GIS开关柜二次原理图解读

一 二次回路的定义 由二次设备互相连接 构成对一次设备进行监测 控制 调节和保护的电 气回路称为二次回路 二次回路在词典中的解释 在电气系统中由互感器的次级绕组 测量监视 仪器 继电器 自动装置等通过控制电缆联成的电路 用以控制 保护 调节 测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况 用于监视测量表计 控制 操作信号 继电保护和自动装置等所组成电气连接的回路均称为二次回路或称 二次接线 二 二次回路的组成 指对一次设备的工作进行监视 控制 测量 调节和保护 所配置的如 测量仪表 继电器 控制和信号元件 自动装置 继电保护装置 电流 电压 互感器等 按一定的要求连接在一起所构成的电气回路 称为二次接线或称为 二次回路 一次回路的组成由发电机 变压器 电力电缆 断路器 隔离开关 电压 电流互感器 避雷器等构成的电路 称为一次接线或称为主接线 三 二次回路的分类 1 按电源性质分 交流电流回路 由电流互感器 TA 二次侧供电给测量仪表及继电器的电 流线圈等所有电流元件的全部回路 交流电压回路 由电压互感器 TV 二次侧及三相五柱电压互感器开口三 角经升压变压器转换为 220V 供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及信号 电源等 直流回路 使用所变输出经变压 整流后的直流电源 蓄电池 适用于大 中型变 配电所 投资成本高 占地面积大 2 按用途区分 测量回路 继电保护回路 开关控制及信号回路 断路器和隔离开关的电 气闭锁回路 操作电源回路 操动回路 包括从操动 作 电源到断路器分 合闸线圈之间的所有有关 元件 如 熔断器 控制开关 中间继电器的触点和线圈 接线端子等 信号回路 包括光字牌回路 音响回路 警铃 电笛 是由信号继电器 及保护元件到中央信号盘或由操动机构到中央信号盘 四 二次回路识图 常用的继电保护接线图包括 继电保护的原理接线圈 二次回路原理展开 图 施工图 二次回路又称背面接线图 盘面布置图 1 看图 A 先看一次 后看二次 一次 断路器 隔离开关 电流 电压互感器 变压器等 了解这些设备的功能及常用的保护方式 如变压器一般需要装过电 流保护 电流速断保护 过负荷保护等 掌握各种保护的基本原理 再查找一 二次设备的转换 传递元件 一次变化对二次变化的影响等 B 看完交流 看直流 指先看二次接线图的交流回路 以及电气量变化 的特点 再由交流量的 因 查找出直流回路的 果 一般交流回路较简单 C 交流看电源 直流找线圈 指交流回路一般从电源入手 包含交流电 流 交流电压回路两部分 先找出由哪个电流互感器或哪一组电压互感器供电 电流源 电压源 变换的电流 电压量所起的作用 它们与直流回路的关系 相应的电气量由哪些继电器反映出来 D 线圈对应查触头 触头连成一条线 指找出继电器的线圈后 再找出 与其相应的触头所在的回路 一般由触头再连成另一回路 此回路中又可能串 接有其它的继电器线圈 由其它继电器的线圈又引起它的触头接通另一回路 直至完成二次回路预先设置的逻辑功能 E 上下左右顺序看 屏外设备接着连 主要针对展开图 端子排图及屏 后设备安装图 原则上由上向下 由左向右看 同时结合屏外的设备一起看 2 原理图 对于与二次回路直接相连的一次接线部分绘成三线形式 而其余部分则以 单线图表达 原理图多用于对继电保护装置和自动装置的原理学习和分析或作 为二次回路设计的原始依据 A 原理图的仪表和继电器都是以整体形式的设备图形符号表示的 但不画 出其内部的电路图 只画出触点的连接 B 原理图是将二次部分的电流回路 电压回路 直流回路和一次回路图绘 制在一起 特点是能使读图人对整个装置的构成有一个整体的概念 并可清楚 地了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理 C 缺点 对二次接线的某些细节表示不全面 