需要手动复归 ，而其他各继电器均自动返 回初始状态。
变压器最常见的外部故障是引出线上绝缘 套管的故障 ，这种故障可能导致引出线的相间 短路和接地（对变压器外壳） 短路。
变压器的不正常工作状态主要有： 由于外 部短路和过负荷引起过电流 ，油面的极度降低 和温度升高等。
二 、变压器继电保护措施
1．气体保护 变压器气体保护的
原理接线图
T- 电力变压器 KG气体继电器 KS-信 号继电器 KM-中 间继电器 QF-断路 器 YR-跳闸线圈 XB-切换片
二 、对保护装置的要求
（1）选择性
当供电系统发生故障时 ， 只让离故障点最近的 保护装置动作 ，切除故障元件 ，保证其它电气设备 的正常运行 。把这种有选择的切除故障元件的性能 称为选择性。
（2）快速性
当供电系统发生故障时 ， 快速切除故障可以减 轻短路电流对电气设备的破坏程度 ，尽快恢复供电 系统的正常运行 。因此 ，保护装置应力求动作迅速。
电力工程-电力系统继电保护(二次系统)PPT课件
2021/3/8
26
各种继电器的表示符号和图形符号
2021/3/8
27
6.3 线路的电流保护
2021/3/8
28
一、保护装置的接线方式
接线系数：在继电保护回路中，流入继电器中的 电流IK与对应电流互感器的二次电流I2的比值，称 为接线系数，即
Kw
IK I2
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29
电流互感器与电流继电器之间的接线方式 ➢ 三相三继电器式完全星形接线 ➢ 两相两继电器式不完全星形接线 ➢ 两相三继电器式不完全星形接线 ➢ 两相一继电器电流差式接线
✓逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的 逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，进行逻辑判断，以确 定保护装置是否应该动作；
✓执行部分：根据逻辑部分做出的判断，执行保护装置所担 负的任务（跳闸或发报警信号）。
2021/3/8
11
1 故障时电流上升，构成过电流保护； 2 故障时电压下降，构成低电压保护； 3 电压和电流比值的变化，构成阻抗（距离）保护； 4电压和电流相位角的变化，构成方向保护。
说明：低电压继电器的返回系数Kre＞1，一般为1.25。
2021/3/8
23
3．时间继电器(KT)的作用：使保护装置获得一定的延时， 以保证保护装置动作的选择性。当继电器的线圈接上工作电压
时，经过一定的时间，继电器的触点才动作。
某地电力公司电力系统二次接线原理图
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1、ARD的类型： 按自动重合闸装置分：机械式、电气式 按组成元件分：机电型、晶体管型、微机型 按合闸次数分：一次重合闸、二次重合闸、三次重合闸
2、电气一次自动重合闸的基本工作原理
SB2 QS YT R QF 1
3
+
SB1 2 YC O
4
+ KA M 保护出口
QF ARD KO KAR
-
+
-
二、备用电源自动投入装置（简称APD） （一）备用电源自动投入装置的作用与类型 作用：用于两路及以上电源进线的变配电所中，提高供电
二、操作电源
1、操作电源概念 操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号 回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。
操作电源的作用：
正常运行时操作电源应能保证断路器的合闸和跳闸； 事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，操作电源 应能保证继电保护系统可靠地工作。 对操作电源的要求：操作电源应充分可靠，容量足够并具 有独立性。 操作电源的分类：直流操作电源（可靠性高） 交流操作电源（可靠性不高）
第五节 二次回路的接线和接线图
