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GIS二次原理教程 1 汇控柜概述 1 简单地讲 汇控柜是以其接收控制指令 并给出使被控制设备动作信号的作用 2 汇控柜同各种测量设备 各种继电保护及自动装置 低压控制用交直流电源系统等同属电力系统的二次部分 3 汇控柜就是控制 监测被控制设备各种变量和逻辑的大脑和神经 将设备的各种控制信号 逻辑变量汇聚在模拟的控制柜内进行集中控制 这便是汇控柜的由来 2 4 汇控柜安装在变电站 开关站现场 属于接口装置 它在就地控制GIS的各种信息 并为远端中控室内的集中控制提供信号和远动接口 3 GIS二次回路基本工作原理 1 常规说明1 1 一般情况下 回路图是按照从上到下 从左到右的控制次序进行绘制的 电源按以下方式绘制 AC 从上到下 A相 B相 C相从左到右 A相 B相 C相DC 从上到下 正 负 从左到右 正 负 4 1 2 回路图中的控制元件出于下列状态1 回路没有连接到任何一个电源上 2 回路不处于手动操作状态下 3 近控 远控转换开关处于远控位置 4 手动 电动转换开关处于电动位置 5 压力开关处于最低压力状态 6 门控开关处于关闭状态 注 断路器 继电器等的辅助触点和限位开关遵照下列规定 a 常开触点 即主要元件处于标准参考位置时 触点处于断开位置 反之 处于闭合位置 b 常闭触点 即主要元件处于标准参考位置时 触点处于闭合位置 反之 处于断开位置 标准参考位置通常是指不操作或者不带能量的情况 5 2 典型回路介绍 2 1 关于一次设备的符号说明QF 断路器QS 隔离开关QSF 快速隔离开关QE 接地开关QEF 快速接地开关TA 电流互感器TV 电压互感器F 避雷器 6 一次设备布置模拟图 7 2 2 关于二次设备的符号说明 K 代表继电器或接触器 F QF 代表代保护的小型断路器 SA M B 代表控制开关 X T 代表端子 XS XP 代表电缆连接器等等 按照IEC GB规定 器件符号前面都必须用 标示 对于设备 比如汇控柜 前面必须加 标示 比如 LCP就表示汇控柜这个设备 8 2 3 典型控制回路2 3 1 ZF12 126 L 产品中的断路器控制回路图中断路器为分闸状态 HG0灯亮 当K12线圈带电 K12的13 14触点为闭合 接通KM1线圈 KM1线圈带电 KM1主触点1 3 5 2 4 6闭合 储能电机M1工作 合闸簧储能 SP的1 3接通 SP的1 2点断开 K12线圈断电 合闸簧储能信号灯EL2亮 完成弹簧的储能过程 当断路器处于合闸后 控制开关 SM0的触点3 4闭合 断路器分闸 若此时仍有合闸信号 使防跳继电器K11带电 K11的触点21 22断开 切断合闸回路 K11触点13 14闭合 9 10 11 在合闸簧储能后方可对断路器进行分合闸的操作 图中K0处于远控位置 欲在现场进行合闸操作 必须让K0的13 14 43 44接通 同时21 22 31 32断开 那么可以通过 远 近控 钥匙开关来实现上述过程 合闸操作 在 近控 状态下 操作分合闸操作开关SM0 SM0的1 2接通 合闸线圈Y1带电 弹簧机构释放能量 断路器合闸 分闸指示灯 绿 灭 合闸指示灯亮 红 弹簧机构又重新开始储能 弹簧机构储能一次 可以进行分 合 分三次操作 12 分闸操作 只有在断路器合闸位置方可进行分闸操作 此时断路器辅助开关53 55 65 67 49 51 57 59闭合 所有常闭点断开 操作分合闸开关SM0处于分闸位置 SM0的触点2 3接通 此时K0的43 44为闭合 K10的31 32为闭合 分闸线圈Y2带电 弹簧机构释放能量 断路器分闸 合闸指示灯灭 分闸指示灯亮 需要指出的是 上述分合闸的操作必须是在断路器气室压力满足分合闸操作要求的前提下进行的 当断路器气室压力低于正常工作气压时 密度继电器1GP的3 4触点闭合 K10线圈带电 K10的所有常闭触点断开 分合闸回路将被断开 此时将不能进行分合闸操作 13 2 3 2ZF12 126 L 产品中的隔离开关控制回路GIS产品中的隔离开关相对于断路器控制来讲比较简单 简单地说 就是一个电机的正反转控制 通过控制按钮和继电器实现电机的正反转 同时也要给汇控柜和远方中控室提供各种数据和报警信号 14 15 以下是机构常用电器件 M 弹簧电动机构电动机 KA KE 直流操作交流接触器 QS 机构辅助开关 R 制动电阻 SL1 SL2 磁吹开关 行程开关 SL3 手动 电动联锁开关以下是汇控柜常用电器件 K1 K15 中间继电器 SM1 分合闸操作开关 HR1 HG1 合闸 分闸指示灯 PC1 计数器 SK1 钥匙开关 16 合闸操作 在近控和解锁及机构处于电动控制位置情况下 操作 SM1到合闸位置 KE线圈得电 KE常开触点33 34 23 24闭合 常闭触点断开 M接通 旋转 带动操作机构动作 隔离开关合闸 隔离开关合闸到位 隔离开关辅助开关1 3触点闭合 合闸信号灯 HR1亮 SL1 SL2装在机构输出轴上 是行程开关 合闸后 SL1会断开 SL2会闭合 