成套电气的二次回路和互感器.pptx
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1、一、概述二次回路:是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路,亦称二次系统,包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统等。按用途分:断路器控制(操作)回路、信号回路、测量和监视回路、继电保护和自动装置回路等。二、直流操作电源 1、由蓄电池组供电的直流操作电源 蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。2、由整流装置供电的直流操作电源 整流装置主要有硅整流电容储能式和复式整流(功率大,稳定性好)两种。三、交流操作电源 采用交流操作电源,可使二次回路简化,投资减少,维护方便,但是它不适于比较复杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。交流操作电源广泛用于中小型变配电所中。二次回路及其操
2、作电源一、概述高压断路器控制回路:指控制(操作)高压断路器分、合闸的回路。信号回路:指示一次电路设备运行状态的二次回路。断路器位置信号:显示断路器正常工作的位置状态。事故信号:显示断路器在事故情况下的工作状态。预告信号:一次设备出现不正常状态时或在故障初期发出的报警信号。高压断路器的控制和信号回路二、采用手动操作机构的断路器控制和信号回路 合闸时,推上操作机构手柄,红灯亮,指示断路器已经合闸。分闸时,扳下操作机构手柄,绿灯亮,指示断路器已经分闸。当一次电路发生短路故障时,继电保护装置动作,其出口继电器触点闭合,接通跳闸线圈的回路,使断路器跳闸。红灯灭,绿灯亮,并切断YR的跳闸电源。这时操作机构
3、的操作手柄虽然仍在合闸位置,但其黄色指示牌掉落,表示断路器自动跳闸。同时事故信号回路接通,发出音响和灯光信号。高压断路器的控制和信号回路三、采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路 合闸时,将控制开关SA手柄顺时针扳转45 o,合闸接触器通电,主触点闭合,电磁合闸线圈通电,断路器合闸。合闸后,控制开关SA自动返回,切断合闸回路,同时红灯亮,指示断路器已经合闸,并监视着跳闸线圈回路的完好性。分闸时,将控制开关SA手柄反时针扳转45 o,跳闸线圈通电,使断路器分闸。分闸后,控制开关SA自动返回,切断跳闸回路,绿灯亮,指示断路器已经分闸,并监视着合闸线圈回路的完好性。当一次电路发生短路故障时,继电保护
4、装置动作,其出口继电器触点闭合,接通跳闸线圈回路,使断路器自动跳闸。红灯灭,并切断跳闸回路,而SA在合闸位置,接通闪光电源WF(+),使绿灯闪光,表示断路器自动跳闸。事故音响信号回路接通,又发出音响信号。高压断路器的控制和信号回路一、中央事故信号装置 中央事故信号装置的要求是:在任一断路器事故跳闸时,能瞬时发出音响信号,并在控制屏上或配电装置上有表示事故跳闸的具体断路器位置的灯光指示信号。事故音响信号通常采用电笛(蜂鸣器),应能手动或自动复归。中央事故信号装置按操作电源分,有直流操作的和交流操作的两类。按事故音响信号的动作特征分,有不能重复动作的和能重复动作的两种。中央信号装置一、电测量仪表
5、电测量仪表:对电力装置回路的电力运行参数作经常测量、选择测量、记录用的仪表和作计费、技术经济分析考核管理用的计量仪表的总称。二、绝缘监视装置 绝缘监视装置用于小接地电流的电力系统中,当一次电路某一相发生接地故障时,电压互感器二次侧的对应相的电压表指零,其他两相的电压表读数则升高到线电压。由指零电压表的所在相即可得知该相线发生了单相接地故障。但是这种绝缘监视装置不能判明是哪一条线路发生了故障,因此它是无选择性的。电测量仪表与绝缘监视装置一、电力线路的自动重合闸装置 电气一次自动重合闸的基本原理:当一次电路发生短路故障时,保护装置动作,接通跳闸线圈YR回路,使断路器QF自动跳闸。与此同时,断路器辅
6、助触点闭合;而且重合闸继电器KAR起动,经整定的时限后其延时闭合常开触点闭合,使合闸接触器KO通电动作,从而使断路器重合闸。二、备用电源自动投入装置 在要求供电可靠性较高的工厂变配电所中,在作为备用电源的线路上装设自动投入装置,则在工作电源线路突然断电时,利用失压保护装置使该线路的断路器跳闸,而备用电源线路的断路器则在APD作用下迅速合闸,使备用电源投入运行,从而提高供电的可靠性,保证对用户的不间断供电。供电系统的自动装置与远动化一、二次回路的接线要求1、按图施工,接线正确。2、导线与电气元件间采用螺栓连接、插接、焊接或压接等,均应牢固可靠。3、盘、柜内的导线不应有接头,导线芯线应无损伤。4、