用于连接盘、柜门上的电器、控制台板等可动部位的导线还应符合下列要求： 1）应采用多股软线，敷设长度应有适当裕度。 2）线束应有外套塑料管等加强绝缘层。 3）与电器连接时，端部应绞紧，并应加终端附件或搪锡，不得松散、断股。 4）在可动部位两端应用卡子固定。 引入盘、柜内的电缆及其芯线应符合下列要求： 1）引入盘、柜内的电缆应排列整齐，编号清晰、避免交叉，并应固定牢靠， 不得使所接的端子排受到机械应力。 2）铠装电缆在进入盘柜内，应将钢带切断，切断处的端部应扎紧，并应将钢 带接地。 3）使用于静态保护、控制等逻辑回路的控制电缆，应采用屏蔽电缆，其屏蔽 层应按设计要求的接地方式接地。 4）橡胶绝缘的芯线应外套绝缘管保护。 5）盘柜内的电缆芯线，应垂直或水平有规律的配置，不得任意歪斜交叉连接， 备用芯长度应有适当的余量。 6）强弱电回路不应使用同一棵电缆，并应分别成束分开排列。
可靠性。
工作电源与备用电源的接线方式可分为两大类： 明备用: 指在正常时，备用电源不投入工作，只有在工作电源 发生故障时才投入工作。 暗备用: 指在正常时，两电源都投入，互为备用。
明备用
工作电源
备用电源
QF1
APD APD
QF2 TV2
在正常情况下， QF1闭合，QF2断开， 负荷由工作电源供电。 当工作电源故障
四、弹簧操动机构的断路器控制和信号回路
SQ2
采用弹簧操动机构的断路器在首次合闸前需先储足能量。储足能量 后，就可进行合闸操作
第三节
电测量仪表与绝缘监视装置
一、电测量仪表 电测量仪表的定义 ：对电力装置回路的电力运行参数作经 常测量、选择测量、记录用的仪表和做计费、技术经济分 析考核管理用的计量仪表的总称。 电测量仪表的类型：测量仪表、计量仪表 电测量仪表的任务： 监视供电系统的运行状态和计量一次 系统消耗的电能，保证供电系统安全、可靠、优质和经济 合理地运行。
TA3
TA1
L1
S2
FU1
多
S2
S2
L2
多 功 能 仪 表
FU2
能 仪
L3
FU3
表
220/110V ～220V
功
多 功 能 仪 表
二、绝缘监视装置 绝缘监视装置的作用：用于小电流接地的电力系统
中，以便及时发现单相接地故障，以免单相接地故
障发展为两相接地故障。
二、绝缘监视装置
特点：绝缘监视装置的动作无选择性，只适用于出线不多 的系统。
TV1
时，APD动作，将 QF1断开，切除故障 电源，然后将QF2闭 合，使备用电源投入 工作，恢复供电。
暗备用
工作电源A
工作电源B
QF1
QF2
正常情况下， QF1,QF2闭合， QF3断开，两个 电源分别向两段 母线供电。
APD APD
QF3
TV1
TV2
若电源A(B) 发生故障，APD 动作，将QF1 (QF2)断开，随 即将QF3闭合， 此时全部负荷均 由B(A)电源供电。
1、硅整流电容储能 式直流电源 WO：合闸小母线 WC：控制小母线 WF：闪光小母线
硅整流电容储能式直流电源的示意图
2、复式整流的直流操作电源
复式整流是指提供直流操作电压的整流 电源有以下两种： （1）电压源 由变配电所的所用变压器 或电压互感器供电，经铁磁谐振稳压器 (当稳压要求高时装设)和硅整流供电给 控制、信号和保护等二次回路。 （2）电流源 由电流互感器供电，同样 经铁磁谐振稳压器(也是当稳压要求高 时装设)和硅整流供电给控制、信号和 保护等二次回路。 优点：比硅整流电容贮能式输 出功率大，电压的稳定性也更 好。
二、手力式操作机构断路器的控制和信号回路
GN亮:指示断路器已分闸，同时 监视着熔断器FU1和FU2的完好 性。 RD亮:断路器已合闸，同时监视 着跳闸回路及熔断器FU1和FU2 的完好性。 QM：操作机构辅助常开触点。 控制回路
事故信号回路
三、电磁式操作机构断路器的控制和信号回路
WL：灯光信号小母线 WS：信号小母线 WAS：信号音响小母线 WO：合闸小母线 WF:闪光小母线 KO：合闸接触器 YO：电磁合闸线圈 YR：跳闸线圈 采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路
测 量 表 计 电 流 回 路
1S1 1S1 1S1
测 量 表 计 电 压 回 路
WV(L1)
TA1
TA2
TA3
PJ
1S2
Wh
PJR varh
1S2
TA1
TA2TA3 PJ
1S2
WV(L2)
Wh
PA
A
PJ
Wh
PJ PJRvarh PJRvarh WV(L3)
