电气二次控制、测量培训

1、电气二次（控制、测量）电气二次（控制、测量）电气一次与电气二次概述电气一次与电气二次概述互感器互感器泵站的二次控制与测量回路泵站的二次控制与测量回路学习内容学习内容电气电气设备设备电力电力系统系统一次一次设备设备二次二次设备设备发电机发电机变压器变压器开关设备开关设备母线母线互感器等互感器等测量仪表测量仪表控制器件控制器件继电保护继电保护自动装置自动装置等等一次一次回路回路二次二次回路回路生产生产, ,输送输送, ,分分配配, ,消耗电能消耗电能的设备的设备对一次设备进行对一次设备进行监测监测, ,控制控制, ,调节调节和保护的电气设和保护的电气设备备第1节 电气一次系统和电气二次系统概述 一

2、次设备一次设备是电力系统的躯干，电能的生产、传输和消费是靠一次系统来完成的；是电力系统的躯干，电能的生产、传输和消费是靠一次系统来完成的；二次设备二次设备是电力系统的大脑和中枢神经系统，没有二次设备电力系统无法工作。是电力系统的大脑和中枢神经系统，没有二次设备电力系统无法工作。第2节 互感器 TVTA电压互感器电流互感器 互感器（又称仪用变压器）是一次系统和二次系统的互感器（又称仪用变压器）是一次系统和二次系统的联络元件。联络元件。-（工作原理与变压器有相似之处工作原理与变压器有相似之处） 1 1、互感器按用途分类：、互感器按用途分类： 2 2、互感器的作用：、互感器的作用： （1 1）将一次

3、回路的高电压和大电流变为二次回路）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的标准的低电压和小电流。使测量仪表和保护装置标准化、小型化，低电压和小电流。使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，并便于屏内安装。并使其结构轻巧、价格便宜，并便于屏内安装。 （2 2）使二次设备与高电压部分）使二次设备与高电压部分隔离隔离。且互感器二次侧必。且互感器二次侧必须接地，保证一、二次绕组间绝缘击穿后的人身和设备安须接地，保证一、二次绕组间绝缘击穿后的人身和设备安全。全。一、电流互感器的原理一、电流互感器的原理1 1、电流互感器的极性电流互感器的极性 电流互感器绕组的极性问题，对继电器电

4、流互感器绕组的极性问题，对继电器保护装置能否正确动作有直接的关系。因保护装置能否正确动作有直接的关系。因此对电流互感器一、二次绕组的同极性端此对电流互感器一、二次绕组的同极性端子都应注明标记。通常用子都应注明标记。通常用L L1 1 和和K K1 1、L L2 2和和K K2 2分别表示一、二次绕组的同极性端子。如分别表示一、二次绕组的同极性端子。如只需标出相对极性关系时，也可在同极性只需标出相对极性关系时，也可在同极性端子上标端子上标以以“”或或“”号号。1L2L1K2K极性端极性端极性端1IKA 电流互感器一次和二次绕组的电流互感器一次和二次绕组的极性习惯用减极性原则标注，即当一次、极性习

5、惯用减极性原则标注，即当一次、二次绕组中同时向同极性端子加入电流二次绕组中同时向同极性端子加入电流时，它们在铁心中所产生的磁通方向相时，它们在铁心中所产生的磁通方向相同。同。2 2、电流互感器正方向规定及相量图、电流互感器正方向规定及相量图 相量图相量图1I2I一、电流互感器的原理一、电流互感器的原理1L2L1K2K2I1I一次侧同名端一次侧同名端流进流进二次侧同名端二次侧同名端流出流出KA 正方向的规定：正方向的规定：一次侧电流从同名端流进，二次侧电流从同名一次侧电流从同名端流进，二次侧电流从同名端流出为正方向。端流出为正方向。理想情况下理想情况下电流互感器电流互感器额定变比额定变比1221

