二次回路基本知识

二次回路基本知识讲课内容：一、了解一次设备和二次设备的基本概念。

二、了解二次回路的工作任务和主要内容。

三、了解二次回路原理接线图、展开接线图、安装接线图的作用与特点。

四、掌握二次设备的图形符号、文字符号和回路标号及元器件的常用表示方法。

五、掌握阅读二次回路图的基本方法六、简述二次回路的重要性变配电所的操作电源及测量控制信号回路讲课内容：一、了解一下变配电所的操作电源二、掌握断路器的控制回路、电气测量、信号回路的基本知识。

一、二次回路内容变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。

变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。

一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。

由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。

二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。

由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。

一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。

二次回路又称为二次接线是将二次设备相互连接而形成的电路。

包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。

二次回路的工作任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。

二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监察、继电保护及自动装置、操作电源等系统。

a、控制系统控制系统是由控制器具、控制对象及控制网络构成控制系统的作用是对变电站的开关设备进行就地或远方跳、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。

b、信号系统信号系统是由信号发送机构、信号接受显示元件及其网络构成。

信号系统的作用是准确及时的显示出相应一次设备的运行工作状态，为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。

c、测量及监察系统测量及监察系统是由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网络构成。

测量及监察系统的作用是指示或记录电气设备和输电线路的运行参数，作为运行人员掌握主系统运行情况、故障处理及经济核算的依据。

d、调节系统调节系统是由测量机构、传送设备、自控装置、执行元件及其网络构成。

调节系统的作用是调节某些主设备的工作参数，以保证主设备的电力系统的安全、经济、稳定运行。

e、继电保护及自动装置系统继电保护及自动装置系统是由电压、电流互感器的二次绕组，继电器，继电保护及自动装置，断路器及其网络构成。

自动装置：备用电源自动投入装置、自动重合闸装置继电保护及自动装置系统的作用是当电力系统发生故障时，能自动、迅速、有选择地切除故障设备，减小设备的损坏程度，保证电力系统的稳定，增加供电的可靠性，及时反映主设备的不正常工作状态，提示运行人员关注和处理，保证主设备的完好及系统的安全。

f、操作电源系统操作电源系统是由直流电源或交流电源供电。

操作电源系统的作用是供给上述各二次系统的工作电源，断路器的跳、合闸电源，及其他设备的事故电源等。

二、二次回路图分类一般分为原理接线图、展开接线图和安装接线图。

1、原理接线图图2-1原理接线图是用来表示二次回路各元件的电气连接及工作原理的电气回路图。

特点：a、二次回路和一次回路中的相关部分画在一起，各元件以整体形式表示。

并能表示二次设备的构成及电气连接情况。

b、按动作的顺序画出，便于分析动作原理。

c、其缺点是没有表明各元件的内部接线、端子标号及导线连接方法，不能作为施工图纸使用。

2、展开接线图图2-2是将二次设备的线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路。

特点：a、按回路性质的不同可划分为多个独立回路。

b、回路的动作顺序是自上而下，自左往右。

c、回路右边有对应文字说明，便于分析与阅读。

3、安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图。

P-5 讲解一下图1-4 （b）的含义三、二次回路图符号1、图形符号、文字符号和回路标号二次回路图是以国家标准规定的图形符号和文字符号来表示的。

图形符号是用于表示电气图中的电气设备、装置、元器件的一种图形符号。

文字符号是表示图中的电气设备、装置、元器件的一种文字代码。

回路标号的两个办法是文字标号的原则和导线的文字标号实施办法。

二次回路图常用的文字符号序号文字符号名称序号文字符号名称设备、元件符号（括号内为旧符号）1 T（B）变压器9 TVB（YB）电压变换器2 QF（DL）断路器10 PWJ（Wh）有功电度表3 QS（G）隔离开关11 PVJ(varh) 无功电度表4 SA（KK）控制开关12 V(T) 晶体三极管5 FU（RD）熔断器13 V(D) 二极管6 TA（LH）电流互感器14 V(WY) 稳压管7 TV（YH）电压互感器15 k1、k2…（d）故障点8 TAS（LB）电流变换器16 L 电感线圈电流、电压、电抗符号（括号内为旧符号）1 E A、E B、E C电源三相电势8 I k·max (I d·max ) 最大短路电流2 U A、U B、U C三相电压9 I k·min (I d·min) 最小短路电流3 U KA、U KB、U KC短路点三相电压10 I unp (I bp ) 不平衡电流4 U N额定电压11 I L·max (I fh·max ) 最大负荷电流5 I N额定电流12 R 电阻6 I A、I B、I C三相电流13 Z∑总阻抗7 U PP (U X-X) 相间电压14 Z L·min最小负荷阻抗2、元器件表示方法a、具有可动部分的元器件表示方法如：二次回路中的继电器、断路器、隔离开关等具有可动部分元器件的动作方向，在水平布置的电路中，元件可动部分的动作方向一律向上，而在垂直布置的电路中，元件可动部分的动作方向一律向右。

b、元器件集中表示法是把一个元件各组成部分的图形符号，在图上绘制在一起的方法。

c、元器件分开表示法是把一个元件各组成部分的图形符号，在图上分开布置，并用相同的文字符号表示它们之间关系的方法，其目的是得到清晰的电路布局。

四、阅读二次回路图的基本方法现场变电运行人员和二次设备的维护人员，一些初学者阅读和使用二次回路接线图时，往往感到比较困难。

a、熟悉一次主接线图和一次设备b、熟悉电气二次回路的图形符号、文字符号、回路标号及小母线编号c、了解二次设备的工作原理d、二次回路接线图的识图方法e、变电站综合自动化二次回路的特点五、简述二次回路的重要性二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。