Wh
PJR varh
续上页
380V电源进线回路电气测量原理电路图。
信 号 复 归
装 置 接 地
合 闸 回 路
+WS
FU3 KPC QF SQ3 KPT SQT
5 6
+WCL
FU5
SA2
10 2
SAR SB
SQT SQT
微 机 综 合 保 护 监 控 装 置
M ~ HW
-WS
FU4
-WCL
FU6
第四节
供电系统的自动装置与远动化
一、电力系统的自动重合闸装置（简称ARD）
基于先进的数字信号处理和单片机技术的新型数字式智能 表，集测量、显示、报警输出、参数设置和数据存储为一体， 已逐步在重要的变配电所及其自动化工程中得到应用。 下图是多功能综合数字式智能表的测量原理电路图。
测 量 表 计 电 流 回 路 测 量 表 计 电 压 回 路 测量表计 工作电源
S1
S1
S1
TA2
KHT
KPT
KPC
防误操作 SQ1 联锁触点
SQ2
合位继电器 合保继电器 KHC
KHT KHT KHT SQT QF KHT -WC FU2 YC QF YT HG HR
跳位继电器
KPT
KPC
KHT
跳保继电器
续上页
控制小母线 装 置 电 源 熔断器
断路器 手 车 控制回路 远方就地 弹 簧 线切 换 未储能 备 用 位 置 位 置 断 信 号 输 入 回 路
第七章
工厂供电系统的二次回路和自动装置
第一节 二次回路及操作电源 第二节 高压断路器的控制和信号回路
（重点/难点）
第三节 电气测量仪表与绝缘监视 第四节 供电系统的自动化 第五节 二次回路的接线和接线图
第一节
二次回路及操作电源
一、二次回路概念 定义：供电系统的二次回路是指用来控制、指示、监测
和保护一次电路运行的电路，亦称二次回路。
（三）备用电源自动投入装置的原理
工作电源 备用电源
KT
2 4 2
QF1
1
QF1
3
QF2
1
YC O
QF2
KO
-
+来自百度文库
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接线端子
第五节 二次回路的接线和接线图
一、二次回路的接线要求 1）按图施工接线正确 2）导线与电气元件之间采用螺栓连接、插接、焊接或压接，均应牢固 可靠。 3）控制盘和控制柜内的 导线不应有接头。 4）电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路号，编号应正确，字迹 清晰且不易退色。 5）配线应整齐、清晰、美观、导线绝缘应良好，无损伤。 6）每个接线端子的每侧接线宜为1根，不得超过2根；对于插接式端子， 不同截面的两根导线不得接在同一端子上；对于螺栓连接的端子， 当接2根导线时，中间应加平垫片。 7）二次回路接地应设装用的螺栓。 8）盘、柜内的二次回路配线，电源回路应采用电压不低于500V的铜 芯绝缘导线，其截面积不应小于2.5平方毫米；其他回路的不应小 于1.5平方毫米；对电子元件回路、弱电回路采用锡焊连接时，在 满足载流量和电压降及有足够机械强度的情况下，可采用不小于 0.5平方毫米截面的绝缘导线。
复式整流装置的接线示意图
三、交流操作电源
小型10kV以下变配变电所的二次回路一般选用交流操 作电源。 交流操作电源的类型：电流源和电压源。
电流源：由电流互感器获得，主要供电给继电保护和跳闸
回路。 电压源：由变配电所使用的变压器或电压互感器获得，通 常变电所的变压器作为正常工作电源，而电压互感器因容 量小，一般只作为油浸式变压器瓦斯保护的交流操作电源 或干式变压器温度保护的工作电源。 优点:二次回路大大简化，投资少，维护方便。
第三节
电测量仪表与绝缘监视装置
一、电测量仪表 对电测量仪表的要求： 对电气测量仪表，要保证其测量范围和 准确度满足变配电设备运行监视和计量的要求，并力求外形美 观，便于观测，经济耐用等。 电气测量仪表的配置 供电系统变配电装置中的各部分仪表按规定要求配置。
续上页
电能表接线
电气测量回路示例 10kV线路电气测量原理电路图
测 量 表 计 电 流 回 路 无功补偿 电流采样
L1
S1 S1 S1
测 量 表 计 电 压 回 路
FU1
TA1
TA2
TA3
TA4
S1
PW
S2
W
PV
V
S2
S2
S2
PW
