电气二次部分

第13章 二次回路设计
展开接线图中的回路编号
•
1、回路编号方法
回路编号由三个及以下的数字组成 。
交流电路在数字前面还加上A、B、C、N等文字符号。
对于不同用途的回路规定了编号数字的范围。
对于一些比较重要的常见回路都给予了固定的编号。
二次回路的编号，根据等电位原则进行。就是在电气回路中接于 一点的全部导线都用同一个编号表示。
4、复式整流操作电源
• 复式电源 电压源：一般取自厂用变或TV，经全波整 流，电抗器滤波成直流电源。 电流源：一般取自TA，经稳压器成直流电源。
正常情况下，由电压源供电给： 电源Ⅰ——合闸，电源Ⅱ——保护、信号、跳闸； 发生短路时，∪c （直流母线电压 ）下降，∪c （直
流母线电压 ）升高 由电流源供电给： 电源Ⅱ——保护、信号、跳闸；
2、实用控制电路
• 具有灯光及防跳功能的控制电路 合闸：KK（ZCH）→ HC → HQ 红灯亮说明 ： QF在合闸
位置； 跳闸回路完
好； 分闸：KK （BCJ）→ TQ 绿灯亮说明 ：QF在跳闸位置； 合闸回路完好； 防跳：正常运行，若遇到短路同时KK58（ZCH）粘结 BCJ → TQ跳闸 同时TBJ（I）带电 → TBJ1 → TBJ（V）自保持； → TBJ2分 → 断开合闸回路
化学方程式：Cd+ Ni2O3 = CdO+ 2NiO Cd+ NiO2 = CdO+ NiO
2）运行特点： 1 内阻小，可瞬时放电倍率可达10倍的额定容量。 2 体积小，重量轻、可直接安装在直流屏上，非常方便。 3 反应过程中不会产生有害气体，防爆性能好，可直接安装在中控
室内。 4 具有自动调压装置，能保持直流母线电压的恒定。 5 具有自动恒流功能，浮充电时能自动恒定。 6 综合造价低，维护方便。 7 单个电池端电压低（1.2ຫໍສະໝຸດ Baidu1.3）电池数目多。
4）同期电压的引入 a、同期点选在发电机QF上。 b、同期点选在主变高压侧QF 运行系统：A相电压经TK—— TQMa1 待开系统：A、C相电压经TK—— ZB——
TQMa、TQMc ZB转角变压器为一普通的三相变压器，变比为
100/100V、50VA接线组别为：d,Y1
11.6 手动同期操作步骤
电时，可投入BK使QF能可靠合闸。
第12章 操作电源
12.1 概述
• 1、操作电源：供电站控制环保自动装置； 供电站操作机械调节器机械； 供电站独立的事故照明。 • 2、交流操作电源
1） 优点： 二次接线简单、投资少、维护量小，易于实现自动化和运动
化。 2） 缺点：可靠性比直流电源低；
原因：① 交流操作的继电器不够成熟； ② 交流电源依赖电厂本身； ③ 交流电源有时点分散的、有时点集中的、有时分散
发电厂及变电站 电气设备
11-13
第11章 电力系统常规 二次回路
11.1 一、二次回路的概念
1、二次设备：对一次设备及水力机械设 备工作进行监测和控制保护的辅助设备， 以保证电站安全、经济的运行。
如： ①测量仪表、录波装置； ②控制开关、同期装置、自动励研装置； ③信号装置、继电保护、绝缘监察装置； ④控制电流、小母线连接线；
与集中相结合的。
3、 硅整流型直流操作电源
• 优点：可以提高操作电源的可靠性。 硅整流电容贮能式整流操作电源： A 硅整流：由厂用电源低压整流为直流电源。 要求可靠，一般有两个独立的电源。 电源Ⅰ（三相整流，容量大） 供电给合闸、操作、 保护、信号。 电源Ⅱ（单相整流，容量小） 供电给操作、保护、 信号 B 电容储能的作用：当电力系统发生短路时，会 引起Id 升高，∪c （直流母线电压 ）下降，利用电 容储能对保护装置和断路器的跳闸线图放电，使断路 器跳闸，将事故切除。
屏面布置图的设计
• 1、屏面布置图是决定屏上各个设备的排列位置及相互间距离尺 寸的图纸，要求按一定的比例尺绘制。
• 2、屏的型式 （1）控制屏台 （2）直立屏——高2360mm深550mm宽度800mm(600mm) （3）直流屏 （4）同期小屏 （5）边屏
• 3、屏面布置图 控制屏（屏台）的屏面布置图 继电器屏的屏面布置图