6、.NNIIKNNNTA1221NNIINN 1 1、电流互感器一次额定电流：、电流互感器一次额定电流：作为互感器一次额定电作为互感器一次额定电流应在以下值中选取。流应在以下值中选取。 10A 10A；12.5A12.5A；15A15A；20A20A；25A25A；30A30A；40A40A；50A50A；60A60A；75A75A以及它们十进制倍数或小数。以及它们十进制倍数或小数。 2 2、电流互感器、电流互感器二次额定电流二次额定电流：规定为规定为1A1A或或5A5A。 一、电流互感器的原理一、电流互感器的原理3 3、电流互感器的变比、电流互感器的变比 普通电流互感器普通电流互感器将大电流变

7、换为标准的小电流（一般为将大电流变换为标准的小电流（一般为5A5A）被测电流被测电流= =电流表读数电流表读数 N N2 2/ /N N1 1电流表 使用注意事项：使用注意事项： （1 1）副边不能开路，）副边不能开路，以防产生高电压；以防产生高电压； （2 2）铁芯、低压绕组）铁芯、低压绕组的一端的一端 接地，以防在绝接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现缘损坏时，在副边出现过压。过压。举例：举例：用低量程的电流表测大电流用低量程的电流表测大电流一次导电杆主绝缘铁心罩壳二次导线铁芯钳形电流表钳形电流表= =电流互感器电流互感器 + +电流表电流表一、电流互感器的原理一、电流互感器的原理 4 4、

8、电流保护的接线方式、电流保护的接线方式 电流保护的接线方式是指电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间电流保护的接线方式是指电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式。应以较少的电流互感器和电流继电器来反应各种相间短路的连接方式。应以较少的电流互感器和电流继电器来反应各种相间短路故障。故障。（1 1）三相三继电器完全星形接线）三相三继电器完全星形接线 每一继电器线圈流过相应每一继电器线圈流过相应电流互感器的二次相电流电流互感器的二次相电流，三三个电流继电器的触点并联连接个电流继电器的触点并联连接，构成，构成“或或”门电路。这种接门电路。这种接线方式不仅能反应各种相间短线方式不仅能反应各种相

9、间短路，还能反应中性点直接接地路，还能反应中性点直接接地电网的单相接地短路。电网的单相接地短路。一、电流互感器的原理一、电流互感器的原理（2 2）两相两继电器不完全星形接线）两相两继电器不完全星形接线 它与三相三继电器完全星形它与三相三继电器完全星形接线的区别仅在于接线的区别仅在于B B相上不装设相上不装设电流互感器和相应的电流继电器电流互感器和相应的电流继电器。因此它不能反应。因此它不能反应B B相中流过的相中流过的电流，每一继电器线圈中流过的电流，每一继电器线圈中流过的电流是相应电流互感器的二次相电流是相应电流互感器的二次相电流。电流。 一、电流互感器的原理一、电流互感器的原理3 3、两相

10、一继电器接线方式两相一继电器接线方式 通过电流继电器的电流为两相电流之差。在不同的短路方式情况下通过电流继电器的电流为两相电流之差。在不同的短路方式情况下，接入继电器，接入继电器1KA1KA中的电流不同（即在整定计算中考虑的接线系数会中的电流不同（即在整定计算中考虑的接线系数会不同！）不同！）二、电压互感器的原理1 1、电压、电压互感器的极性、正方向和相量图互感器的极性、正方向和相量图理想情况下理想情况下电压互感器电压互感器额定变比额定变比2121NNUUNN110KV/100V10KV/100V6KV/100V 不约分表示不约分表示 2121.NNUUKNNNTV二、电压互感器的原理2 2、

11、电压互感器的变比、电压互感器的变比被测电压被测电压= =电压表读数电压表读数 N N1 1/ /N N2 2电压表 使用注意：使用注意： （1 1）副边不能短路，）副边不能短路，以防产生过流；以防产生过流； （2 2）铁芯、低压绕组）铁芯、低压绕组的一端接地，以防在绝的一端接地，以防在绝缘损时，在副边出现高缘损时，在副边出现高压。压。 举例举例: :用低量程的电压表测高电压用低量程的电压表测高电压二、电压互感器的原理3 3、电压互感器的、电压互感器的 接线方式接线方式 （1 1）星形接线）星形接线 这种接线方式能满足继电保护装置取用相电压和线电压的要求这种接线方式能满足继电保护装置取用相电压和

