变电站主要二次回路

变电站主要二次回路
1．变电站控制回路
1.1对变电站控制回路的基本要求
整个控制回路的设计应满足以下要求
(1)．要有高的可靠性
控制系统的可靠性包含两个含意一当控制指令发出时，应可靠的执行．被控对象应可靠动作；二当没有控制指令时，被控对象不应误动作。

为了实现控制系统有高的可靠性．要求控制方式要可靠；控制接线要可靠，有的情况下，为了提高可靠性，采用双重化的接线方式；要选择可靠性高的控制设备。

这三方面的可靠性提高了，才能保证控制系统有高的可靠件。

(2) 要有适应各种运行方式的完整的控制功能
控制系统的设计要考虑在可能出现的各种运行方式下都能实现控制。

例如．在由计算机控制的系统中。

当计算机系统故障时能由运行人员用控制开关控制。

隔离开关、接地器等设备的安全操作闭锁系统失灵时．还能通过非正常手段实现控制。

变电所的无功补偿设备、能由自动调整装置控制、也能由运行人员手动控制等等。

(3)．控制操作要简单方便
在满足可靠性的前提下，控制方式和控制回路设计以及控制设备的布置，力求简单，操作方便。

设备的选型相布置都要充分考虑人的因素、为人的操作提供方便。

操作程序简单，有利于提高可靠性，接线简单有利于节省投资，方便维护，也利于可靠性的提高。

(4)．要提高控制系统的经济性
控制系统的设计应在满足可靠性高，操作方便的前提下．投资越少越好。

控制系统的投资、在确定一种控制方式和选择设备时，一般应作技术经济比较。

(5)．控制系统应留有与继电保护和自动装置的接口。

这种接口主要解决两方面的问题。

①解决共用执行元件问题。

控制系统与继电保护和自动装置(如重合闸装置)一般共用执行元件。

例如断路器，既是控制系统的执行元件，又是继电保护和自动重合闸的执行元件。

这就要求控制系统要与继电保护装置和自动装置有接口联系。

②)在控制系统操作时，对继电保护和自动装置的运行状态产生影响。

例如在手动操作断开断路器时，要闭锁自动重合闸。

又如、在手动调节变压器分接头时，自动调整分接头装置应退出工作。

(6)．控制系统要有灵活性
主要指对断路器、隔离开关、变压器分接头等开关设备的控制，不能只固定在一个地点。

例如、除在主控制室控制外，还应在就地设置控制开关或按钮，为紧急操作和调试提供方便。

(7)．要有杭干扰措施和防误操作的闭锁
控制回路设计，要有良好的抗电磁干扰措施．防止因干扰引起误动作。

对可能出现的误操作，要设置预防措施。

1.2开关控制回路
1.2.1开关控制回路的功能要求
1）断路器既可利用控制开关进行手动跳闸与合闸，又可由继电保护及自动装置自动跳闸与合闸。

还可根据监控系统输出的指令完成控制操作。

2）应能实现站控层集中控制、间隔层集中控制和设备层（过程层）单独控制等多种控制方式。

3）跳闸、合闸指令脉冲应保持足够长的宽度，以保障分合闸的可靠完成。

为了加快断路器的动作，增加跳合闸线圈中电流的增长速度，要尽可能减小跳合闸线圈的电感量。

为此，跳合闸线圈都是按短时带电设计的。

因此，当跳闸或合闸完成后，命令脉冲应能自动解除，以免烧坏合、跳闸线圈。

同时为逆向操作做好准备。

4）应有防止在跳、合闸回路同时接通时发生“跳跃”的闭锁措施。

“防跳”回路的设计应使得断路器出现“跳跃”时，将断路器闭锁在分闸位置。

5）应具备控制回路断线监视功能，经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性。

当跳闸或合闸回路故障时，应发出断路器控制回路断线信号。

6）应有对控制电源是否完好的的监视措施，一旦控制电源失却能迅速给出告警信号。

7）对于断路器的合闸、跳闸状态，应有明显的位置指示，故障自动跳、合闸时，应有位置不对应信号。

8）对于分相操作的断路器，应设有三相不一致的监视和保护回路
9）对于配有气动、液压和弹簧操作机构的断路器，应有压力、储能情况的监视回路和闭锁操作回路。

10）对于SF6断路器，应有SF6气压监视和闭锁操作回路。

1.2.2开关控制回路的读图思考题
1）上述控制回路功能要求是如何实现的？能画出例图加以说明。

2）传统的断路器控制回路（带控制开关和指示灯）与目前普遍采用的控制回路（由计算机监控系统集中控制）主要区别在哪里？
3）断路器控制回路有哪些监视、告警信号（信息）？这些信号是如何发出的？（以泰州洋桥变为例说明）
4）断路器在没有控制回路异常告警信号的情况下发生拒动，可能有哪些原
因，如何检查甄别？（以泰州洋桥变为例说明）
5）220kV保护与断路器之间为什么要设置操作箱，操作箱的主要作用与功能有哪些？
1.3闸刀控制回路
1.3.1闸刀控制回路的功能要求
1）分合闸控制及自保持回路
闸刀控制回路既可利用控制开关进行手动分闸与合闸，又可通过手动机械方式进行分合闸。

