变电所二次回路和自动装置

控制回路：控制断路器跳闸、合闸。由操作机构和操作电源 决定其形式。
断路器跳闸与合闸均由操作机构完成。其形式有：手力式、 电磁式和弹簧式等，电源有交流电源和直流形式。
断路器控制方式：远方控制和就地控制。 ✓远方控制（集中控制）：在控制室内用控制开关对断路器进行 操作，用于35kV及以上的变电所中 。 ✓就地控制：在各个断路器安装处就地操作，用于6～10kV的变 电所中。
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第八章 变电所二次回路和自动装置
主要内容：
1、二次接线的基本知识--概念、作用及分类 2、高压断路器控制回路 （1）高压断路器手动、自动控制回路 （2）高压断路器的跳跃与防跳措施控制回路 3、中央信号回路 （1）信号回路基本概念 （2）中央事故信号回路的工作原理 4、自动装置
自动重合闸装置及自动投入装置。
1、手动和自动结合 能够用控制开关及控制电路进行手动操作，也可由保护装置
及自动装置实现合闸、跳闸； 2.监视与保护
监视控制回路操作电源及跳、合闸回路完好性； 对二次回路短路、过负荷保护装置完好监视； 3.命令自动解除 断路器操动机构中的合闸、跳闸线圈按短时通电设计，在合、 跳闸完成后，能自动解除命令脉冲，切断合闸或跳闸电源，应保 证合、跳闸线圈的短时间通电；
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4.位置信号
能够指示断路器正常合闸和跳闸的位置信号，在自动跳、合闸 时，应有明显的位置指示信号（闪光）；
5.防跳措施
防止断路器多次合、跳闸的电气“防跳”措施；
6.断路器应有事故跳闸信号，如：控制开关闭合，断路器处于事 故跳闸，应按“不对应原理”接线；
7.监视和闭锁回路
对采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，有压力是否正常、 弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路。
1、按合闸方式分：机械式和电气式。 2、按启动方式分：不对应启动式和保护启动式； 3、按重合次数分：一次、二次、三次重合闸； 4、按复归原位的方式分：手动复归和自动复归； 5、按加速保护方式分：
前加速保护动作和后加速保护动作
前加速是指在永久性故障时，第一 次以瞬时加速跳闸，不考虑选择性， 第二次则以定时限跳闸。
（1）重复动作：当一断路器启动事故信号并中央复归后，又 一断路器自动跳闸，音响能再次启动。 （2）不重复动作：上述情况下，音响不能再次启动。
按复归方法分： 就地复归：通过解除断路器不对应启动回路来解除音响信号。 中央复归：在主控台上通过按钮或自动解除音响信号。
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1.中央复归不重复动作的事故信号回路
2.硅整流直流操作电源
非独立式的直流电源，由硅整流设备和电容器组成的。独立 性差，可靠性差。
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有2组整流器
1U容量大，供给合闸 电源；
2U容量小，供给控制、 保护电源。
3V保证只能由U1 向U2 供电。
V1、V2保证储能电 容器组不向直流母线供 电。
正常运行时由整流器供电，当系统发生故障时，交流电源电压大大降低，利用电容
能的弹簧分闸。 由于利用电磁力直接合闸，合闸电流很大，可达几十安至
数百安，故不能直接利用控制开关触点接通，必须采用中间继 电器（即合闸继电器）。多适用于35kV及以下少油断路器。
（2）弹簧操作机构（CT）
（3）液压操作机构（CY） （4）气动操作机构（CQ） （5）手动操作机构（CS）
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5.信号回路：当断路器因事故跳闸而手柄处于”合闸后”位置时，音响信号
回202路1/3的/7 触点全部接通从而发出声响。
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第四节 信号回路
供配电系统中，保护装置或监测装置动作后都要通过信号系统 发出相应的信号提示运行人员。
1.事故信号 发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）发出声响，同时断路
器的位置指示灯发出闪光，事故类型光字牌亮，指示故障的位 置和类型。
2.预告信号 出现不正常运行状态或故障初期，启动警铃发出声响信号，同
时标有故障性质的光字牌点亮，指示不正常运行状态的类型，如 变压器过负荷、控制回路断线等。
3.位置信号 4.指挥信号和联系信号
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二、中央事故信号回路（属紧急信号） 按操作电源分：交流和直流操作电源两类； 按事故音响信号动作特性分：
作用：指示或记录一次设备的运行参数，以便运行人员 掌握一次设备运行情况。
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。
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工厂供电 2、二次回路图的种类