7、电缆芯线和导线的端部均应标明其回路编号,字迹清晰且不易脱色。5、配线应整齐、清晰、美观,导线绝缘应良好,无损伤。6、每个接线端子的每侧接线不得超过2根。7、二次回路接地应设专用螺栓。8、盘、柜内的二次回路配线、用于连接盘、柜门上的电器、控制台板等可动部位的导线还应符合其它要求。二次回路的接线和接线图二、二次回路接线图的绘制要求与方法1、二次设备的表示方法 所有二次设备都必须按规定,标明其项目代号。项目是指接线图上用图形符号所表示的元件、部件、组件、功能单元、设备、系统等。2、接线端子的表示方法 所有设备上都有接线端子,其端子代号应与设备上端子标志一致。如果设备的端子没有标志时,应在接线图上标示
8、 端子代号。3、连接导线的表示方法 连续线表示法、中断线表示法 用连续线表示的连接导线如果全部画出,有时显得过于繁复,因此在不致引起误解的情况下,也可将导线组、电缆等用加粗的线条来表示。在配电装置二次回路接线图上多采用中断线来表示连接导线,显得简明清晰,对安装接线和维护检修都很方便。第七节 二次回路的接线和接线图 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器互感器电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器是一次回路和二次回是一次回路和二次回路的联络设备。路的联络设备。一次回路的一次回路的高电压、大高电压、大电流电流二次回路的二次回路的低电压低电压、大、大电流电流作用作用接入方式接入方式变换作用变换
9、作用电气隔离作用电气隔离作用高电压、大电流变换为标准的低电高电压、大电流变换为标准的低电压、小电流。如压、小电流。如100V,5A,1A将二次设备与一次设备相隔离,保将二次设备与一次设备相隔离,保证了设备和人身安全证了设备和人身安全电压互感器电压互感器 一次绕组以并联形式接入一次回路;二次负一次绕组以并联形式接入一次回路;二次负荷以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路。荷以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路。电流互感器电流互感器 一次绕组以串联形式接入一次回路;二次负一次绕组以串联形式接入一次回路;二次负荷以串联形式接在电流互感器的二次绕组回路。荷以串联形式接在电流互感器的二次绕组回路。电压
10、互感器的作用是将电力系统的一次电压按一定的变比转换为要求的二次电压,提供各种仪表、继电保护装置用的电流,并将二次系统与高压系统隔离,它不仅保证了人身和设备的安全,也是仪表和继电器的制造简单化,标准化,提高了经济效益。电压互感器的作用电压互感器的作用其工作原理与变压器基本相同。电压互感器的一次绕组并联接在主电路上,二次负荷以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路,接仪表、遥测及继电保护等负荷。电压互感器的工作原理电压互感器的工作原理电压互感器电压互感器一次绕组以并联一次绕组以并联形式接入一次回形式接入一次回路路二次负荷以并联形式二次负荷以并联形式接在电压互感器的二接在电压互感器的二次绕组回路。次绕
11、组回路。电压互感器二次负载主要有计量、测量和保护(距离保护、高频保护、方向保护、低周减载、低压减载、低压闭锁、自投装置、同期合闸装置等)。在停用时应考虑:1、电压互感器所接的保护装置和自动装置防止误动,应首先停用。2、记录计量装置的停电时间,以追补电量电压互感器二次回路图电压互感器二次回路图计量计量(电度电度表表)主变保护主变保护A5011断路断路器保护器保护主变测控主变测控电压互感器的二次电压一般为100/3V。电压互感的变比为:K=U1/U210kV为100110kV为1100220kV为2200计算电度表倍率时使用电压互感器的变比电压互感器的变比主要内容主要内容电压互感器二次回路电压互感