端子排图的设计
• 1、端子排图是表示屏上需要装设的端子数目、类型、排列次序 以及端子与屏上设备及屏外设备连接情况的图纸。
• 2、端子的类型 一般端子——用于连接屏内外导线（电缆） 试验端子——用于需要接入试验仪表的电流回路中
连接型试验端子——用于在端子上需要彼此连接的电流试验回 路中。
连接端子——端子间进行连接用 终端端子——用于固定端子或分隔不同安装单位的端子排。 标准端子——直接连接屏内外导线用。 特殊端子——用于需要很方便地断开的回路中。
件的线图及触点采用相同的文字符号； ③所有开关电器和继电器的触点都按照正常状
态画出； （开关电器在断开位置，继电器的触点在线圈
不带电状态） ④每一回路右侧用文字说明作用；
3)安装接线图——为施工图纸。
a、屏面布置图（比例图） 屏的型式:直立屏、 （2360×550×800或600）
同期屏、 600×200×400 控制屏、 b、屏后接线图（屏内元件连接图，端子排图） 先设计端子排图： 端子类型——经过端子的回路— — 设计顺序 后设计屏内元件连接图：采用“相对编号法” 注意：一个端子旁边最多写2个编号。
11.2 测量系统
• 发电机定子回路装设的仪表：1A –2A机房、V、 HZ、1W-2W、VAR、WH、VARH
• 发电机转子回路装设的仪表：A、V -ck • 温度测量：定子绕组的温度及铁芯的温度。
11.3 信号系统
• 1、组成 中央音响装置：蜂鸣器（电喇叭、电笛）、电铃
（警铃）。 灯光信号：光字牌、指示灯。 作用：位置、事故、故障。
•3、交流回路编号方法
交流电流与电压回路的编号不分奇数与偶数，从 电源处开始按顺序编号。
电流互感器及电压互感器二次回路编号是按一次 接线中电流互感器与电压互感器的编号相对来分组的。
展开图中的小母线用粗线条表示，并注以文字符 号，在控制和信号回路中的一些辅助小母线和交流电 压小母线，除文字符号外，还给予固定的数字编号。
12.3 电气接线的绝缘监察
• 1 测量部分：SA+V 若绝缘良好，R+=R-，电桥平衡 ∪+=∪-=0 若正极接地，∪+=0 ∪-=∪m 若负极接地，∪-=0 ∪+=∪m
2 信号部分：ZJJ+∪D+GP 绝缘良好时，R+=R-，电桥平衡，KSE（ZJJ）不动作 若某一级绝缘电阻下降，则电桥平衡被打破，KSE （ZJJ）动作。
11.5 同期回路
• 1、同步发电机的并列操作——将同步发电 机投入电力系统的操作（同期）
• 2、同期操作的基本要求： 并列QF合闸瞬间产生的冲击电流ich＜
iym QF合闸后，发电机能迅速同步。
• 3、同期方式 准同期：先励磁后并车—冲击小，速度慢。 自同期：先并车后励磁—速度快，冲击大。
•4、同期点的设置： 同期点——有同期并列任务的QF 包括：发电机回路QF；三绕组B各例QF； 双绕组一侧QF（低压侧）、对侧有电的线路QF； 母线分段QF；联络QF。
•2） 放电及放电特征：化学能—— 电能 E=0.85+d 0.85+1.21=2.06V
比重 放电末端： 1.8V
PbO2+ Pb + 2H2SO4=2PbSO4+2H2O 在放电过程中，正负极板均形成PbSO4， H2SO4比重下降，内阻增加。 注意：放电电流不能过大。 •3） 充电及充电特征：充电电源—— 化学能
2、交流系统的绝缘监察
TV：为万能接线，可用一台三相五线式TV或三台单相TV。 主二次绕组接成YO型——测量、继电保护、同期； 辅助二次绕组接成开口三角型——绝缘监察。
工作原理： 正常运行时，∪a+∪b+∪c=0、YJ不动作 当某相发生金属性接地时开口三角型=100V，过电压继电器动作
发信号。
练习：如何判断哪一相发生了单相接地故障，且在哪一 相发生？
特点： 1 蓄电池总是处于充满电的状态，随时应付短时负荷。 2 蓄电池放电机会不多，每3个月进行一次放电，再进行
一次均衡充电，以避免硫化。 3 管理维护量少，可靠性高。
4、镉镍蓄电池（碱性蓄电池）
1）组成：正极板（镉Cd） 负极板（镍化物 Ni2O3、NiO3） 电解液（KOH 不参加化学反应，而起到传导的作用） 容器