原理图
归总式原理图 展开式原理图
安装图
屏面布置图 屏后安装接线图 端子排图
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归
总
概念：当线路上发生短路故障时，由继电保护装置将其断开， 延时（0.5s)后重新将故障线路自动投入的装置。 作用：对临时性故障，合闸成功，保证供电连续性，减少停电 损失,提高供电可靠性。 应用：主要用于架空线路；电缆线路一般不用ARD（电缆线路 故障通常为永久性故障）。
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类型
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第一节 二次回路概述
◆一次设备：主设备，是构成电力系统的主体，是直接生产、输
送、分配电能的电气设备。
◆一次回路：指一次设备及其相互连接的回路。
◆二次设备：对一次设备工作状态进行控制、指示、监测和保护
的辅助电气设备。
◆二次回路：二次设备相互间连接的电路。
二次回路是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要 保障，它是发电厂和变电站中不可缺少的重要组成部分。
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么么么么方面
• Sds绝对是假的
工厂供电 LW2型控制开关触点图表（P195）
Hale Waihona Puke Baidu
注：“.”表示接通，“-”表示断开
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2、操动机构 操作机构：断路器自身附带的，具有跳、合闸功能的传动装
置。 分为： （1）电磁操作机构（CD）：直流螺管式电磁铁合闸，已储
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二、电磁操动机构的断路器控制回路 1.控制开关（控制元件）
控制开关，又称万能开关，“万能转换开关”。 由运行人员直接操作，发出命令脉冲，使断路器合、跳闸。 目前常采用LW2型系列自动复位控制开关，有6个位置。
✓预备操作位置：“预备合闸”和“预备跳闸” ✓操作位置：“合闸”和“跳闸” ✓固定位置：“合闸后”和“跳闸后”
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2. 电 磁 操 动 机 构 断 路 器 控 制 回 路
闪光母线 控制母线 自动合闸触点
合闸继电器 绿灯 限流电阻 红灯 限流电阻
跳闸线圈
自动跳闸触点 事故信号继电器
合闸线圈
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1.手动合闸： 跳闸后(SA10-11)→预备合闸 (SA9-10)→合闸(SA5-8)→合 闸后(SA13-16)
式
展
原
开
理 图
式 原 理
图
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第二节 操作电源
操作电源：所用电的一部分，供给全所开关电器的控制回路、 继电保护回路、信号回路、自动装置最重要的电源，在任何情况 下都应保证供电的可靠性。
操作电源分：直流和交流。
直流操作电源：蓄电池和硅整流直流操作电源。
交流操作的断路器应采用交流操作电源，对应的所有二次回路 如保护回路继电器、信号回路设备、控制设备等均采用交流形 式。适于小型变配电所。
若断路器（1QF）因事故跳闸，事故信号回路起动，蜂鸣器HB 发出声响。按2SB复归按钮解除音响。
若此时2QF又发生了事故跳闸，蜂鸣器将不会发出声响，这就 叫做“不能重复动作”。能在控制室手动复归称中央复归。
1SB为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。
+WS
WAS
-WS
FU1
HB
FU2
KM1
1SB
KM KM2
控 (1)按自动化程度分：手动控制和自动控制； 制 (2)按控制距离分：就地控制和远方控制； 回 (3)按控制方式分：分散控制和集中控制； 路 (4)按操作电源性质分：直流操作和交流操作；
(5)按操作电源电压和电流的大小分：强电控制和弱电控制
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)。
20器21/C3/17和C2的储能使断路器跳闸。
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二、交流操作电源--直接使用交流电源 获得方法： （1）由电流互感器向断路器的跳闸回路供电； （2）所用变向断路器的合闸回路供电； （3）电压互感器(或所用变)向控制、信号回路供电。
优点：接线简单、投资低廉、维修方便。 缺点：精度较差。
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2.自动合闸：
跳闸后(SA10-11)→中间继电 器KM →断路器合闸→SA1415 →合闸后(SA13-16)
3.手动跳闸：
合闸后(SA13-16) →预备跳闸 (SA13-14) →跳闸(SA6-7)→跳 闸后(SA10-11)
