变电站一次部分设计与开发.doc

变电站一次部分设计与开发一、展开接线图中的回路编号二次安装接线图是供二次回路安装用的施工图纸。如果控制屏以及继电保护屏是由制造厂配装，则订货时必须向制造厂提供以下原始资料：即二次回路展开接线图、屏面布置图和端子排图。制造厂根据这些原始资料进行备料及绘制屏面开孔加工图及屏背面接线图。屏面布置图和屏背面接线图是装配屏所必须的，而展开接线图又是制造厂设计屏的加工装配图纸及出厂试验所必须的。成品出厂时，制造厂向订货者连同产品一起提供屏背面接线图。这是厂家供给的很重要的原始图纸。是现场安装校验及运行检修所不可缺少的重要资料。为了便于安装施工和在投入运行后进行维护检修，在展开接线图中应进行回路编号。编号应该做到：1.根据编号能了解该回路的用途；2.根据编号进行正确的连接。下面介绍国内应用较广的一种编号方法。回路编号由三个及以下的数字组成，对于交流电路，为了区分相别，在数字前面还加上A、B、C、N等文字符号。对于不同用途的回路规定了编号数字的范围，对于一些比较重要的常见回路（例如直流正、负电源回路，跳、合闸回路)都给予了固定的编号。二次回路的编号，根据等电位原则进行。就是在电气回路中接于一点的全部导线都用同一个编号表示。当回路进过开关或继电器触点等隔开后，因为在触点断开时触点两端已不是等电位，所以应给予不同的编号。直流回路的数字标号组见表9-7。表中文字一四表示四个标号组，每一组由于一对熔断器引下的控制回路编号，例如对于三绕组变压器，每一恻装一台断路器，其符号分别为QF1、QF2、和QF3，则对每一台断路器的控制回路应取相对应的编号。例如对QF1取101109，对QF2取201299，对QF3取301399。直流回路编号方法为：先从正电源出发，以奇数顺序编号，直到最后一个又压降的元件为止。如果最后一个有压降的元件飞后面不是直接连在负极上，而是通过连接片、开关或继电器触点接在负极上，则下一步应从负极开始以偶数顺序编号至上述已有编号的结点为止。在具体工程中，并不需要队二次回路展开图中的每一个结点都进行回路编号，而只对引至端子排上的回路加以编号即可。在同一屏上互相连接的设备，在屏背面接线图中有相应的标志方法。交流回路数字标号组如表9-8所示。电流互感器及电压互感器二次回路编号是按一次接线中电流互感器与电压互感器的编号相对来分组的。例如在一条线路上装两组电流互感器，其中：一组供继电保护用，取符号为TA1；另一组供测量表计用，取符号为TA2。则对TA1的二次回路编号应取A411A419、B411419、C411C419和N411N419，队TA2的二次回路编号应取A421429、B421B429、C421C429和N421N429，余类推。交流电流与电压回路的编号不分奇数与偶数，从电源处开始按顺序编号。虽然对每只电流互感器只给9个号码，但一般情况下已足够用。展开图中的小母线用粗线条表示，并注以文字符号，在控制和信号回路中的一些辅助小母线和交流电压小母线，除文字符号外，还给予固定的数字编号。常见小母线的文字符号和数字编号见附录3。表9-7 对接于断路器控制回路内的红灯和绿灯回路，如直接自控制回路电源引接时，该回路可标注于控制回路电源相同的标号。 在没有备用电源自动投入的安装单位接线图中，标号50-69可作为其他回路的标号，但当回路标号不够用时，可以向后递增。表9-8二、屏面布置图屏面布置图是决定屏上各个设备的排列位置及相互间距离尺寸的图纸，要求一定的比例绘制。目前国内应用较广的有以下几种屏：（1）控制屏台。此种屏除直立屏以外，还在屏前带有桌式控制台。屏与台在结构上连在一起。屏正面布置测量表计和信号光字牌，以便于观察。桌面上布置模拟接线、控制开关以及位置信号灯等。台的正立面可布置各种调节手轮。