W
PW
W
L2
FU2
PPF cos PA1 PA2 PA3 L3
PW FU3
W
PPF cos
A
A
A
至无功补偿 自动控制器
续上页
2、直流操作电源 直流操作电源的类型： 铅酸蓄电池 蓄电池 直流操作电源 镉镍蓄电池 硅整流电容储能式 硅整流装置 复式整流式
2、直流操作电源
（一）蓄电池组供电的直流操作电源
绝缘监测模块
交流配电单元
监控模块
小型分屏柜
充电模块 直流馈电柜 电池室
小型一体柜
新型高频开关直流电源原理框图
（二）由整流装置供 电的直流操作电源
第二节
高压断路器的控制和信号回路
断路器的控制和信号回路所满足的基本要求：
1、应能监视控制回路中的保护装置（熔断器）及其分、合 闸回路完好性。
2、分、合闸操作完成后，立即断开分、合闸的电源。
3、应能指示断路器正常分、合闸的位置状态，并在自动合 闸和自动跳闸时有如前所述的明显指示信号。
4、断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线 5、对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预 告信号。预告信号应能使控制室的中央信号装置发出音响和 灯光信号，并能指示故障地点和性质。
熔断器
手 动 合 闸
遥 控 合 闸 跳 位 合 闸 自保持 监 视 控
1 2
合 位 监 视 制
手 动 跳 闸 回
遥 控 跳 闸 保 护 跳 闸 合 闸 跳 闸 自保持 跳 闸 指示灯 指示灯 路
SA2 +WC FU1
10 2
3 4
远方 就地
34 3
12 1
12 1
SA1
5 6
34 3
KHC
SA1
7 8
第二节
一、概述
高压断路器的控制和信号回路
高压断路器的控制回路：是指断路器跳闸、合闸的回路。 高压断路器的信号回路：是用来指示高压断路器运行状 态的二次回路。 信号回 路按用 途分 位置信号：用来显示断路器正常工作的位置状态。 事故信号：用来显示断路器在事故情况下的工作状态。 预告信号：在系统出现不正常状态时或在故障初期发 出的报警信号。
二、绝缘监视装置 利用一次系统接地后出现的零序电压给出信号或跳闸。
电压小母线 接地信号装置 电 压 互 感 器 电压表 绝缘检查电压表
TV
dM
dN
u
v
w
n
FU
KV
FU1 FU2 FU3
TV WV(L1) WV(L2) WV(L3)
PV1 PV2 PV3 PV4 V V V V
控制小母线 防 跳
三、 采用 微机 远方 监控 的断 路器 控制 和信 号回 路
二次回路的分类： 直流回路 二次回路按 电源性质分类 蓄电池组 硅整流装置 交流电流回路 交流回路 交流电压回路 由电压互感器供电 由电流互感器供电
第一节
二次回路及操作电源
二次回路按其用途分有： 高压断路器控制回路
高压断路器的信号回路
测量回路与绝缘监视装置
中央信号装置
继电保护回路以及自动化装置等。
续上页
（二）对备用电源自动投入装置的基本要求 1）不论什么原因失去工作电源，APD都能迅速起动并投入
备用电源；
2）必须在工作电源确已断开、而备用电源电压也正常时，
才允许投入备用电源；
3）APD应只动作一次，以免将备用电源重复投入永久性故
障回路中；
4）当电压互感器二次回路断线时，APD不应误动作。
续上页
2、电气一次自动重合闸的基本工作原理
SB2 QS YT R QF 1
3
+
SB1 2 YC O
4
+ KA M 保护出口
QF ARD KO KAR
-
+
-
二、备用电源自动投入装置（简称APD） （一）备用电源自动投入装置的作用与类型 作用：用于两路及以上电源进线的变配电所中，提高供电
二、操作电源
1、操作电源概念 操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号 回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。
操作电源的作用：
正常运行时操作电源应能保证断路器的合闸和跳闸； 事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，操作电源 应能保证继电保护系统可靠地工作。 对操作电源的要求：操作电源应充分可靠，容量足够并具 有独立性。 操作电源的分类：直流操作电源（可靠性高） 交流操作电源（可靠性不高）