12、线电压的要求。 A B CU12UU3U4UU56U78UcNba9UT V图5 - 2 4 电压互感器的星形接线二、电压互感器的原理 （2 2）不完全星形接线）不完全星形接线 这种接线方式可到得三个线电压，比采用三相星形接线经济这种接线方式可到得三个线电压，比采用三相星形接线经济，能满足继电保护装置取用线电压的要求，它的缺点是不能测量相电，能满足继电保护装置取用线电压的要求，它的缺点是不能测量相电压。压。VPVUUUA B Cabc二、电压互感器的原理A B CabcnUnlA B CAUBUCUbUCUaUUabcnVVV1PV2PV3PVUUU接线3、可由可由三个单相三绕组电压互感器三个

13、单相三绕组电压互感器或或一个三相五柱式电压互感器构成。一个三相五柱式电压互感器构成。零序电压滤过器零序电压滤过器03UNabcABC 零序电压滤过器的作用是为了获得零序电压，它的输零序电压滤过器的作用是为了获得零序电压，它的输入是三相电压，输出只与输入电压中的零序电压成正比。入是三相电压，输出只与输入电压中的零序电压成正比。 构成依据：构成依据： 构成元件构成元件 ： 三个单相式电压互感器或三个单相式电压互感器或 三相五柱式电压互感器都三相五柱式电压互感器都 可以获得可以获得 03UUUUUcbaout 电压互感器二次电压可看成是电压源，而电压互感器二次电压可看成是电压源，而电流互感器二次电流

14、可看成是电流源。电流互感器二次电流可看成是电流源。 电压互感器在正常工作情况下铁芯的工作电压互感器在正常工作情况下铁芯的工作磁密较电流互感器高得多。磁密较电流互感器高得多。 电压互感器工作在二次侧开路状态，电流电压互感器工作在二次侧开路状态，电流互感器工作在二次侧短路状态！互感器工作在二次侧短路状态！ 电流互感器二次侧不能开路电流互感器二次侧不能开路 ！ 电压互感器二次侧不能短路！电压互感器二次侧不能短路！三、电流互感器与电压互感器的工作特点三、电流互感器与电压互感器的工作特点一、断路器基本的控制回路一、断路器基本的控制回路第第3 3节节 泵站的二次控制与测量回路泵站的二次控制与测量回路对开关

15、设备进行对开关设备进行“跳跳”、“合闸操作。合闸操作。控制回路组成：控制回路组成：1 1、手动操作的断路器控制回路、手动操作的断路器控制回路第第3 3节节 泵站的二次控制与测量回路泵站的二次控制与测量回路2 2、采用电磁操作机构的断路器控制回路、采用电磁操作机构的断路器控制回路3 3、采用弹簧操作机构的断路器控制回路、采用弹簧操作机构的断路器控制回路二、中央信号回路二、中央信号回路 1 1、信号的作用和类型、信号的作用和类型 对运行中的电气设备不仅要通过测量表计监测其工作状态，还要用对运行中的电气设备不仅要通过测量表计监测其工作状态，还要用各种信号显示其运行的状态。发生故障时，除保护装置作出相

16、应的反应各种信号显示其运行的状态。发生故障时，除保护装置作出相应的反应外，信号系统应能告知值班人员，以便及时处理。外，信号系统应能告知值班人员，以便及时处理。 信号回路按其用途的不同分为事故信号、故障信号回路按其用途的不同分为事故信号、故障( (预告预告) )信号、位置信信号、位置信号和指挥信号与联络信号。号和指挥信号与联络信号。 （1 1）事故信号）事故信号 （2 2）故障（预告）信号）故障（预告）信号 （3 3）位置信号）位置信号 （4 4）指挥信号与联络信号）指挥信号与联络信号 反映一次设备的工作状态，为运行人员提供操作、调节和故障反映一次设备的工作状态，为运行人员提供操作、调节和故障处