分闸操作 电机反向转动实现分闸 电机的正 反转利用两台接触器进行控制及互锁 两台接触器不能同时通电吸合动作 接近合闸或分闸位置时 主轴上的偏心轮推动相应的限位开关切换 使电机断电 固定于主轴上的拉杆拐臂通过调节螺杆带动辅助开关转动切换 SL3作用 手动时不能电动 电动时不能手动 17 汇控柜现场联锁调试 GIS的二次联锁逻辑设计原则 1 断路器的分闸是优先的 不受任何闭锁的限制 但是断路器本身的SF6低气压及液压机构的低油压闭锁除外 2 防止隔离开关带负荷分合线路 3 防止接地开关投入带电线路或接地开关尚未退出时线路送电 18 汇控柜现场联锁操作 19 二次联锁回路中的与门逻辑 或门逻辑代号 表示与门逻辑关系 表示这样一种因果关系 在电气控制线路中用电气接点的串联来表示 即只有当所有的串联接点都闭合 即条件全部具备 时 电路才被接通 即事情才会发生 表示或门逻辑关系 表示另外一种因果关系 在电气控制线路中用电气接点的并联来表示 即只要并联支路中的一条被接通 即具备了一个条件 总电路就被接通 即事情就可能发生 20 断路器的闭锁条件 断路器的分闸是不受限制的 因此只对断路器的合闸操作给出闭锁条件 断路器的合闸限制条件只局限在同一间隔内的两组 QSF QS 隔离开关 变电站的电气操作是严格按照操作命令 工作票 进行的 即 先分断路器再拉隔离开关 先合隔离开关再合断路器 将断路器两侧的接地开关投入作为断路器不允许合闸的条件是不适宜的 因为GIS封闭断路器的调试必须藉助断路器两侧绝缘型接地开关的合闸 此时应该允许断路器合闸 21 断路器的闭锁条件 22 隔离开关的闭锁条件 断路器必须处于分闸位置 以免隔离开关带负合分合 隔离开关两侧的接地开关 QE1 母线侧QE 以及断路器另一侧的接地开关 QE2 必须处于分闸位置 以免高压线路接地 间隔接地开关 QE2 必须处于分闸是因为隔离开关合闸后断路器便允许合闸 如果母线带电而断路器一侧的接地开关 QE2 又未分闸 则隔离开关合闸后就会造成对地短路 23 隔离开关的闭锁条件 24 接地开关的闭锁条件 隔离开关和接地开关之间的动作关系 要操作隔离开关必须使接地开关处于分闸位置 要操作接地开关必须使隔离开关处于分闸位置 接地开关 QE1 两侧的隔离开关 QSF QS 都必须处于分闸位置 以免高压线路接地 接地开关 QEF 的分合操作条件是隔离开关 QS 处于分闸位置和线路 带电显示器或有电闭锁继电器 值班长命令引入 没有电 25 接地开关的闭锁条件 26 母线接地开关的闭锁条件 关合母线接地开关 QE 时 必须使该段母线上无电 因此必须使该段母线上的所有母线隔离开关 QSF 都处于分闸位置 27 母线接地开关的闭锁条件 28 双母线隔离开关之间的闭锁条件 当一条母线 WB1 为工作母线 隔离开关 QSF1 和断路器处于合闸位置 当母联间隔隔离开关 QS1 QS2 和断路器合闸后 隔离开关 QSF2 可以进行合闸操作 当隔离开关 QSF2 合闸后 隔离开关 QSF1 可以进行分闸操作 隔离开关 QSF1 分闸后 再跳开断路器 这样就完成从母线 WB1 转换到母线 WB2 的操作 母线闭锁线路可防止误操作 29 双母线隔离开关之间的闭锁条件 30 ZF12 126 L 产品中的照明加热控制回路 SC1 SC2为门控开关 柜体开门之后 EL1 EL3接通 柜内开始照明 直到再次合上柜门时上述两个照明灯便熄灭 F6为汇控柜驱潮及保温加热器电源 接通 F6后温湿度控制器开始运行 当温度或者湿度低于整定值时温湿度控制器开始带动负载 RH1 RH2开始加热及驱潮 计数器 PC1接在断路器机构辅助开关的瞬动节点45 47上面 断路器进行一次分合 计数器计数一次 注意 现场运行时 必须把 F6接通 31 ZF12 126 L 产品中的照明加热控制回路 32 信号回路 33 交流控制回路检查1 接通交流电源 注意电压等级 触动门控开关 观察照明灯的状况 2 根据设定值整定温度控制器或湿度控制器 观察加热器的状态 对于湿度控制可采取用热水熏传感器的方法检验 断路器控制回路检查1 将引到用户方的端子短接或接通电源 必须注意电压等级 2 虚线框内根据实际情况接信号灯或短接线 3 操作相应开关 观察现象是否与原理图所表达的意图相符 4 观察各相关元器件的动作情况 以及计数器的动作情况 34 信号回路检查1 接通电源 注意电压等级 操作相应小型断路器或者开关 注意报警信号指示灯或者分合闸指示灯是否与操作器件所应该反映的信号一致 2 观察报警信号指示灯的信号变化情况是否与图纸要求相符 其它检查1 绝缘电阻 在正常温度和湿度情况下 用500V的兆欧表测量一个独立的LCP 其带电部分对地绝缘电阻不低于100M 注意 二次线回路如有晶体管 集成电路 电子元件时 该部位的检查不得使用兆欧表 应使用万用表测试回路接线是否正确 2 绝缘强度 耐压试验 除特别指定的设备和装置外 带电显示器 所有带电部分对地进行 工频2000V 1分钟的耐压试验 35 汇控柜的现场装配注意事项1 现场装配前请必须确认汇控柜电源单元 中控室信号及柜间电源环网是否已经断电