没有元件的内部接线 端子 排号码和回路编号 导线的表示仅一部分 并且只标出直流电源的极性等 3 展开图 展开图和原理图是同一接线的两种表达方式 直观性好 A 将二次回路的设备展开表示 分成交流电流 交流电压回路 直流回路 信号回路 B 将不同的设备按电路要求连接 形成各自独立的电路 C 同一设备 电器元件 的线圈 触点 采用相同的文字符号表示 同类 设备较多时 采用数字序号 D 展开图的右侧以文字说明回路的用途 E 展开图中所有元器件的触点都以常态表示 即没有发生动作 4 安装接线图 A 屏背面展开图 以屏的结构在安装接线图上展开为平面图来表示 屏 背面部分装设仪表 控制开关 信号设备和继电器 屏侧面装设端子排 屏顶 的背面或侧面装设小母线 熔断器 附加电阻 小刀开关 警铃 蜂鸣器等 B 屏上设备布置的一般规定 最上为继电器 中为中间继电器 时间 继电器 下部为经常需要调试的继电器 方向 差动 重合闸等 最下面为信 号继电器 连接片以及光字牌 信号灯 按钮 控制开关等 C 保护和控制屏面图上的二次设备 均按照由左向右 自上而下的顺序 编号 并标出文字符号 文字符号与展开图 原理图上的符号一致 在屏面图 的旁边列出屏上的设备表 设备表中注明该设备的顺序编号 符号 名称 型 号 技术参数 数量等 如设备装在屏后 如电阻 熔断器等 在设备表的 备注栏内注明 D 在安装接线图上表示二次设备 屏背面接线图中 设备的左右方向 正好与屏面布置图相反 背视图 屏后看不见的二次设备轮廓线用虚线画出 稍复杂的设备内部接线 如各种继电器 也画出 电流表 功率表则不画 各设备的内部引出端子 螺钉 用一小圆圈画出并注明端子的编号 5 接线端子 连接同一屏 除特殊信号联络外 上不同设备电路 A 试验端子 用于需要投入试验仪器的电流回路时可用到 主要利用它 可校验电流回路中的仪表和继电器的准确度 可保证电流互感器的二次侧在测 试中不会开路且又不必松动原来的接线 B 连接试验端子 同时具备连接端子和试验端子的功能 常用于需要彼 此连接的电流试验回路中 C 特殊端子 用于需要很方便地开断回路的场合 配电应用电缆截面积 铜芯 电流回路 2 5MM2 长度较长时应 4 6MM2 电压回路 控制回路 信号回路 1 5MM2 二次图纸识图与标号知识二次图纸识图与标号知识 会识图的重要性会看变电站的常用图纸资料是变电站值班员的一项基本能 力 是值班员通过自学熟悉变电站的前提条件 是分析二次回路异常或故障的 基础能力 第 2 小节 二次识图须准备的相关知识 2 1 常用的概念说明 接点的常态 指在变电站图纸中的继电器 接触器或压力等接点的正常状 态 对开关 刀闸 地刀的位置辅助接点 是指开关 刀闸 地刀在断开位置 时接点的状态 对于压力接点 温度接点 热继电器等 指正常压力下的状态 对于继电器或接触器指它们不励磁时的状态 励磁与不励磁 对于电压型线圈的继电器或接触器 指在它们的线圈两端 施加有足够大的电压 能使其接点分 合状态发生改变的状态 对于电流型线 圈的继电器或接触器 指在它们的线圈通过足够大的电流 能使其接点转态发 生变化的电压 接点动作与不动作 接点处于常态 叫不动作 如因设备的继电器或接触 器励磁 或者压力改变 温度改变等 导致接点的分 合状态不同于常态 叫 接点动作 原理接线图 用以表示测量表计 控制信号 保护和自动装置的工作原理 原理图反映的整个装置 回路 的完整概念 主要用于了解装置 回路的动作 原理 在原理图中 各元件是整块形式 与一次接线有关部分划在一起 并由 电流回路或电压回路联系起来 但图中无端子编号 各回路交叉 实际使用非 常不便 展开图 是另一种方式构成的接线图 各元件被分成若干部分 元件的线 圈 触点分散在交流回路和直流回路中 在展开图中依电流通过的方向 画出 按钮 触点 线圈和它们端子编号 由左至右 由上到下排列起来 最后构成 完整的展开图 在图的右侧还有文字说明回路的作用 特点是条理清晰 非常 方便对回路的逐一分析与检查 常见的展开图有电流 电压回路图 