第五节 二次回路的接线和接线图
用于连接盘、柜门上的电器、控制台板等可动部位的导线还应符合下列要求： 1）应采用多股软线，敷设长度应有适当裕度。 2）线束应有外套塑料管等加强绝缘层。 3）与电器连接时，端部应绞紧，并应加终端附件或搪锡，不得松散、断股。 4）在可动部位两端应用卡子固定。 引入盘、柜内的电缆及其芯线应符合下列要求： 1）引入盘、柜内的电缆应排列整齐，编号清晰、避免交叉，并应固定牢靠， 不得使所接的端子排受到机械应力。 2）铠装电缆在进入盘柜内，应将钢带切断，切断处的端部应扎紧，并应将钢 带接地。 3）使用于静态保护、控制等逻辑回路的控制电缆，应采用屏蔽电缆，其屏蔽 层应按设计要求的接地方式接地。 4）橡胶绝缘的芯线应外套绝缘管保护。 5）盘柜内的电缆芯线，应垂直或水平有规律的配置，不得任意歪斜交叉连接， 备用芯长度应有适当的余量。 6）强弱电回路不应使用同一棵电缆，并应分别成束分开排列。
可靠性。
工作电源与备用电源的接线方式可分为两大类： 明备用: 指在正常时，备用电源不投入工作，只有在工作电源 发生故障时才投入工作。 暗备用: 指在正常时，两电源都投入，互为备用。
明备用
工作电源
备用电源
QF1
APD APD
QF2 TV2
在正常情况下， QF1闭合，QF2断开， 负荷由工作电源供电。 当工作电源故障
四、弹簧操动机构的断路器控制和信号回路
SQ2
采用弹簧操动机构的断路器在首次合闸前需先储足能量。储足能量 后，就可进行合闸操作
第三节
电测量仪表与绝缘监视装置
一、电测量仪表 电测量仪表的定义 ：对电力装置回路的电力运行参数作经 常测量、选择测量、记录用的仪表和做计费、技术经济分 析考核管理用的计量仪表的总称。 电测量仪表的类型：测量仪表、计量仪表 电测量仪表的任务： 监视供电系统的运行状态和计量一次 系统消耗的电能，保证供电系统安全、可靠、优质和经济 合理地运行。
TA3
TA1
L1
S2
FU1
多
S2
S2
L2
多 功 能 仪 表
FU2
能 仪
L3
FU3
表
220/110V ～220V
功
多 功 能 仪 表
二、绝缘监视装置 绝缘监视装置的作用：用于小电流接地的电力系统
中，以便及时发现单相接地故障，以免单相接地故
障发展为两相接地故障。
二、绝缘监视装置
特点：绝缘监视装置的动作无选择性，只适用于出线不多 的系统。
TV1
时，APD动作，将 QF1断开，切除故障 电源，然后将QF2闭 合，使备用电源投入 工作，恢复供电。
暗备用
工作电源A
工作电源B
QF1
QF2
正常情况下， QF1,QF2闭合， QF3断开，两个 电源分别向两段 母线供电。
APD APD
QF3
TV1
TV2
若电源A(B) 发生故障，APD 动作，将QF1 (QF2)断开，随 即将QF3闭合， 此时全部负荷均 由B(A)电源供电。
1、硅整流电容储能 式直流电源 WO：合闸小母线 WC：控制小母线 WF：闪光小母线
硅整流电容储能式直流电源的示意图
2、复式整流的直流操作电源
复式整流是指提供直流操作电压的整流 电源有以下两种： （1）电压源 由变配电所的所用变压器 或电压互感器供电，经铁磁谐振稳压器 (当稳压要求高时装设)和硅整流供电给 控制、信号和保护等二次回路。 （2）电流源 由电流互感器供电，同样 经铁磁谐振稳压器(也是当稳压要求高 时装设)和硅整流供电给控制、信号和 保护等二次回路。 优点：比硅整流电容贮能式输 出功率大，电压的稳定性也更 好。
二、手力式操作机构断路器的控制和信号回路
GN亮:指示断路器已分闸，同时 监视着熔断器FU1和FU2的完好 性。 RD亮:断路器已合闸，同时监视 着跳闸回路及熔断器FU1和FU2 的完好性。 QM：操作机构辅助常开触点。 控制回路
事故信号回路
三、电磁式操作机构断路器的控制和信号回路
WL：灯光信号小母线 WS：信号小母线 WAS：信号音响小母线 WO：合闸小母线 WF:闪光小母线 KO：合闸接触器 YO：电磁合闸线圈 YR：跳闸线圈 采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路
