第八章 变电所二次回路和自动装置

1、Company Logo第八章第八章 变电所二次回路和自动装置变电所二次回路和自动装置 内容：变电所的内容：变电所的 二次回路是保障一次回路正确、安全、二次回路是保障一次回路正确、安全、可靠运行的系统。本章对其操作电源、高压断可靠运行的系统。本章对其操作电源、高压断路器的控制回路、中央信号回路、测量和绝缘路器的控制回路、中央信号回路、测量和绝缘监视回路、二次回路安装接线图、自动重合闸监视回路、二次回路安装接线图、自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等知识进行了详装置、备用电源自动投入装置等知识进行了详细的阐述，并且还介绍了变电站综合自动化的细的阐述，并且还介绍了变电站综合自动化的有关内容。有关

2、内容。 重点：重点： 中央信号回路中央信号回路 、测量和绝缘监视回路、测量和绝缘监视回路 Company Logo8.1 二次回路与操作电源二次回路与操作电源 8.2 高压断路器控制回路高压断路器控制回路 8.3 中央信号回路中央信号回路 8.4 测量和绝缘监视回路测量和绝缘监视回路 8.5 自动重合闸装置（自动重合闸装置（ARD）8.6 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置(APD)8.7 二次回路安装接线图二次回路安装接线图 8.8 变电站综合自动化变电站综合自动化 小结小结思考题与习题思考题与习题Company Logo8.1.1 8.1.1 二次回路（二次回路（secondary

3、circuit）概述概述 1、定义和分类：二次回路是指用来控制、指示、监测、定义和分类：二次回路是指用来控制、指示、监测、测量和保护一次回路运行的电路，亦称二次接线测量和保护一次回路运行的电路，亦称二次接线 二次回路按功能可分为断路器控制回路、信号回路、保二次回路按功能可分为断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路、自动装置回路和操作电源回路等。护回路、监测回路、自动装置回路和操作电源回路等。8.1 二次回路与操作电源二次回路与操作电源v 二次回路的操作电源主要有直流和交流两大类；二次回路的操作电源主要有直流和交流两大类；v 直流操作电源主要有蓄电池和硅整流直流操作电源。直流操作电源主要有

4、蓄电池和硅整流直流操作电源。 操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。操作电源要求：操作电源要求： 正常运行时操作电源应能保证断路器的合闸和跳闸；正常运行时操作电源应能保证断路器的合闸和跳闸； 事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，操作电源事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，操作电源应能保证继电保护系统可靠地工作。应能保证继电保护系统可靠地工作。 Company Logo二次回路二次回路安装接线图安装接线图画出了二次回路中各设备的

5、安装位置画出了二次回路中各设备的安装位置及控制电缆和二次回路的连接方式，是现场施工安装、维及控制电缆和二次回路的连接方式，是现场施工安装、维护必不可少的图纸。护必不可少的图纸。 原理图或原理展开图通常是按功能电路如控制回路、保原理图或原理展开图通常是按功能电路如控制回路、保护回路、信号回路来绘制的，而安装接线图是按设备如开护回路、信号回路来绘制的，而安装接线图是按设备如开关柜、继电器屏、信号屏为对象绘制的。关柜、继电器屏、信号屏为对象绘制的。 2 2、二次回路图的种类、二次回路图的种类二次回路图主要有二次回路二次回路图主要有二次回路原理图原理图、二次回路、二次回路原理展开图原理展开图、二次回路

6、二次回路安装接线图安装接线图( (包括屏背面接线图、端子接线图等）。包括屏背面接线图、端子接线图等）。 二次回路二次回路原理图原理图主要是用来表示继电保护、断路器控制、信主要是用来表示继电保护、断路器控制、信号等回路的工作原理号等回路的工作原理原理展开图原理展开图将二次回路中的交流回路与直流回路分开来画。将二次回路中的交流回路与直流回路分开来画。Company Logo供配电系统的二次回路功能示意图供配电系统的二次回路功能示意图Company Logo8.1.2 8.1.2 直流直流操作电源操作电源 配电所的配电所的操作电源应独立可靠，容量足够操作电源应独立可靠，容量足够，既要满足正常，既要满

7、足正常情况下的信号、保护、自动装置、断路器跳合闸等二次回路的情况下的信号、保护、自动装置、断路器跳合闸等二次回路的的工作需要，又要保证事故状态下继电保护动作与断路器跳闸的工作需要，又要保证事故状态下继电保护动作与断路器跳闸的可靠要求。的可靠要求。 操作电源的选择应根据变配电所的重要性、规模大小及断操作电源的选择应根据变配电所的重要性、规模大小及断路器操作方式决定：路器操作方式决定： （1） 供电给重要负荷或规模较大（指供电容量较大或断供电给重要负荷或规模较大（指供电容量较大或断路器台数较多）的变配电所应选用直流操作电源。路器台数较多）的变配电所应选用直流操作电源。 （2）一次接线简单且断路器台