此种控制屏台主要用于发电厂内，安装在主控制室的主环（前排）正面，作为发电机、主变压器、母线联络断路器及母线分段断路器的控制屏用。屏高2360mm,宽800mm,深500mm，台面长875mm，倾斜角15，型号为PTK1型（目前不同厂家生产的型号有所区别），如图9（a）所示。当控制室主环正面屏台数超过七块时，一般采用弧形布置方式。弧形半径有8m和12m两种。（2）直立屏。直立屏应用最广。除发电厂主环正面用控制屏台外，发电厂内其他元件的控制屏、变电站的控制屏、继电保护屏、自动装置屏、电度表屏和记录仪表屏等，均采用直立屏。直立屏的屏高亦为2360mm，深550mm，宽度分为800m和600mm两种，其中宽为800m者应用较多。屏的型号为PK1型，如图94（b）所示。（3）直流屏。此种屏的外形尺寸与PK1型相同，专供直流系统用，一般布置在发电厂和变电站主控制室的主环侧面，型号为BZ型。（4）同期小屏。此屏专为装同期表计用，吊挂在主环正的边屏上，根据需要可以向左或向右旋转90，型号为PT型。（5）边屏。边屏适用于封闭每一排边上的屏的侧面。屏高2360mm，深550mm，宽为60mm和100mm两种，其中宽100mm的一种是专为安装同期小屏用的。 储制造厂的定制产品可以直接按订货订货任务书的要求向厂家订货外，一般的屏在订货时需提供必要的图纸，其中包括平面布置图。平面布置图上应按比例画出屏上各设备的安装位置、外形尺寸及中心线的尺寸，并附有设备表，以便于制造厂安装加工和备料。一般设备均应在平面布置。屏顶可装设小母线。平后的两侧装端子排。屏背别的继电器等。安装在屏后的设备应在设备表中注明。1.控制屏（屏台）的屏面布置图控制屏（屏台）的屏面设计是从下列要求出发的：（1）便于观察，操作调节方便，安全。（2）安装、检修简单易行。（3）整体美观、清晰。（4）用屏数量较少 在控制屏上，通常从上至下首先布置指示仪表，仪表下面布置光字牌，光字牌下面布置一排转换开关，转换开关下面为模拟接线，在下面为红绿指示灯及控制开关。为了便于观察，指示仪表应力求与模拟接线相对应。最低一排仪表中心线离地高度应不低于1500mm。为了便于操作，控制开关及按钮应布置在离地8001500mm处。为了确保安全运行，操作设备（控制开关、按钮等）的位置应与其模拟接线相对应。采用灯光监视的接线时，红绿den应布置在控制设备上方，中间用模拟接线分开，红灯在右，绿灯在左。为了整齐美观，主环内各侧控制屏上仪表、光字牌、模拟接线、红绿灯及控制开关等，水平方向的高度一致。当仪表及光字牌在各屏上数量不同时，仪表应从上面取齐，光字牌由下面取齐。为了便于安装与检修，平面设备之间应保持适当的距离，设备离屏边及台边至少要保留50mm距离，以便于走线。在离屏顶160mm的范围内应空着，因屏背面再此高度有安装电阻及小刀闸的钢架。测量仪表应尽量与模拟接线相对应，A、B、C相按纵向排列。为了节省用屏，在同一块屏上可根据情况布置一个直属各安装单位。安装单位是指安装时所划分的单元。二次回路中的安装单位，一般按主设备划分，如XX发电机、XX变压器、XX线路、XX母线联络（分段）断路器等，如属于公共设备，则按一套装置来分，如中央信号装置、XX母线保护等。当同一块屏上布置有两个或数个相同的安装单位时，一般纵向划分、同类的安装单位在平面布置上应尽可能一致。每块屏上能容纳几个单位，不仅从平面布置上考虑，而且应注意屏后每侧所能容纳的端子数目。图9-5为根据图9-1和9-2设计的35KV线路控制屏平面控制图。一块平面与控制四条控制。因此屏上有四个安装单位，四个安装单位又是相同的，在图上用罗马数字IIV加以区分。屏上每个设备给予标示。例如:I11表示安装单位I的第11号设备：II13表示安装单位II的第13号设备。因屏上四个安装单位完全一致，所以只对其中一个注明了设备顺序号。根据设备表示可以知道该设备的型号和规格。