12、器二次回路电压互感器二次回路的要求电压互感器二次回路的要求电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式二次侧接地方式二次侧接地方式二次回路的短路保护二次回路的短路保护反馈电压的防范反馈电压的防范电压小母线设置电压小母线设置二次回路的断线信号装置二次回路的断线信号装置交流电网的绝缘监察交流电网的绝缘监察二次回路的切换二次回路的切换电流互感器二次回路电流互感器二次回路电流互感器二次回路的要求电流互感器二次回路的要求电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式二次侧接地保护二次侧接地保护二次回路开路的防范二次回路开路的防范电流互感器的二次负载电流互感器的二次负载1 1 电压互感器二次回路电压互感器二次回路1
13、-1 1-1 电压互感器二次回路的基本要求电压互感器二次回路的基本要求(5)对于双母线上的电压互感器,应有可靠的)对于双母线上的电压互感器,应有可靠的二次切二次切换回路换回路。(1)电压互感器的接线方式应满足测量仪表、远动装置、)电压互感器的接线方式应满足测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置的具体要求。继电保护和自动装置的具体要求。(2)应有应有一个一个可靠的安全接地点。可靠的安全接地点。(3)应设置应设置短路短路保护。保护。(4)应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。1 1 电压互感器二次回路电压互感器二次回路1-2 1-2 电压互感器的接
14、线方式电压互感器的接线方式(1 1)单相电压互感器接线方式)单相电压互感器接线方式一次侧不能接地,一次侧不能接地,二次侧一端接地二次侧一端接地(2 2)两个单相电压互感器构成的)两个单相电压互感器构成的V-VV-V接线方式接线方式一次绕组不接地,一次绕组不接地,二次绕组二次绕组V相接地相接地测线电压测线电压测线电压测线电压V-V接线的特点是:只用两支单相电压互感器就可以获得三个对称的相电压和相对中性点的线电压,但是无法得到相对地的电压。V-V接线以前较广泛地应用于各种电测仪表,目前新建变电站已经不再使用这种接线方式。一般用于380V电能计量(3 3)三个单相电压互感器构成的星形接线方式)三个单
15、相电压互感器构成的星形接线方式1-2 1-2 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式一、二次绕组中一、二次绕组中性点及开口三角性点及开口三角形绕组一端接地形绕组一端接地中性点直接接地系统中性点直接接地系统测线电压或相电压测线电压或相电压中性点不接地系统:中性点不接地系统:测线电压和供绝缘检测线电压和供绝缘检查的零序电压查的零序电压星形-星形/开口接线是目前广泛采用的接线方式,在这种接线方式中,从星形二次绕组可以获得相对地的电压、线电压和相对中性点电压。根据相关规程要求,计量电压必须单独使用一组二次绕组。所以,在电压互感器二次侧,一般每相配置三个线圈,两组星形接线,一个供继电保护和测量电压,一
16、个供计量回路电压,一个用于开口三角接线。目前变电站最常用的接线方式。平时所说的10、110、220、500kV是指线电压的有效值零序电压的取得方式可以用3U0=Ua+Ub+Uc。主要原因为500kV、220kV的线路保护、变压器保护、母线保护采用的零序电压均为自产电压,不要开口三角形的3U0,可以不引入。但其它的需要开口三角形的如故障录波器,如果引入线不正确,也会引起微机保护的误动作。(出处:国网公司新员工培训大纲)1-2 1-2 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式(4 4)三相三柱式电压互感器构成的星形接线方式)三相三柱式电压互感器构成的星形接线方式一次绕组中一次绕组中性点不允许性点不
17、允许接地接地可测线电压和相可测线电压和相电压,但不能测电压,但不能测供绝缘监察的相供绝缘监察的相对地电压对地电压1-2 1-2 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式(5 5)三相五柱式电压互感器构成的星形接线方式)三相五柱式电压互感器构成的星形接线方式一、二次绕组中一、二次绕组中性点及开口三角性点及开口三角形绕组一端接地。形绕组一端接地。测线电压、相测线电压、相电压及绝缘监电压及绝缘监察的相对地电察的相对地电压。压。早期变电站常用的接线方式。1-3 1-3 电压互感器的二次侧接地方式电压互感器的二次侧接地方式设置接地的目的设置接地的目的:防止一次绕组与二次绕组间的绝缘损坏防止一次绕组与二次