测 量 表 计 电 流 回 路
1S1 1S1 1S1
测 量 表 计 电 压 回 路
WV(L1)
TA1
TA2
TA3
PJ
1S2
Wh
PJR varh
1S2
TA1
TA2TA3 PJ
1S2
WV(L2)
Wh
PA
A
PJ
Wh
PJ PJRvarh PJRvarh WV(L3)
Wh
PJR varh
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380V电源进线回路电气测量原理电路图。
信 号 复 归
装 置 接 地
合 闸 回 路
+WS
FU3 KPC QF SQ3 KPT SQT
5 6
+WCL
FU5
SA2
10 2
SAR SB
SQT SQT
微 机 综 合 保 护 监 控 装 置
M ~ HW
-WS
FU4
-WCL
FU6
第四节
供电系统的自动装置与远动化
一、电力系统的自动重合闸装置（简称ARD）
基于先进的数字信号处理和单片机技术的新型数字式智能 表，集测量、显示、报警输出、参数设置和数据存储为一体， 已逐步在重要的变配电所及其自动化工程中得到应用。 下图是多功能综合数字式智能表的测量原理电路图。
测 量 表 计 电 流 回 路 测 量 表 计 电 压 回 路 测量表计 工作电源
S1
S1
S1
TA2
KHT
KPT
KPC
防误操作 SQ1 联锁触点
SQ2
合位继电器 合保继电器 KHC
KHT KHT KHT SQT QF KHT -WC FU2 YC QF YT HG HR
跳位继电器
KPT
KPC
KHT
跳保继电器
续上页
控制小母线 装 置 电 源 熔断器
断路器 手 车 控制回路 远方就地 弹 簧 线切 换 未储能 备 用 位 置 位 置 断 信 号 输 入 回 路
第七章
工厂供电系统的二次回路和自动装置
第一节 二次回路及操作电源 第二节 高压断路器的控制和信号回路
（重点/难点）
第三节 电气测量仪表与绝缘监视 第四节 供电系统的自动化 第五节 二次回路的接线和接线图
第一节
二次回路及操作电源
一、二次回路概念 定义：供电系统的二次回路是指用来控制、指示、监测
和保护一次电路运行的电路，亦称二次回路。
（三）备用电源自动投入装置的原理
工作电源 备用电源
KT
2 4 2
QF1
1
QF1
3
QF2
1
YC O
QF2
KO
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接线端子
第五节 二次回路的接线和接线图
一、二次回路的接线要求 1）按图施工接线正确 2）导线与电气元件之间采用螺栓连接、插接、焊接或压接，均应牢固 可靠。 3）控制盘和控制柜内的 导线不应有接头。 4）电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路号，编号应正确，字迹 清晰且不易退色。 5）配线应整齐、清晰、美观、导线绝缘应良好，无损伤。 6）每个接线端子的每侧接线宜为1根，不得超过2根；对于插接式端子， 不同截面的两根导线不得接在同一端子上；对于螺栓连接的端子， 当接2根导线时，中间应加平垫片。 7）二次回路接地应设装用的螺栓。 8）盘、柜内的二次回路配线，电源回路应采用电压不低于500V的铜 芯绝缘导线，其截面积不应小于2.5平方毫米；其他回路的不应小 于1.5平方毫米；对电子元件回路、弱电回路采用锡焊连接时，在 满足载流量和电压降及有足够机械强度的情况下，可采用不小于 0.5平方毫米截面的绝缘导线。
复式整流装置的接线示意图
三、交流操作电源
小型10kV以下变配变电所的二次回路一般选用交流操 作电源。 交流操作电源的类型：电流源和电压源。
电流源：由电流互感器获得，主要供电给继电保护和跳闸
回路。 电压源：由变配电所使用的变压器或电压互感器获得，通 常变电所的变压器作为正常工作电源，而电压互感器因容 量小，一般只作为油浸式变压器瓦斯保护的交流操作电源 或干式变压器温度保护的工作电源。 优点:二次回路大大简化，投资少，维护方便。
第三节
电测量仪表与绝缘监视装置