17、理提供依据。处理提供依据。 1 1、事故信号、事故信号 事故信号是当电气设备发生事故时，由继电保护或自动装置动作，事故信号是当电气设备发生事故时，由继电保护或自动装置动作，在使断路器跳闸切除事故点的同时所发出的信号。通常用蜂鸣器在使断路器跳闸切除事故点的同时所发出的信号。通常用蜂鸣器( (电笛电笛) )发出音响并使相应的信号灯发光发出音响并使相应的信号灯发光( (闪光闪光) )。 2 2、故障（预告）信号、故障（预告）信号 故障（预告）信号是在电气设备处于不正常（故障）状态时发出的故障（预告）信号是在电气设备处于不正常（故障）状态时发出的信号，以提醒值班人员采取适当措施加以处理，防止故障进一步

18、扩大发信号，以提醒值班人员采取适当措施加以处理，防止故障进一步扩大发展为事故。通常用电铃发出音响并使相应的光字牌发光显示。展为事故。通常用电铃发出音响并使相应的光字牌发光显示。 3 3、位置信号、位置信号 位置信号用来指示设备的运行状态。如断路器、隔离开关、接触器位置信号用来指示设备的运行状态。如断路器、隔离开关、接触器等的通、断状态。通常断路器的位置用红绿灯来指示，隔离开关用位置等的通、断状态。通常断路器的位置用红绿灯来指示，隔离开关用位置指示器来指示。指示器来指示。 4 4、指挥信号与联络信号、指挥信号与联络信号 指挥信号是用于主控制室向各车间发出操作命令的信号。联络信号指挥信号是用于主控

19、制室向各车间发出操作命令的信号。联络信号用于各控制室之间的联系。用于各控制室之间的联系。二、中央信号回路二、中央信号回路2 2、中央复归不能重复动作预告信号回路、中央复归不能重复动作预告信号回路二、中央信号回路二、中央信号回路1 1、电气测量仪表的准确度等级、电气测量仪表的准确度等级 三三、测量测量回路回路 指示或记录一次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备的指示或记录一次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备的运行情况。是分析电能质量、计算经济指标、了解运行工况、进行故障处运行情况。是分析电能质量、计算经济指标、了解运行工况、进行故障处理主要依据。理主要依据。测量回路是电气测量仪表相互

20、连接而形成的回路。测量回路是电气测量仪表相互连接而形成的回路。 2 2、变配电装置中测量仪表的配置、变配电装置中测量仪表的配置 (1)(1)在供配电系统每一条电源进线上，必须装设计费用的有功电在供配电系统每一条电源进线上，必须装设计费用的有功电度表和无功电度表及反映电流大小的电流表。通常采用标准计量柜，度表和无功电度表及反映电流大小的电流表。通常采用标准计量柜，计量柜内有计算专用电流、电压互感器。计量柜内有计算专用电流、电压互感器。 （2 2）在变配电所的每一段母线上，应装设电压表）在变配电所的每一段母线上，应装设电压表4 4只。只。 （3 3）35/6-10kV35/6-10kV变压器应在高

21、压侧或低压侧装设电流表变压器应在高压侧或低压侧装设电流表, ,有功、无有功、无功功率表功功率表, ,有功、无功电度表各一只。有功、无功电度表各一只。（4 4）3-10kV3-10kV配电线路上，装设电流表、有功、无功电度表各一只。配电线路上，装设电流表、有功、无功电度表各一只。（5 5）低压动力线上应装一只电流表。照明和动力混合供电的线路上）低压动力线上应装一只电流表。照明和动力混合供电的线路上照明负荷占总负荷照明负荷占总负荷15-20%15-20%以上时，应在每相上装一只电流表。以上时，应在每相上装一只电流表。 并联电容器总回路上，每相装设一只电流表，并应装设一只无功并联电容器总回路上，每相装设一只电流表，并应装设一只无功电度表。电度表。三三、