设备表中编号一栏中数码即为平面布置图上的编号。因为四个安装单位相同，所以将设备表列在一起，并去掉了前面的罗马数字。设备表中符号一栏所表示的是在展开图中该设备的符号。其中有些设备在平面布置图上找不到，表示该设备不在屏正面，而是装于屏后。如电阻、熔断器和继电器等，并在设备表的备注中作了说明。光字牌和标签框内的标字，也在设计图纸中列表标出，如图95所示。1. 继电器屏的平面设计，应力求做到：(1) 运行安全、调试方便。(2) 外观整齐、美观。(3) 适当紧凑，用屏较少。一般应将调试工作量较少的简单继电器，如电流、电压、中间、时间等继电器布置在屏的上部；将调试工作量较大的复杂继电器，如电抗、方向、差动、重合闸等继电布置在屏的中部；将信号继电器、连接片和试验部件等布置在屏的下部。同一块屏上有两个以上安装单位时，设备一般按纵向划分，相同安装单位近可能采用对称布置方式。屏上设备布置应注意保持屏与屏间水平高度一致。各屏上的信号继电器最好布置在同一个水平上，一般离地740870mm范围内。为安全起见，试验部件与连接片的最低中心线离地一般不低于400mm。继电器外壳之间应保持适当的距离，以便于装卸外壳及进行调试。距离的大小与继电器的高度有关，对于普通继电器，水平距离应为3040mm左右，垂直距离应为50mm左右。继电器离屏边的距离以及屏顶所留的空间部分，与对控制屏的要求相同。在屏面中心离地250mm处，应开一个直径为50mm的圆孔，以供调试时穿试验导线用。图96为继电器屏的屏面布置图的一种，从中可以看到继电气平面布置图的绘制方法。屏面布置图三、端子排图 端子排图是表示屏上需要装设的端子数目、类型、排列次序以及端子与屏上设备及屏外设备连接情况的图纸.9.4.1 接线端子的分类及用途 接线端子(以下简称端子)是二次接线中不可缺少的配件.屏内设备与屏外设备之间的连接是通过端子和电缆来实现的.许多端子组合在一起构成端子排.保护屏和控制屏的端子排,多数采用垂直布置方式,安装在屏后的两侧.少数成套保护屏采用水平布置方式,安装在屏后的下部.端子按用途可分成以下几种类型:(1) 一般端子(B1-1型或D1-型).用于连接屏内外导线(电缆).B1-1型可与B1-4型端子配合使用.(2) 试验端子(B1-2型或D1-S型).用于需要接入试验仪表的电流回路中,可与B1-3或D1-SL型端子配合使用.(3) 连接型试验端子(B1-3型或D1-SL型).用于在端子上需要彼此连接的电流试验回路中.(4) 连接端子(B1-4型或D1-L1和D1-L2型).端子间进行连接用D1-L1与D1-L2配合使用,D1-L1绝缘座无缺口;D1-L2绝缘座有缺口.(5) 终端端子(B1-5型或D1-B型).用于固定端子或分隔不同安装单位的端子排(6) 标准端子(B1-6型).直接连接屏内外导线用.(7) 特殊端子(B1-7型).用于需要很方便地断开的回路中.(8) 隔板(D1-G型).在不需要标记的情况下做绝缘隔板,并作增加绝缘强度用.B1系列为以往广泛采用的产品.D1系列为全国统一设计产品,型号中“”表示额定电流,有10A和20A两种.如选用10A的规格,则在“”处以10代替.两种接线端子的基本结构都是由绝缘座及导电片两部分组成.绝缘座由胶木粉压制.绝缘座的作用是固定导电片,使两个相邻端子的导电部分互相隔离,并利用绝缘座下部的锁扣弹簧将接线端子固定在端子槽内,组成端子排.图9-7为B1-2型试验端子的外型及接线图.此种端子是专供电流互感器二次回路用的.利用它可以在不切断二次回路情况下,校检表计和继电器.试验方法如图9-7(b)所示.正常情况下电流互感器TA的二次回路中接着安装在屏上的工作电流表PA,TA的二次电流经电流表PA、端子的导电片3及试验螺钉2而流通.当需要校验电流表PA时,可将试验用电流表Pas跨接在接线螺钉1、4上,然后旋下试验螺钉2,电流即同时流经电流表PA和Pas.