常用二次回路图分析讲解(适合初学者).doc
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1、常用二次回路图讲解直流母线电压监视装置原理图-1直流绝缘监视装置-1不同点接地危害图-2带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)-3带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)-5带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)- -6闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)-8闪光装置接线图(由闪光继电器构成)-9中央复归能重复动作的事故信号装置原理图-9预告信号装置原理图-11线路定时限过电流保护原理图-12线路方向过电流保护原理图-13线路三段式电流保护原理图-14线路三段式零序电流保护原理图-15双回线的横联差动保护原理图-16双回线电流平衡保护原理图-18变压器瓦斯保护原理图-19双绕
2、组变压器纵差保护原理图-20三绕组变压器差动保护原理图-21变压器复合电压启动的过电流保护原理图-22单电源三绕组变压器过电流保护原理图-23变压器过零序电流保护原理图-24变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保-24线路三相一次重合闸装置原理图-26自动按频率减负荷装置(LALF)原理图-29储能电容器组接线图-29小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图-29变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图-30变电站事故照明原理接线图-31开关事故跳闸音响回路原理接线图-31二次回路展开图说明(10KV线路保护原理图)-32直流回路展开图说明-331、图E-103为直流母线电压
3、监视装置电路图,请说明其作用。答:直流母线电压监视装置主要是反映直流电源电压的高低。KV1是低电压监视继电器,正常电压KV1励磁,其常闭触点断开,当电压降低到整定值时, KV1失磁,其常闭触点闭合, HP1光字牌亮,发出音响信号。KV2是过电压继电器,正常电压时KV2失磁,其常开触点在断开位置,当电压过高超过整定值时KV2励磁,其常开触点闭合, HP2光字牌亮,发出音响信号。图E-103直流母线电压监视装置接线图2说明图E-104直流绝缘监视装置接线图各元件的作用。答:图E-108是常用的绝缘监察装置接线图,正常时,电压表1PV开路,而使ST1的触点5-7、9-11( ST1的1-3、2-4断
4、开)与ST2的触点9-11接通,投入接地继电器KA。当正极或负极绝缘下降到一定值时,电桥不平衡使KA动作,经KM而发出信号(若正、负极对地的绝缘电阻相等时,不管绝缘下降多少,KA不可能动作,就不能发出信号,这是其缺点)。此时,可用2PV进行检查,确定是哪一极的绝缘下降(测“+”对地时,ST2的2-1、6-5接通;测“-”对地时,ST2的1-4、5-8接通。正常时,母线电压表转换开关ST2的2-1、5-8、9-11接通,电压表2PV可测正、负母线间电压,指示为220V。), 若正极对地绝缘下降,则投ST1 I档,其触点1-3、13-14接通,调节R3至电桥平衡电压表1PV指示为零伏;再将ST1投
5、至II档,此时其触点2-4、14-15接通,即可从1PV上读出直流系统的对地总绝缘电阻值。若为负极对地绝缘下降,则先将ST1放在II档,调节3R至电桥平衡,再将ST1投至I档,读出直流系统的对地总绝缘电阻值。假如正极发生接地,则正极对地电压等于零。而负极对地指示为220V,反之当负极发生接地时,情况与之相反。电压表1PV用作测量直流系统的总绝缘电阻,盘面上画有电阻刻度。由于在这种绝缘监察装置中有一个人工接地点,为防其它继电器误动,要求电流继电器KA有足够大的电阻值,一般选30k,而其启动电流为1.4mA,当任一极绝缘电阻下降到20 k时,即能发出信号。对地绝缘下降和发生接地是两种情况。图E-1