能实现站控层集中控制、间隔层集中控制和设备层（过程层）单独控制等多种控制方式。

由于闸刀的分合闸过程较长，为保障分合闸的可靠完成。

必须对控制脉冲进行自保持。

当分闸或合闸完成后，回路应能自动切断，以免分合闸越位造成机构损坏或电机过载。

同时为逆向操作做好准备。

另外，闸刀操作回路是不允许分合闸回路同时接通的。

所以需要通过分合闸接触器的辅助触点进行相互闭锁。

2）电机保护回路
为避免闸刀操作过程中发生故障或损坏，通常应设有电机保护回路。

在发生电机缺相、过载等情况下作用于电机保护开关跳闸。

通常有热继电器、缺相保护继电器、过流脱扣等保护措施。

3）手动操作安全防护措施
为防止手动机械操作或操作机构有人工作时电动操作回路动作造成误伤，应设有手动操作安全防护措施。

这些措施包括：
①箱门开启闭锁电气操作回路。

②手动操作闭锁电气操作回路。

4) 闸刀防误闭锁回路
主闸刀、接地闸刀及母线接地闸刀的操作闭锁包括下列内容。

a.主刀闸的操作闭锁。

目的是防止带负荷拉(合)闸和防止带接地点合主闸刀。

b.接地闸刀的操作闭琐。

闭锁的目的是防止在带电的情况下合地刀。

c.母线接地闸刀的操作闭锁。

其目的是防止在母线带电的情况下，合母线地刀。

常用的操作闭锁方式有：
A．带电动操动机构的主闸刀、接地闸刀及母线接地闸刀，在其电气控制回路中加入由辅助触点实现的闭锁条件。

B．手动操作的主闸刀、接地闸刀及母线接地闸刀等，在操作机构上装设电磁锁。

C．带电动操动机构的主闸刀进行手动操作时，设置由电气闭锁回路驱动的
限制措施
1.3.2 思考题
1）闸刀控制回路中，机械限位触点的作用是什么？
2）闸刀遥控操作拒动，可能有哪些原因，如何检查甄别？（以泰州洋桥变为例说明）
3）闸刀操作电源失却时，能否进行手动操作？如何处理？
4）闸刀控制回路为什么不用直流电？
1.4主变冷却系统控制回路
1.4.1主变冷却系统控制回路的基本要求
冷却系统控制回路通常需要满足以下要求：
⑴能实现自动、手动两种工作方式以适应各种不同情况；
⑵能实现电源监视和自动投切，确保电源完整可靠；
⑶能根据主变负荷或温度通过改变冷却器的投入数量自动调节冷却能力；
⑷能监测冷却器故障并自动投入备用冷却器；
⑸能根据主变的停送电状态，自动投入或退出冷却系统
1.4.2备用电源自动投切逻辑
正常时两个电源同时向冷却系统供电，电源自动投切逻辑自动选择主供电源受电，主供电源失却时电源自动投切逻辑将主供电源开关跳开并投入备供电源开关。

主供电源恢复时自动切回主供电源。

其控制逻辑如图所示
图3- 备用电源自动投切逻辑
1.4.3冷却器自动工作方式
基本冷却器：由外部接点（某台开关或隔离开关的辅助接点）控制投入。

辅助冷却器：根据温度或负荷自动投入
备用冷却器：工作冷却器故障时自动投入
强油风冷系统控制逻辑如图所示：
4）冷却系统的监测信号
冷却器故障
冷却器电源故障
油流停止
1.4.4 思考题
1）看图说明风冷电源自投回路的动作过程。

2）看图说明辅助冷却器如何自动投入。

2、电压切换回路
2.1 基本要求
电压切换回路包括两个部分：一是通过电压互感器的闸刀的辅助触点以及母联（分段）开关的辅助触点、母联（分段）所对应的两把闸刀的辅助触点对压变二次回路进行切换控制。

以确保一、二次回路严格的对应关系和防止压变二次向一次倒送。

二是通过两条母线上的两把闸刀的辅助触点进行控制，确保保护及自动装置正确引入线路所在母线的电压（此功能大多由操作箱实现）。

电压切换回路应满足以下基本功能要求：
1）提供足够的扩充节点，以满足压变二次保护用电压回路、测量用电压回路、电能计量用电压回路和零序电压回路的同步切换；
2）通过压变闸刀辅助触点以及母联（分段）开关的辅助触点、母联（分段）
所对应的两把闸刀的辅助触点对压变二次回路进行切换控制。

确保二次回路与一
次运行方式相对应；
3）提供压变二次手动并列回路，并确保并列的条件满足；
4）应有防止电压切换装置直流失电导致二次电压全失的可靠措施；
5）应具备闸刀辅助触点切换情况的监视。

2.2 思考题
1）试解释“电压切换继电器同时动作”信号的含义？
2）压变二次并列的条件有哪些？
3）看图说明如何防止电压切换装置直流失电导致二次电压全失的问题？
3、开关失灵回路
3.1 基本要求
失灵保护通常由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。

其基本功能要求如下：
1）启动回路必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成的误启动。

启动回路包括启动元件和判别元件；2个元件构成“与”逻辑。

2）启动元件应利用断路器自动跳闸出口回路本身，可直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，也可与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点。

3）判别元件应采用相电流（线路）、零序电流（变压器）的“有流”判别方式。

4）为防止单一时间元件故障造成失灵保护误动，时间元件应与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。

5）失灵保护应设置电压闭锁元件，一般可由母线低电压、负序电压和零序龟压继电器构成。

当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，也共用电压闭锁元件。

3.2 思考题
1）看图说明，220kV线路失灵保护是如何启动的，母差失灵回路是如何动作的？
2）如果母差动作，某线路开关失灵拒动，如何将故障母线最终切除。

3）为什么主变非电量保护不启动失灵保护
4、重合闸回路
4.1 重合闸的基本要求是：
只能重合一次；
手动合闸于故障时不重合
手动分闸不重合；
重合于故障后加速。

对于两端线路应设有同期或无压鉴定回路
4.2思考题：
1）重合闸是如何实现上述要求的？
2）为什么采用同期鉴定时不起用后加速？
3）那些情况下需要闭锁重合闸，回路上是如何实现的？。