图9-8为B1-4型连接端子的外型图.此种端子与B1-1型端子的导电片相同,只是绝缘座在正中螺钉处多了一个缺口.利用这个缺口,可通过连接片将相邻的端子连接起来.中间螺钉是专为固定连接片用的.同一系列端子的绝缘座只有两种,一种是有缺口的,另一种是无缺口的.有缺口的用语连接端子.导电片有四种类型,如图9-9所示.四、屏背面接线图 屏背面接线图是制造厂生产屏过程中配线的依据，也是施工和运行的重要参考图纸。它是以展开接线图、屏布置图和端子排图为原始资料。由制造厂的设计部门绘制的，最后随同产品一起提供给用户。再屏背面接线图上，设备的排列是与屏面布置图相对应的。由于屏背面接线图为背视图，看图者相当于站在屏后，所以左右方向正好与屏面布置图相反。例如，图中的号设备在屏面布置图中在左上角，而在屏背面接线图中则位于右上角。安装于屏后上部的设备，在屏背面接线图中亦画在上部，如附加电阻、熔断器、小刀闸、电铃、蜂鸣器等。对这些设备来说，相当于板前接线，应画正视图。端子排图在两侧，端子排上面画小母线，如图所示。话屏背面接线图时，应首先根据屏面布置图，按在屏上得实际安装位置把各设备的背视图画出来。设备形状应尽量与实际情况相符。不要求按比例尺绘制，但要保证设备间的相对位置正确。各设备的引出端子，应按实际排列顺序画出。设备的内部接线简单的，如电流表、电压表等，不必画出，复杂的则应画出。对于内部接线相当复杂的继电器、设备等可只画出与引出端子有关的线圈及出点，并标出正负电源的极性。对安装在屏正面的设备，从屏后看初见轮廓者，其边框应用虚线表示。用手工绘图时，为了减少绘图工作量，并减少差错，设计部门都备有刻成各种常用设备内部接线的图章，制图时将所需要的图形印在绘图纸上即可。现在用计算机绘图，可将各种常用设备做成图形块，使用时随时插入即可。屏背面接线图中各个设备图形上应加以标号。标号内容有：与屏面布置图相一致的安装单位编号及设备顺序号，如、等。其中罗马数字表示安装单位顺序，阿拉伯数字、表示设备顺序；与展开图相一致的该设备文字符号；与设备表相一致的该设备的型号。标号图例见图。将屏上安装的各设备图形画好之后，下一步是根据订货单位提供的端子排图绘制端子排。将其布置在屏的一侧或两侧，给端子加以编号，并根据订货单位提供的小母线布置图，在端子排的上部，标出屏顶的小母线，并标出每根小母线的名称。最后，根据展开线图对屏上各设备之间的连接线及屏上设备至端子排间的连线进行标号。由于连接线数目很多，如采用对每个连接线都从起点到终点用线条直接连起来的火法，不但制图很费时间，而且在配线时也很难分辨清楚，极易造成错误。所以普遍采用在各设备的端子旁及端子排旁进行标号的方法，用符号表明高端子应该连接到那里去。目前广泛采用“相对编号法”。“相对编号法”就是，如甲、乙两个端子应该用导线连接起来，那么就在甲端子旁标上乙端子的号，在乙端子旁标上甲端子的号。这样，在配线时就可以根据图纸，对屏上每个设备的任一端子，都能找到与它连接的对象。如果在某个端子旁边没有标号，那就说明该端子是空着的，没有连接对象；如果有两个标号，那就说明该端子有两个连接对象，配线时应用两根导线接到两处去。按规定，每个端子上最多只能接两根导线。由于在端子旁标明的是它所连接的对象，所以称这种标志方法为“相对编号法”。下面以线路保护为例，具体说明“相对编号法”的应用。为简单起见，只标出交流电流回路部分，见图所示。为了实现图（）的接线，在图（）中画出电流继电器和的背视图和端子排图，继电器和的设备编号分别为和。背视图中有继电器和的内部接线和端子号。端子排上的最上面一格中标出了安装单位编号“”和安装单位名称“线路保护”，在其下面画出了有关的个端子，并予以编号。下面用“相对编号法”对所要连接的端子加以标志。由于从电流互感器处引起的三根电缆芯（回路编号为、）