6、04直流绝缘监视装置接线图3、根据图E-105分别说明A点与C点;B点与C点;A点与B点或A点与D点同时发生接地时有什么危害。答:直流系统在变电站中具有重要的位置。要保证一个变电站长期安全运行,其因素是多方面的,其中直流系统的绝缘问题是不容忽视的。变电站的直流系统比较复杂,通过电缆沟与室外配电装置的端子排、端子箱、操作机构箱等相连接,因电缆破损、绝缘老化、受潮等原因发生接地的可能性较多,发生一极接地时,由于没有短路电流,熔断器不会熔断,仍可继续运行,但也必须及时发现、及时消除。通常,要求直流系统的各种小母线、端子回路、二次电缆对地的绝缘电阻值,用500V摇表测量其值不得小于0.5M。直流回路绝
7、缘的好坏必须经常地进行监视。否则,会给运行带来许多不安全因素。现以图E-105为例说明直流接地的危害。当图中A点与C点同时有接地出现时,等于+WC、-WC通过大地形成短路回路,可能会使熔断器FU1和FU2熔断而失去保护电源;当B点与C点同时有接地出现时,等于将跳闸线圈短路,即使保护正常动作,YT跳闸线圈短路,即使保护正常动作,YT跳闸线圈也不会起动,断路器就不会跳闸,因此在有故障的情况下就要越级跳闸;当A点与B点或A点与D点,同时接地时,就会使保护误动作而造成断路器跳闸。直流接地的危害不仅仅是以上所谈的几点,还有许多,在此不一一作介绍了。因为发生直流接地将产生许多害处,所以对直流系统专门设计一
8、套监视其绝缘状况的装置,让它及时地将直流系统的故障提示给值班人员,以便迅速检查处理。图E-105直流接地示意图4、据图E-106具有灯光监视的断路器控制回路图(电磁操动机构)说明各元件的名称,动作过程。答:图中:+WC、-WC 控制母线; FU1、FU2熔断器,R1-10/6型,250V; SA 控制开关,LW2-1a.4.6a.40.20.20/F8型;HG 绿色信号灯具,XD2型,附2500电阻;HR 红色信号灯具,XD2型,附2500电阻;KL 中间继电器,DZB-115/220V型;KMC接触器; KOM 保护出口继电器;QF断路器辅助开关;WCL合闸小母线;WSA事故跳闸小母线; W
9、S信号小母线;YT断路器跳闸线圈;YC断路器合闸线圈,FU1、FU2熔断器,RM10-60/25 250V;R1附加电阻,ZG11-25型,1;R2附加电阻,ZG11-25型,1000;(+)WTW闪光小母线。(一)“跳闸后”位置当SA的手柄在“跳闸后”位置,断路器在跳闸位置时,其常闭触点闭合,+WC经FU1 SA11-10 HG及附加电阻 QF(常闭) KMC线圈 FU2 -WC。此时,绿色信号灯回路接通,绿灯亮,它表示断路器正处于跳闸后位置,同时表示电源、熔断器、辅助触点及合闸回路完好,可以进行合闸操作。但KMC不会动作,因电压主要降在HG及附加电阻上。(二)“预备合闸”位置当SA的手柄顺
10、时针方向旋转90至“预备合闸”位置,SA9-10接通,绿灯HG回路由(+)WTW SA9-10 HG QF(常闭) KMCFU2 -WC导通,绿灯闪光,发出预备合闸信号,但KMC仍不会启动,因回路中串有HG和R。(三)“合闸”位置当SA的手柄再顺时针方向旋转45至“合闸”位置时,SA5-8触点接通,接触器KMC回路由+WC SA5-8 KL2(常闭) QF(常闭)KMC线圈 -WC导通而启动,闭合其在合闸线圈回路中的触点,使断路器合闸。断路器合闸后,QF常闭触点打开、常开触点闭合。(四)“合闸后”位置松手后,SA的手柄自动反时针方向转动45,复归至垂直(即“合闸后”)位置,SA16-13触点接