控制及信 号回路图 平面布置图 反映一个屏 保护屏 控制屏 电度表屏等 上全部设备的 安装位置 并指明各设备在整个屏中的设备编号 用于了解一个屏设备的布置 情况 安装位置 设备型号和设备的编号 分屏前布置图 屏后布置图 平面 布置图 反映一个屏 保护屏 控制屏 电度表屏等 上全部设备的安装位置 并指明各设备在整个屏中的设备编号 用于了解一个屏设备的布置情况 安装 位置 设备型号和设备的编号 安装接线图 常见的有屏柜的端子接线图 开关或端子箱的安装接线图 图中每个设备都有按一定顺序的编号 代号 设备的接线端子 柱 也有标号 此标号完全与产品的实际位置对应 每个接线端子还注明有连接的去向 端子 排图还有回路编号 与展开图对应 端子连接的电缆去向 电缆的编号 与现 场实际设备的安装情况完全对应 是安装和核对现场不可缺少的图纸 2 2 图形符号的意义 按 变电站值班员 一书后的图形符号 记忆常见符号 常闭接点 常开 接点 延时打开与延时闭合接点的区别 按钮 线卷的符号 接触器的触点 电阻等 1D 2D 3D 等屏 柜或端子箱内端子排上的端子符号 1n 2n 1 1n 等为各装置的端子 2 3 二次回路的标号及标号的规律 为便于安装 运行和维护 在二次回路的所有设备之间的连线都要进行标 号 这就是二次回路标号 标号一般采用数字或数字和文字的组合 它表明了 回路的性质和用途 在图纸展开图的每个元件 触点 线圈 端子排的端子等 之间的线段都标号 常叫回路编号 回路标号通常能表明该回路的用途 在屏 柜或端子箱的端子排的端子接线头处均有回路标号 保护人员称为端子黑头上 此处的回路标号与图纸展开图的回路标号对应 在同一个间隔 回路标号相同 的端子 引线在电气上连接的电阻为零 即互相之间用导线连接 熟记下列常用的回路标号 1 控制回路电源的正极 如主变有三侧开关 则三侧开关的控制回路电源的正极分别为 101 201 301 2 控制回路电源的正极 3 701 信号回路电源的正极 4 702 信号回路电源的正极 5 A4XX B4XX C4XX N4XX 为 CT 二次电流回路的 A B C N 相 特点 为标号以 4 开头 6 A6XX B6XX C6XX N6XX 为 CT 二次电压回路的 A B C N 相 特点 为标号以 6 开头 其中 A630 B630 C630 为 母电压 其中 A640 B640 C640 为 母电压 如本站有多个电压等级 则在 630 和 640 后增 写 分别表示本站高压 中压 低压的母线电压回路 7 901 902 903 或 J901 J902 J903 等为信号回路 8 7 37 107 137 3 33 133 233 一般为开关控制回路的跳闸或合 闸回路 选学下面二次标号的编号规律知识 1 二次回路标号的基本原则是什么 回路标号的基本原则是 凡是各设备间要用控制电缆经端子进行联系的 都要 按回路编号的原则进行标号 此外 某些装设备在屏顶的设备与屏内设备进行 连接 也需要经过端子排 此时屏顶设备就可看作是屏外设备 而在其连线上 同样按回路编号原则给以相应的标号 为了明确起见 对直流回路和交流回路 采用不同的标号方法 而在交 直流回路中 对各种不同用途的回路又赋予不 同的数字符号 因此在二次回路接线图中 我们看到标号后 就能知道这一回 路的性质而便于维护和检修 2 二次回路标号的基本方法是什么 答 1 用三位或三位以上的数字组成 需要标明回路的相别或某些主要特 征时 可在数字标号的前面 或后面 增注文字符号 2 按 等电位 的原则标注 即在电气回路中 在连于一点上的所有 导线 包括接触连接的可折线段 须标以相同的回路标号 3 电气设备的触点 线圈 电阻 电容器等元件所间隔的线段 即看 为不同的线段 一般赋予不同的标号 对于在接线图中不经过端子而在屏内直 接连接的回路 可不标号 3 简述直流回路的标号细则 答 1 对于不同用途的支流回路 使用不同的数字范围 如控制和保护回 路用 001 099 及 1 599 