4.自动跳闸：合闸后(SA1316) →继电器K→断路器跳 闸→(SA9-10) →跳闸后 (SA10-11)KO-合闸线圈
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后加速是指在永久 性故障时，第一次带 时限跳闸，第二次以 瞬时加速跳闸。第一 次需考虑选择性。
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基本要求 （1）手动操作（含手动合闸与故障线路）或遥控装置将断路 器跳闸时，ARD装置不应动作。 （2）当保护装置动作或其他原因使断路器跳闸时，ARD装置 均应动作，但需在故障点充分去游离后，再重合闸。 （3）ARD重合次数应符合预先规定。 （4）应优先采用控制开关位置与断路器位置不对应原则来启 动重合闸装置。 （5）ARD动作以后，应能自动复归，准备好下一次再动作。 （6）ARD装置应能加速继电保护的动作，以便更好地和保护 装置相配合，加速切除故障。
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一、直流操作电源 1.蓄电池组供电的直流操作电源（大中型变电所） 优点：独立可靠的直流电源，不受交流电源的影响，它是发电 厂和变电站常用的操作电源。 缺点：投资大，运行复杂，维护工作量大。
蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。
蓄电池的运行方式有两种： 充电－放电运行：充电、放电分开进行； 浮充电运行方式：与充电设备并联，边使用，边充电。
合闸操作顺序：预备合闸→合闸→合闸后
跳闸操作顺序：预备跳闸→跳闸→跳闸后
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工厂供电 LW2型控制开关外形结构图
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注意几点： （1）共有6个触点盒；每个触点盒中有4个触点，共有24个触点； 按照触点盒的位置为序进行编号排列； （2）四个字母的含义：
T：跳闸 D：后 C：合闸 P：预备 组合含义：TD（跳闸后）、PC（预备合闸）、C（合闸）、CD （合闸后）、PT（预备跳闸）、T（跳闸）、TD（跳闸后）。 （3）注意分析过程中用到的触点，主要用到的触点为5-16，即用 到中间四个触点盒。
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信号回路
组成：由信号发送机构、传送机构和信号器具构成的。
作用：反映一、二次设备的工作状态。
（1）按信号性质分：事故信号、预告信号、指挥信号、 位置信号；
（2）按信号显示方式分：灯光信号和音响信号；
（3）按信号的复归方式分：手动复归和自动复归。
测量回路
组成：由各种测量仪表及其相关回路组成的。
2SB
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TD T PT 1SA PC C CD TD T PT 1SA PC C CD
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19 17
1QF
2SA
2SA
13
19 17
2QF
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第七节 自动重合闸装置（ARD）
自动重合闸装置（auto-reclosing device），简称ARD装置，当 断路器跳闸后,能够自动地将断路器重新合闸的装置。
分类：
按功能，二次回路可分为断路器控制回路、信号回路、保护 回路、监测回路、自动装置回路和操作电源回路等。
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供配电系统的二次回路功能示意图
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组成：由控制开关和控制对象(断路器、隔离开关)的传 送机构及执行(或操作)机构组成的。
作用：对一次开关设备进行“跳”、“合”闸操作。
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工电力厂工供程电及工厂供电
高压断路器控制回路的组成： 控制机构：发出分、合闸命令，控制开关或按钮； 操动机构：执行操作命令； 中间传送机构：传送命令到执行机构，如继电器、接触器的触 点等。 控制对象：断路器的操动（作）机构。
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一、高压断路器控制回路的基本要求：
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三、所用变压器--所用变 所用电主要有室外照明、室内照明、生活区用电、事故照明、
操作电源用电等。变电所用电一般设置专门的变压器供电。 为保证可靠性，所用变一般都接在电源的进线处，对重要变电
所，应设两台互为备用的所用变。
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第三节 高压断路器控制回路