11、通。此时,红灯HR回路由 FU1 SA16-13 HR KL线圈 QF(常开) YT线圈 FU2 -WC导通,红灯亮,指示断路器处于合闸位置,同时表示跳闸回路完好,可以进行跳闸。(五)“预备跳闸”位置SA手柄在“预备跳闸”位置时,SA13-14导通,经(+)WTW HRKL QF常开触点 YT -WC回路,红灯闪光,发出预备合闸信号。(六)“跳闸”位置将SA手柄反时针方向转45至“跳闸”位置,SA6-7导通,HR及R被短接,经+WC SA6-7 KL QF常开触点 -WC,使YT励磁,断路器跳闸。断路器跳闸后,其常开触点断开,常闭触点闭合,绿灯亮,指示断路器已跳闸完毕,放开手柄后,SA复位至“
12、跳闸后”位置。当断路器手动或自动重合在故障线路上时,保护装置将动作跳闸,此时如果运行人员仍将控制开关放在“合闸”位置(SA5-8触点接通),或自动装置触点KM1未复归,断路器SA5-8将再合闸。因为线路有故障,保护又动作跳闸,从而出现多次“跳合”现象。此种现象称为“跳跃”。断路器若发生跳跃不仅会引起断路器毁坏,而且还将扩大事故,所谓“防跳”措施,就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳”闭锁装置或控制回路中所具有的电气“防跳”接线,来防止断路器发生“防跳”的措施。图E-106中所示控制回路采取了电气“防跳”接线。其KL为跳跃闭锁继电器,它有两个线圈,一个电流启动线圈,串于跳闸回路中;另一个电压保
13、护线圈,经过自身常开触点KL1与合闸接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2,其工作原理如下:当利用控制开关(SA)或自动装置(KM1)进行合闸时,若合在故障线上,保护将动作,KOM触点闭合,使断路器跳闸。跳闸回路接通的同时,KL电流线圈带电,KL动作,其常闭触点KL2断开合闸回路,常开触点KL1接通KL的电压自保持线圈。此时,若合闸脉冲未解除(如SA未复归或KM1卡住等),则KL电压自保持线圈通过触点SA5-8或KM1的触点实现自保持,使KL2长期打开,可靠地断开合闸回路,使断路器不能再次合闸。只有当合闸脉冲解除(即KM1断开或SA5-8切断),KL的电压自保持线圈断电后,回路才
14、能恢复至正常状态。图中KL3的作用是用来保护出口继电器触点KOM的,防止KOM先于QF打开而被烧坏。电阻R1的作用是保证保护出口回路中当有串接的信号继电器时,信号继电器能可靠动作。图E-106具有灯光监视的断路器控制回路图5、据图E-107具有弹簧贮能操作机构的断路器控制、信号回路图说明各元件的名称,动作过程。答:图E-113为SW4-110型断路器配弹簧操作机构的断路器控制、信号回路,在其合闸线圈中串有弹簧已贮能闭锁触点SQS1只有弹簧贮能后,才能合闸;当设有自动重合闸,如重合于永久性故障时,弹簧来不及贮能(需9S),故不能第二次重合。为可靠起见,仍加了“防跳”回路。当KAC由跳闸位置继电器
15、的KQT启动时,KQT线圈的一端应接至SQS与QF之间。如按以往接线,接于SQS之前,当KAC动作,重合于永久性故障后,此时弹簧贮能释放,SQS打开,KQT失电,断开KAC的启动回路,重合闸继电器中的电容又重新充电足够时,待弹簧重新贮能后,SQS闭合,KQT线圈带电,KAC启动,又进行一次重合闸。此种情况,如不及时断开控制开关,还会反复进行多次。图E-107具有弹簧贮能操作机构的断路器控制、信号回路图96、据图E-108具有液压操作机构的断路器控制、信号回路图说明各元件的名称,动作过程。答:液压机构的工作压力,各厂家有一定差异,以北京开关厂出品CY3型为例,在20时,额定贮气筒压力为11.70
16、.98MPa,额定压力17.65MPa,当温度变化1时,预充压力变化0.045 MPa。图E-114中,当液压低于14.72 MPa,合闸回路中的压力触点SP4断开,不允许合闸;当液压低于13.73 MPa,跳闸回路中的压力触点SP5断开,不允许跳闸,如电网运行允许,也可用这个触点启动中间继电器后,作用于跳闸。当压力低于15.72 MPa,3SP3触点闭合,发出油压降低信号;当液压低于16.72 MPa时,触点SP1、SP2闭合,启动油泵打压,当油压上升到18.63 MPa时,SP1、SP2均断开,油泵停止打压。当压力低于9.8MPa或高于24.5,MPa时,由压力表的触点PP1、PP2启动K