励磁回路用 601 609 2 控制和保护回路使用的数字标号 按熔断器所属的回路进行分组 每 一百个数分为一组 如 101 199 201 299 301 399 其中每段里面先按 正极性回路 编为奇数 由小到大 再编负极回路 偶数 由大到小 如 100 101 103 133 142 140 3 信号回路的数字标号组 应按事故 位置 预告 指挥信号进行分组 按数字大小进行排列 4 开关设备 控制回路的数字标号组 应按开关设备的数字序号进行选 取 例如 有 3 个控制开关 1KK 2KK 3KK 则 1KK 对应的控制回路数字标号 选 101 199 2KK 对应的控制回路数字标号选 201 299 熔断器所属回路 3KK 对应的控制回路数字标号选 301 399 5 正极回路线段按奇数标号 负极回路线段按偶数标号 每经过回路的 主要压降元 部 件 如线圈 绕组 电阻等 后 即行改变其极性 其奇偶 顺序随之改变 对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段 可任选奇数或 偶数 6 对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组 例如 正电源为 101 201 负电源为 102 202 合闸回路中的绿灯回路为 105 205 305 405 跳闸回路中的红灯回路编号为 35 135 235 等等 4 简述交流回路的标号细则 答 1 交流回路按相别顺序标号 它除用三位数字编号外 还加有文字标 号以示区别 列如 A411 B411 C411 如表 9 1 所示 A 相 A 相 A 相中性零开 口三角形连接的电压互感器回路中的任一相文字标号 ABCNLX 角注标号 abcnlx 2 对于不同用途的交流回路 使用不同的数字组 如表 9 2 所示 回 路类别控制 保护 信号回路电流回路电压回路标号范围 1 399400 599600 799 电流回路的数字标号 一般以使位数字为一组 如 A401 A409 B401 B409 C401 C409 A591 A599 等 若不够亦可以 20 为 数为一组 供一套电流互感器之用 几组并联的电流互感器的并联回路 应取 数字组中较小的一组数字标号 不同相的电流互感器并联时 并联回路应选任 何一组电流互感器的数字组进行标号 电压回路的数字标号 应以十位数字为 一组 如 A601 A609 B601 B609 C601 C609 A791 A799 以供一个单独 的互感器回路标号之用 3 电流互感器和电压互感器的回路 均须在分配给 2 的数字标号范围 内 自互感器引出端开始 按顺序编号 列如 TA 的回路标号用 411 419 2TV 的回路标号用 621 629 等 4 某些特殊的交流回路 如母线电流差动保护公共回路 绝缘监察继 电器电压表的公共回路等 给予专用的标号组 2 4 相对编号法 当两个设备 的端子通过连线互相连接时 在安装接线图上 用相对编号法来表示设备某个 端子 接线柱 的连线的连接去向 简单的说为 甲的端子上标乙的端子号 乙的端子标出甲的端子号 这个编号标在每个设备的端子连接线的线头处 在 实际设备的接线柱以及端子排的端子接线头上都标有以相对编号法的编号 以 标明连接的去向 第 3 小节 二次看图的方法 3 1 看懂工作原理的常用方法 1 直流回路从正极到负极 直流回路从正极到负极 列如控制回路 信号回路等 从一个回路的直流正极开始 按照电流的流 动的方向 看到负极为止 2 交流回路从火线到中性线 交流回路从火线到中性线 列如电流 电压回路 变压器的风冷回路 从一个回路的火线 A B C 相开始 按照电流的流动方向 看到中性线 N 极 为止 3 见接点找线圈 见线圈找接点 见接点找线圈 见线圈找接点 见到接点即要找到控制该接点的继电 器或接触器的线圈位置 线圈所在的回路是接点的控制回路 以分析接点动作 的条件 见线圈找出它的所有接点 以便找出该继电器控制的所有接点 