一、电测量仪表 对电测量仪表的要求： 对电气测量仪表，要保证其测量范围和 准确度满足变配电设备运行监视和计量的要求，并力求外形美 观，便于观测，经济耐用等。 电气测量仪表的配置 供电系统变配电装置中的各部分仪表按规定要求配置。
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电能表接线
电气测量回路示例 10kV线路电气测量原理电路图
测 量 表 计 电 流 回 路 无功补偿 电流采样
L1
S1 S1 S1
测 量 表 计 电 压 回 路
FU1
TA1
TA2
TA3
TA4
S1
PW
S2
W
PV
V
S2
S2
S2
PW
W
PW
W
L2
FU2
PPF cos PA1 PA2 PA3 L3
PW FU3
W
PPF cos
A
A
A
至无功补偿 自动控制器
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2、直流操作电源 直流操作电源的类型： 铅酸蓄电池 蓄电池 直流操作电源 镉镍蓄电池 硅整流电容储能式 硅整流装置 复式整流式
2、直流操作电源
（一）蓄电池组供电的直流操作电源
绝缘监测模块
交流配电单元
监控模块
小型分屏柜
充电模块 直流馈电柜 电池室
小型一体柜
新型高频开关直流电源原理框图
（二）由整流装置供 电的直流操作电源
第二节
高压断路器的控制和信号回路
断路器的控制和信号回路所满足的基本要求：
1、应能监视控制回路中的保护装置（熔断器）及其分、合 闸回路完好性。
2、分、合闸操作完成后，立即断开分、合闸的电源。
3、应能指示断路器正常分、合闸的位置状态，并在自动合 闸和自动跳闸时有如前所述的明显指示信号。
4、断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线 5、对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预 告信号。预告信号应能使控制室的中央信号装置发出音响和 灯光信号，并能指示故障地点和性质。
熔断器
手 动 合 闸
遥 控 合 闸 跳 位 合 闸 自保持 监 视 控
1 2
合 位 监 视 制
手 动 跳 闸 回
遥 控 跳 闸 保 护 跳 闸 合 闸 跳 闸 自保持 跳 闸 指示灯 指示灯 路
SA2 +WC FU1
10 2
3 4
远方 就地
34 3
12 1
12 1
SA1
5 6
34 3
KHC
SA1
7 8
第二节
一、概述
高压断路器的控制和信号回路
高压断路器的控制回路：是指断路器跳闸、合闸的回路。 高压断路器的信号回路：是用来指示高压断路器运行状 态的二次回路。 信号回 路按用 途分 位置信号：用来显示断路器正常工作的位置状态。 事故信号：用来显示断路器在事故情况下的工作状态。 预告信号：在系统出现不正常状态时或在故障初期发 出的报警信号。
二、绝缘监视装置 利用一次系统接地后出现的零序电压给出信号或跳闸。
电压小母线 接地信号装置 电 压 互 感 器 电压表 绝缘检查电压表
TV
dM
dN
u
v
w
n
FU
KV
FU1 FU2 FU3
TV WV(L1) WV(L2) WV(L3)
PV1 PV2 PV3 PV4 V V V V
控制小母线 防 跳
三、 采用 微机 远方 监控 的断 路器 控制 和信 号回 路
二次回路的分类： 直流回路 二次回路按 电源性质分类 蓄电池组 硅整流装置 交流电流回路 交流回路 交流电压回路 由电压互感器供电 由电流互感器供电
第一节
二次回路及操作电源
二次回路按其用途分有： 高压断路器控制回路
高压断路器的信号回路
测量回路与绝缘监视装置
中央信号装置
继电保护回路以及自动化装置等。
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（二）对备用电源自动投入装置的基本要求 1）不论什么原因失去工作电源，APD都能迅速起动并投入
备用电源；
2）必须在工作电源确已断开、而备用电源电压也正常时，
才允许投入备用电源；
3）APD应只动作一次，以免将备用电源重复投入永久性故
障回路中；
4）当电压互感器二次回路断线时，APD不应误动作。
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