17、M3发出压力异常信号,还可以利用KM3常闭触点闭锁油泵电动机启动接触器的启动回路(图中未示出),防止当油压降到零时,启动油泵可能造成断路器的慢分事故。图E-108具有液压操作机构的断路器控制、信号回路图97、根据图E-109由两个中间继电器构成的闪光装置接线图,说明动作过程。答:由两个中间继电器构成的闪光装置的原理接线见图E-109图所示。当某一断路器的位置与其控制开关不对应时,闪光母线(+)WTW经“不对应”回路,信号灯(HR或HG)及操作线圈(YT或YC)与负电源接通,KM1启动,KM1常开触点闭合,KM2相继启动,其常开触点将KM1线圈短接,并使闪光母线直接与正常电源沟通,信号灯(HR或
18、HG)全亮;当KM1触点延时断开后,KM2失磁,其常开触点断开,常闭触点闭合,KM1再次启动,闪光母线(+)WTW经KM1线圈与正电源接通,“不对应”回路中的信号灯呈半亮,重复上述过程,便发出连续的闪光信号。KM1及KM2带延时复位,是为了使闪光变得更加明显。图中,试验按钮SE的信号灯HW用于模拟试验。当揿下SE时,闪光母线(+)WTW经信号灯HW与负电源接通,于是闪光装置便按上述顺序动作,使试验灯HW发出闪光信号。HW经按钮的常闭触点接在正、负电源之间,因而兼作闪光装置熔断器的监视灯。图E-109由两个中间继电器构成的闪光装置接线图98、根据图E-110说明闪光装置接线的构成及动作过程。答:
19、图E-110中,由KM、R、C组成闪光继电器。按下按钮SE时,它相当于一个不对应回路,闪光母线与负电源接通,闪光继电器KTW的线圈回路接通 ,电容器C经附加电阻R和“不对应”回路中的信号灯充电,于是加在KM两端的电压不断升高,当达到其动作电压时,KM动作,其常开触点KM.2闭合,闪光母线(+)WTW与正电源直接接通,信号灯全亮。同时其常闭触点KM.1断开它的线圈回路,电容C 便放电,放电后,电容C 的端电压逐渐降低,待降至KM的返回电压时,KM复归,KM.2断开,KM.1闭合,闪光母线经KM、KM.1与正电源接通,信号灯呈半亮。重复上述过程,便发出连续闪光。图E-110由闪光继电器构成的闪光装
20、置接线图99、根据图E-111说明各符号元件的名称及动作过程。答:常用中央复归能重复动作的事故信号装置。所谓 中央复归能重复动作的事故信号,是指断路器自动跳闸后,为使值班人员不受音响信号长期干扰而影响事故处理,可以保留绿灯闪光信号而仅将音响信号立即解除。图E-111中KSP1为ZC23型冲击继电器,脉冲变流器T一次侧并联的二极管V和电容器C起抗干扰作用;二次侧并联的二极管V的作用是将T的一次侧电流突然减小而在二次侧感应的电流旁路,使干簧继电器KR不误动(因干簧继电器动作没有方向性)。其原理是当断路器事故分闸或按下试验按钮SE1时,脉冲变流器T一次绕组中有电流增量,二次绕组中感应电流起动KR,K
21、R动作后起动中间继电器KM。KM有两对触点,一对触点闭合起动蜂鸣器HB,发出音响信号;另一对触点闭合起动时间继电器KT1,经一定延时后,KT1起动KM1,KM1动作后,使KM失磁返回,于是音响停止,整个事故信号回路恢复到原始状态。准备第二台断路器跳闸时发出音响,不对应启动回路如图E-112。图E-111中常开触点KM2是由预告信号装置引来的(见图E-113),所以自动解除音响用的时间继电器KT1和中间继电器KM1为两套音响信号装置所共用。为能试验事故音响装置的完好与否,另设有试验按钮SE1,按SE1时,即可启动KSP1,使装置发出音响并按上述程序复归至原始状态。 按下手动复归按钮也可使音响信号
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