对象 4 利用欧姆定律分析继电器判断是否动作 判别的依据是 电压型线圈 的两端加有足够大的电压 电流型线圈的通过两端加有足够大的电流 对于电 压型继电器的线圈回路 当线圈的两端通过若干个继电器的接点或电流线圈与 分别电源的正 负极贯通 则认为继电器 接触器 动作 励磁 当回路中有 短开的接点 或线卷回路串接有比较大的电阻 或者线卷被并接的接点短接时 则认为继电器 接触器 不动作 不励磁 例如 例如 开关分闸回路 当开关处于 合位 分闸线圈的正极端串接有合位继电器 电阻大 则认为其不动作 当保 护跳闸接点闭合 将线圈直接接到电源正极时 则认为分闸线圈动作 对于电 流型 如跳闸回路的防跳跃继电器 当线圈的两端通过若干个继电器的接点或 电阻较小的线圈与分别电源的正 负极贯通 则认为继电器 接触器 动作 励磁 当回路中有短开的接点 或线卷回路串接有比较大的电阻 或者线卷 被并接的接点短接时 则认为继电器 接触器 不动作 不励磁 5 看完所有支路 当某一回路 从正极往负极看回路时 如中间有多个 支路连往负极 则每个支路必须看完 否则分析回路的就会漏掉部分重要的情 况 6 利用相对编号法 回路标号弄清安装图与展开图的接线原理图中设备 的对应关系 核查安装图与展开图的对应关系的主要目的 核查安装图与展开图的对应关系的主要目的 第一是检查安装图 是否与展开图相对应 第二 弄清展开图中各设备在现场的位置 从安装图 如保护屏端子排接线图 查清某个端子排的端子在展开图中的位置 则先查 出该端子上所在的回路标号 再查对展开图中回路标号 相同的回路标号即同 个回路 即可在展开图中迅速找到该回路 在展开图查明它在整个回路中的作 用 如手上只有安装图或者发现安装图与展开图的原理接线图无法对应时 则 从安装图中每个的设备端子上所标的编号 依据相对编号法 查到该所连接的 另外设备的端子 然后再查出该端子所连接另外设备 直到查到直流电源的正 负极或交流回路的火线和中性线为止 最后把整个相关的回路都查出来 画成 图后可分析连接是否符合动作原理 当想弄清展开图上设备的位置时 则一是 利用展开图上的设备表提供的位置 然后去相应的安装图上查对 二是先弄清 展开图中的端子符号 哪些是屏柜端子排的端子 哪些是 保护或自动 装置 的端子 然后直接去可能的屏柜 端子箱中查找 7 识图特殊问题的解决方法 A 如何用设备的实际状态 现场能看到的设备状态 来描述回路或继电 器的动作条件 先以回路的接点分 合状态来描述回路的条件 然后根据接点 的分 合状态与设备的状态的对应关系 替换描述 如用开关机构箱的 远 近 控切换开关 在 远方 位置来代替 远 近控切换开关 在远方控制回路中的 接点状态 必须逐步形成这一能力 否则看图纸将停留在原始状态 只能看到 接点的分 合和继电器的是否励磁 无法与运行中设备状态的监视和操作结合 起来 B 如何弄清展开图中的部分采用方框画法设备与外部其他部分的连接 先查清方框画法设备的端子编号 然后利用能展示该设备内部接线图的装置说 明书或厂家图 在这些图纸中找到往外部连接的端子编号 再与内部回路连接 起来 然后通过往外的连接的端子再与外部回路联系起来 3 2 看图注意问题 1 虽然在一套二次图纸中最重要的图纸为控制及信号回路图 电流和电 压回路图 保护屏 控制屏 端子排图及开关的安装接线图 看图时应熟悉这 几份图纸 但不能忽略其他图纸的辅助作用 否则可能事倍功办 卡在某个问 题出不来或漏掉一些特殊的回路 2 记忆一些常用的回路编号和图形符号 看图时则会大大加速看懂图纸 的速度 3 特别留意值班员操作的设备 如电源保险 空开 切换开关 它们在 图纸中位置及所起的作用 必须查清它们在现场的实际位置 直流回路的回路 标号组回路名称数字标号组一二三四 正电源回路正电源回路1 1101 101 110KV110KV 201 201 35KV35KV 301 301 10KV10KV 负电源回路负电源回路2 2102 102 110KV110KV 202 202 35KV35KV 