8、数较少的）一次接线简单且断路器台数较少的10（6）kV变电变电所，可选用交流操作电源。采用普通交流操作电源时，断路器所，可选用交流操作电源。采用普通交流操作电源时，断路器应采用弹簧储能合闸和去分流合闸的操作方式。应采用弹簧储能合闸和去分流合闸的操作方式。Company Logo1. 蓄电池组供电的直流操作电源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。蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。 （1）铅酸蓄电池）铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是由二氧化铅（铅酸蓄电池是由二氧化铅（PbO2）的正极板、铅的负极的正极板、铅的负极板和密度为板和密度为1.21.21.31.3g/cm3的

9、稀硫酸电解液组成。它在放电和充的稀硫酸电解液组成。它在放电和充电时的化学反应式为电时的化学反应式为 单个额定端电压为单个额定端电压为2V。充电后可达。充电后可达2.7V；放电后可下降到；放电后可下降到1.95V。为获得。为获得220V的操作电压，蓄电池的个数为的操作电压，蓄电池的个数为 n =2301.95118个。个。 考虑到充电终了时端电压的升高，因此长期接入操作电源母线考虑到充电终了时端电压的升高，因此长期接入操作电源母线的蓄电池个数为的蓄电池个数为n1 =2302.788个，而其他个，而其他n2 =nn1=11888=30个蓄电池则用于调节电压，接于专门的调节开关上。个蓄电池则用于调节

10、电压，接于专门的调节开关上。PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放 电充 电Company Logo采用铅酸蓄电池组作操作电源，不受供电系统运行情况的影采用铅酸蓄电池组作操作电源，不受供电系统运行情况的影响，工作可靠；但是它在充电过程中要排出氢和氧的混合气响，工作可靠；但是它在充电过程中要排出氢和氧的混合气体（由于水被电解而产生的），可有爆炸危险，而且随着气体（由于水被电解而产生的），可有爆炸危险，而且随着气体带出的硫酸蒸气，有强腐蚀性，对人身健康和设备安全都体带出的硫酸蒸气，有强腐蚀性，对人身健康和设备安全都有很大的危害。因此铅酸蓄电池组一般要求单独装设在一房有很大的危害。

11、因此铅酸蓄电池组一般要求单独装设在一房间内，而且要考虑防腐防爆，从而投资较大，现在一般工厂间内，而且要考虑防腐防爆，从而投资较大，现在一般工厂供电系统中不予采用。供电系统中不予采用。优点：工作性能可靠优点：工作性能可靠缺点：危险、腐蚀、维护量大和占用空间等缺点：危险、腐蚀、维护量大和占用空间等 Company Logo（2）镉镍蓄电池）镉镍蓄电池镉镍蓄电池由正极板、负极板、电解液组成。正极板为镉镍蓄电池由正极板、负极板、电解液组成。正极板为氢氧化镍氢氧化镍Ni(OH)3或三氧化镍（或三氧化镍（Ni2O3），），负极板为镉负极板为镉（Cd），），电解液为氢氧化钾（电解液为氢氧化钾（KOH）或氢氧

12、化钠或氢氧化钠（NaOH）等碱溶液。它在放电和充电时的化学反应式为等碱溶液。它在放电和充电时的化学反应式为 由以上反应式可以看出，电解液并未参与反应，它只由以上反应式可以看出，电解液并未参与反应，它只起传导电流的作用，因此在放电和充电过程中，电解液的起传导电流的作用，因此在放电和充电过程中，电解液的密度不会改变。密度不会改变。 镉镍蓄电池的额定端电压（单个）为镉镍蓄电池的额定端电压（单个）为1.2V。充电终了。充电终了时端电压可达时端电压可达1.75V；放电后端电压为；放电后端电压为1V。 Cd+2Ni(OH)3 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电充电Company Logo 采用镉镍蓄电

13、池组作操作电源，除了不受供电系统采用镉镍蓄电池组作操作电源，除了不受供电系统运行情况的影响、工作可靠外，还有其大电流放电性能运行情况的影响、工作可靠外，还有其大电流放电性能好、比功率大、机械强度高、使用寿命长、腐蚀性小、好、比功率大、机械强度高、使用寿命长、腐蚀性小、无须专用房间从而大大降低投资等优点，因此它在工厂无须专用房间从而大大降低投资等优点，因此它在工厂供电系统中应用比较普遍。供电系统中应用比较普遍。(3)(3)蓄电池的运行方式蓄电池的运行方式 蓄电池的运行方式有两种：蓄电池的运行方式有两种： 充电放电运行方式（图充电放电运行方式（图8-18-1）：必须频繁充电，蓄）：必须频繁充电，蓄

14、电池老化较快，使用寿命短，运行维护复杂。电池老化较快，使用寿命短，运行维护复杂。 浮充电运行方式（图浮充电运行方式（图8-28-2）：蓄电池和浮充硅整流设）：蓄电池和浮充硅整流设备并联工作备并联工作Company Logo2. 硅整流直流操作电源硅整流直流操作电源:硅整流电容储能直流操作电源硅整流电容储能直流操作电源 如果单独采用硅整流器来作直流操作电源，则当交流供电如果单独采用硅整流器来作直流操作电源，则当交流供电系统电压降低或电压消失时，将严重影响直流系统的正常工系统电压降低或电压消失时，将严重影响直流系统的正常工作。因此宜采用有电容储能的硅整流电源。作。因此宜采用有电容储能的硅整流电源。