18、绕组间的绝缘损坏后,一次侧高电压串入二次侧,危及人后,一次侧高电压串入二次侧,危及人身和设备安全,须设置安全接地点。身和设备安全,须设置安全接地点。接地方式的种类接地方式的种类V相接地相接地中性点接地中性点接地1-3 1-3 电压互感器的二次侧接地方式电压互感器的二次侧接地方式VV相接地相接地V相相接接地地点点位位置置相当于后备相当于后备 安全接地安全接地发电厂电压互感发电厂电压互感器多采用器多采用V相接相接地方式地方式,根据反,根据反措要求,不建议措要求,不建议采用。采用。适用范围适用范围1-3 1-3 电压互感器的二次侧接地方式电压互感器的二次侧接地方式中性点相接地中性点相接地中性点接地位
19、置中性点接地位置110kV及以上电及以上电压级的电压互感压级的电压互感器多采用中性点器多采用中性点接地方式接地方式 适用范围适用范围1-4 1-4 电压互感器二次回路的短路保护电压互感器二次回路的短路保护设置短路保设置短路保护的原因:护的原因:电压互感器正常运行中由于二次负荷阻抗很大,二次电压互感器正常运行中由于二次负荷阻抗很大,二次侧接近开路状态,如果短路产生短路电流,造成熔断侧接近开路状态,如果短路产生短路电流,造成熔断器熔断,影响表计指示,还可引起继电保护误动,若器熔断,影响表计指示,还可引起继电保护误动,若熔断器选用不当可能会损坏电压互感器二次绕组,因熔断器选用不当可能会损坏电压互感器
20、二次绕组,因此电压互感器二次侧此电压互感器二次侧严禁短路严禁短路,且必须在二次侧,且必须在二次侧装设短路保护设备。装设短路保护设备。保护设备保护设备熔断器熔断器自动开关自动开关1-4 1-4 电压互感器二次回路的短路保护电压互感器二次回路的短路保护主回路保护主回路保护设备配置设备配置短路保短路保护设备护设备 配置配置注:电压互感注:电压互感器中性线和辅助器中性线和辅助二次绕组回路中,二次绕组回路中,均不装设保护设均不装设保护设备。备。1-5 1-5 反馈电压及防范反馈电压及防范反馈电压反馈电压在电压互感器停用或检修时,如果运行电压互在电压互感器停用或检修时,如果运行电压互感器与停电检修电压互感
21、器二次并列,可能造感器与停电检修电压互感器二次并列,可能造成二次侧向一次侧反送电,在一次侧引起高电成二次侧向一次侧反送电,在一次侧引起高电压。压。因此在电压互感器停用或检修时,其二次因此在电压互感器停用或检修时,其二次侧应采取侧应采取开断开断措施。措施。防范措施防范措施在电压互感器停用或检修时,需要断开电压互在电压互感器停用或检修时,需要断开电压互感器一次侧的隔离开关感器一次侧的隔离开关QS,同时断开电压互感,同时断开电压互感器二次回路器二次回路1-5 1-5 反馈电压及防范反馈电压及防范具体防具体防范措施范措施 将将QS1隔离开关的隔离开关的辅助接点串联接入电压互感辅助接点串联接入电压互感器
22、二次回路,在拉开器二次回路,在拉开QS1时,时,其二次侧通过其二次侧通过QS1的辅助触的辅助触点将二次断开。点将二次断开。另外在为防止另外在为防止QS1辅助触点辅助触点粘连,在进行电压互感器或粘连,在进行电压互感器或母线检修时,应取下电压互母线检修时,应取下电压互感器二次保险或断开小开关感器二次保险或断开小开关1-6 1-6 电压小母线设置电压小母线设置设置电压小母设置电压小母线的原因:线的原因:母线上的电压互感器是同一母线上的所有电母线上的电压互感器是同一母线上的所有电气元件的公用设备。为了减少联系电缆,设气元件的公用设备。为了减少联系电缆,设置了电压小母线。电压互感器二次引出端最置了电压小
23、母线。电压互感器二次引出端最终引到电压小母线上终引到电压小母线上。而这组母线上的各电。而这组母线上的各电气元件所需的二次电压均从小母线上取得。气元件所需的二次电压均从小母线上取得。现阶段综合自动化变电站均不再采用小母线现阶段综合自动化变电站均不再采用小母线形式,而是使用电压分电屏。形式,而是使用电压分电屏。1-6 1-6 电压小母线设置电压小母线设置示例示例1:35电压电压小母线小母线 110电电压压小母线小母线1-6 1-6 电压小母线设置电压小母线设置示例示例2:1-7 1-7 交流电网的绝缘监察交流电网的绝缘监察问题问题中性点不直接中性点不直接接地系统发生接地系统发生单相接地时,单相接地
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