• 2、位置信号（状态信号） QF：红灯亮—— 合、绿灯亮—— 分 QS：合闸时， L1 标线在“垂直” 分闸时， L2 标线在“水平” 电源消失时，L1、L2均失电 标线在“45度”
•3、事故信号（光字牌亮—— 显示QF已跳闸、蜂 鸣器响）。
#中央复归能重复动作的事故信号系统： 关键元件：XMJ（信号脉冲继）—— 变流
2PbSO4+2H2O= PbO2+ Pb + 2H2SO4 在充电过程中，正负极板还原形成PbO2、 Pb、 电势渐增。
2、蓄电池的运行方式
• 1）充电—放电方式——对蓄电池进行周期性的充电和放电。 1 蓄电池充好电后，既断开充电设备，由蓄电池向直流负荷充电。 （经常、短时、事故） 2 待蓄电池放电约为75～80%时，就需要进行充电。 3 充电设备的功率应满足蓄电池组的充电和经常性负荷的需要。 2）浮充电运行方式——设置两台充电设备，一台主充电机先 将蓄电池充好电，另一台主充电机同蓄电池并联运行，除担负直 流负荷外，还以较小的电流向蓄电池进行浮充电。（补偿蓄电池 的自放电损耗）
2、二次回路图
1)原理接线图—体现工作原理 特点：所有回路元件以整体形式绘在一张图上。 画图时： ①不用画出内部接线、引出线端子的编号；回 路的编号。 ②直流仅标明电源的极埋，不用标出从哪一熔 断器引出。 ③信号部分在图中仅标出“信号”。
2）展开接线图
画图时： ①分别按交流电流、电压、直流回路绘出； ②所有图形符号和文字符号要用国标且同一元
12.2 蓄电池直流操作系统
优点：电源独立，不受一次电网事故的影响，可靠性高、 适应性强。
缺点：价格贵。
1、铝酸蓄电池的结构和工作原理 • 组成： • 正极版—PbO2、玻璃丝管结构，呈褐色
负极版—Pb、 涂膏式结构，呈浅灰色 电解液—纯H2SO4、由蒸馏水稀 容器：由绝缘材料制成（防酸隔爆透明塑料缸）
使频率相等。 △f＜2%fe 整步表S：观察两侧的滑差，调整相位。
b、三表制：V —测△∪ HZ —测△f S —测△ψ
3）同期操作：
同期小母线 → STK → 同期小屏。 STK在“粗调”位置：V、HZ投入，调∪、f STK在“精确”位置：五表投入
注意合闸瞬间的把握：当S的指针由慢向快方向 缓慢转动至主线时，合QF。
•5、手动准同期系统 某QF设置为同期点，就是在该断路器旁边装设TK。
1）同期小母线—共四根，其中YMb接地。 QF双侧系统
运行系统（远离F）：A、B 待并系统（靠近F）：A、B、C
2）同期小屏
•
a、五表制—1V、2V、1HZ、2HZ、S 1V—2V：调节使同步发电机电压与系统电压相
等。 △∪＜5%∪e 1HZ—2HZ：改变水轮机的转速（导水叶的开度）
当回路经过开关或继电器触点等隔开后，因为在触点断开时触点 两端已不是等电位，所以应给予不同的编号。
•2、直流回路编号方法
先从正电源出发，以奇数顺序编号，直到最后一 个有压降的元件为止。如果最后一个有压降的元件的 后面不是直接连在负极上，而是通过连接片、开关或 继电器触点接在负极上，则下一步应从负极开始以偶 数顺序编号至上述已有编号的结点为止。
器BL、GHJ干簧继电器、中间继电器 试验：按下YA，XMJ
•4、故障信号（光字牌亮—— 显示故障类型、警 铃响）
分类： 瞬时故障信号 延时故障信号
11.4 断路器的控制电路
• 1、基本要求 1）实现跳合闸线圈短时通电要求
依靠QF的辅助触点： 常开——动合 常闭——动断
2）手动操作：KK或按钮 3）自动操作：BCJ、ZCH 4）有位置指示：红灯亮、绿灯亮、 5）依靠机械、电气防跳装置。
• 1 将TK打到“同期”位置 —— 将QF两侧的电压经 TK引到同期小母线中。
• 2 操作STK先打到“粗调”位置，投入VHZ然后打到 “精调”位置投入S表当双方电压相近时，TJJ的触点 闭合，1THM-2THM接通
• 3 操作KK，使QF合闸 △ TJJ：同期检查继电器，只有当同期双方电压相
位后差值在整定范围内时，才闭合较长时间。 △ BK：手动操作闭锁开关，当同期双方某一方无