302 302 10KV10KV 合闸回路合闸回路 3 31 7 3 31 7 103 131103 131 203 231203 231 303 331303 331 绿灯或合闸回路监视继电器回路绿灯或合闸回路监视继电器回路5 5105105 205205 305305 跳闸回路跳闸回路 33 49 37 33 49 37 133 149133 149 233 249233 249 333 349333 349 红灯或跳闸回路监视继电器回路红灯或跳闸回路监视继电器回路 3535135135 235235 335335 备用电源自动合闸回路备用电源自动合闸回路50 6950 69150 169150 169250 269250 269350 369350 369 开关设备的位置信号回路开关设备的位置信号回路 70 8970 89170 189170 189270 289270 289370 389370 389 事故跳闸音响信号回路事故跳闸音响信号回路90 9990 99190 199190 199290 299290 299390 399390 399 保护回路保护回路 01 099 01 099 或或 J1 J99 J1 J99 发电机励磁回路发电机励磁回路601 699601 699 信号及其它回路信号及其它回路701 999701 999 交流回路的回路标号组 回路名称 互感器的 文字符号 回路标号组 A A 相相B B 相相C C 相相中性线中性线 零零 序序 保护装置及测量表计的电流回路保护装置及测量表计的电流回路 LHLH A401 A409A401 A409 B401 B409B401 B409 C401 C409C401 C409 N401 N409N401 N409 L401 L409L401 L409 1LH1LH A411 A419A411 A419 B411 B419B411 B419 C411 C419C411 C419 N411 N419N411 N419 L411 L419L411 L419 2LH2LH A421 A429A421 A429 B421 B429B421 B429 C421 C429C421 C429 N421 N429N421 N429 L421 L42L421 L42 9LH9LH A491 A499A491 A499 B491 B499B491 B499 C491C499C491C499N491 N499N491 N499 L491 L499L491 L499 10LH10LHA501 A509A501 A509 B501 B509B501 B509 C501 C509C501 C509 N501 N509N501 N509 L501 L509L501 L509 19LH19LHA591 A599A591 A599 B591B599B591B599C591 C599C591 C599 N591 N599N591 N599 L591 L599L591 L599 保护装置及测量表计的电压回路保护装置及测量表计的电压回路 YHYHA601 A609A601 A609 B601 B609B601 B609 C601 C609C601 C609 N601 N609N601 N609 L601 L609L601 L609 1YH1YH A611 A619A611 A619 B611 B619B611 B619 C611 C619C611 C619 N611 N619N611 N619 L611 L619L611 L619 2YH2YH A621 A629A621 A629 B621 B629B621 B629 C621 C629C621 C629 N621 N629N621 N629 L621 L629L621 L629 在隔离开关辅助触点和隔离开关位置继电器触点后的电压回路在隔离开关辅助触点和隔离开关位置继电器触点后的电压回路 110KV110KVA BA B C C N N L L