例如：a、如果某变电所差动保护的二次回路接线有错误，则当电动机带的负荷较大或发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸，b、如果线路保护有错误时，一旦系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳闸，不该跳闸的却跳闸了，就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故。

c、如果测量回路有问题，就将影响计量，少收或多收用户的电费，同时也难以判定电能的质量是否合格。

因此，二次回路虽非主体，但它在保证电力生产的安全，向用户提供合格的电能等方面都起着极其重要的作用。

变配电所的操作电源及测量控制信号回路一、变配电所的操作电源为保证变配电所安全、稳定运行，需要为控制和信号回路、继电保护装置和自动装置，以及断路器的分、合闸操作设置专用电源，该电源称为操作电源。

操作电源分为直流、交流操作电源。

直流操作电源用于发电厂及大、中型变配电所，而交流操作电源用于小型变配电所。

1、对操作电源的基本要求a、必须具有足够的供电可靠性，能保证在交流主系统故障时对重要设备的供电不中断。

b、具有足够的容量，能保证在正常运行和事故情况下的供电要求。

c、使用寿命长、运行操作方便、维护工作量少、设备投资省。

2、蓄电池组操作电源用于断路器跳、合闸的冲击负载，但运行维护比较复杂、体积大、需占用较大的场地。

a、蓄电池的放电和充电过程图2-2蓄电池是一种既能把电能转变为化学能以便存储，又能将化学能变为电能供给负载的化学电源设备。

b、蓄电池直流系统的运行方式运行方式分为充电－放电方式和浮充电方式正常运行时蓄电池组接在直流负载供电，处于放电工作状态，充电装置处于断开状态。

当蓄电池组放电到一定程度（一般为容量的75%～80%）时，停止放电，并及时充电，称为充电—放电运行方式。

正常运行时蓄电池组和充电装置同时接在直流母线上并联工作。

充电装置的作用是供给直流母线上的经常性负载外和较小的电流向蓄电池充电，使蓄电池处于满充状态。

浮充电运行的蓄电池组主要是承担短时冲击负载（如断路器合闸电流）、交流系统故障或充电装置断开情况下的全部直流负载的供电。

3、交流操作电源直接使用交流电源二次回路系统的工作电源称为交流操作电源。

由电流互感器供电给反应短路故障的继电器和断路器的跳闸线圈，由自用电变压器供电给断路器合闸线圈，由电压互感器供电给控制与信号设备。

二、断路器的控制回路1、断路器的控制方式断路器是变配电所最重要的开关设备，其作用是；在正常运行时接通和断开一次（高电压、大电流）回路，改变一次设备和主系统的运行方式；在系统故障情况下能可靠地切断短路电流，保证主系统安全运行。

控制方式有一下几种：a、按控制地点分有远方控制和就地控制b、按控制电源的性质分直流、交流操作电源2、对断路器控制回路的基本要求a、操作机构的合闸线圈和跳闸线圈都是按短时通过电流来设计的，避免线圈长时间带点而烧毁。

b、具有防止多次合、跳闸的闭锁措施。

c、可以利用控制开关来进行手动跳闸与合闸，也可以利用继电保护自动装置来进行自动跳闸与合闸。

d、控制回路应有短路保护和过负荷保护，同时具有监视控制回路及操作电源的措施。

e、跳、合闸回路应有灯光、音响监视。

3、控制开关P194、断路器的基本跳、合闸控制回路图2-4 断路器跳、合闸的工作原理如下：5、断路器的防“跳跃”闭锁控制回路图2-5如果手动合闸后控制开关SA手柄尚未松开（5－8触点仍在接通状态）或自动装置K1触点粘连，此时发生故障，继电保护动作，保护出口继电器K2触点闭合，跳闸线圈YT带电使断路器跳闸。

因QF2闭合，则KMC回路再次接通，使断路器再次合闸，保护装置又动作，使断路器又跳闸，断路器的这种多次“跳－合”现象，称为跳跃。

所谓“防跳”就是采取措施以防止“跳跃”现象的发生。

电气防跳的方法有：加装防跳继电器法、利用跳闸线圈的辅助触点切换法和利用保护出口继电器的防跳法。

6、断路器的位置信号回路图2-6三、电气测量电气测量仪表是测量电力系统中主要电气设备参数的二次设备。