15、 图图8-3 硅整流电容储能式直流操作硅整流电容储能式直流操作电源系统接线电源系统接线C1、C2 -储能电容器储能电容器 WC-控制小控制小母线母线 WF-闪光信号小母线闪光信号小母线 WO-合合闸小母线闸小母线在供电系统正常运行时，通过硅在供电系统正常运行时，通过硅整流器供给直流操作电源；同时整流器供给直流操作电源；同时通过电容器储能，在交流供电系通过电容器储能，在交流供电系统电压降低或电压消失时，由储统电压降低或电压消失时，由储能电容器对继电器和跳闸回路放能电容器对继电器和跳闸回路放电，使其正常动作。电，使其正常动作。Company Logo 为了保证直流操作电源的可靠性，采用两个交流电源

16、和为了保证直流操作电源的可靠性，采用两个交流电源和两台硅整流器。硅整流器两台硅整流器。硅整流器U1主要用作断路器合闸电源，并向主要用作断路器合闸电源，并向控制、信号和保护回路供电。硅整流器控制、信号和保护回路供电。硅整流器U2的容量较小，仅向的容量较小，仅向控制、信号和保护回路供电。控制、信号和保护回路供电。 逆止元件逆止元件VD1和和VD2的主要功能：一是当直流电源电压的主要功能：一是当直流电源电压因交流供电系统电压降低而降低时，因交流供电系统电压降低而降低时，使储能电容使储能电容C1、C2所储所储能量仅用于补偿自身所在的保护回路能量仅用于补偿自身所在的保护回路，而不向其他元件放电；，而不向

17、其他元件放电；二是限制二是限制C1、C2向各断路器控制回路中的信号灯和重合闸向各断路器控制回路中的信号灯和重合闸继电器等放电，以继电器等放电，以保证其所供电的继电保护和跳闸线圈可靠保证其所供电的继电保护和跳闸线圈可靠动作动作。逆止元件。逆止元件VD3和限流电阻和限流电阻R接在两组直流母线之间，接在两组直流母线之间，使直流合闸母线只向控制小母线使直流合闸母线只向控制小母线WC供电，防止断路器合闸供电，防止断路器合闸时硅整流器时硅整流器U2向合闸母线供电。向合闸母线供电。Company Logo正常时，正常时，WF不带电，当系统或二次回路发生故障时，不带电，当系统或二次回路发生故障时，继电器继电器

18、K1动作（其线圈在其他回路），使信号灯接于动作（其线圈在其他回路），使信号灯接于WF上，利用与继电器上，利用与继电器K并联的电容器并联的电容器C的充放电，使的充放电，使继电器交替动作和释放，从而继电器交替动作和释放，从而WF上电压交替升高和降上电压交替升高和降低，低，HL发出闪光信号。发出闪光信号。Company Logo硅整流直流操作电源硅整流直流操作电源: 优点优点: :价格便宜价格便宜,与铅酸蓄电池比较占地面积小、维护与铅酸蓄电池比较占地面积小、维护工作量小、体积小、不需充电装置。工作量小、体积小、不需充电装置。 缺点缺点: :电源独立性差电源独立性差,可靠性受交流电源影响可靠性受交流电

19、源影响,需加需加装补偿电容和交流电源自动投切装置；二次回路复杂。装补偿电容和交流电源自动投切装置；二次回路复杂。Company Logo 目前在较重要的中、大型变配电所选用的直流操作电源大目前在较重要的中、大型变配电所选用的直流操作电源大多为带免维护铅酸蓄电池高频开关电源成套装置。多为带免维护铅酸蓄电池高频开关电源成套装置。 充电模块充电模块监控模块监控模块直流馈电柜直流馈电柜交流配电单元交流配电单元电池室电池室绝缘监测模块绝缘监测模块小型分屏柜小型分屏柜小型一体柜小型一体柜Company Logo续上页高频开关直流电源原理框图高频开关直流电源原理框图Company Logo续上页YB2TV-

20、TV220或110V免维护铅酸电池 -+QMQ+HL2绝缘检测仪+-+-VT降压装置M380V交流电源(ATS)-+220或110VFU3FU4YB3QKFU1FU2MnM1YB1HL1微机综保装置电源WP储能回路电源WCL 控制回路电源WC信号回路电源WS一一种种直直流流电电源源系系统统图图Company Logo8.1.3 交流操作电源交流操作电源v 对采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源。相应地，对采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源。相应地，所有保护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件均应所有保护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件均应采用交流型式。采用交流型式。v 交

21、流操作电源有两种：交流操作电源有两种： 电流源和电压源。电流源和电压源。v 电流源取自电流互感器，主要供电给继电保护和跳闸回路。电流源取自电流互感器，主要供电给继电保护和跳闸回路。v 电压源取自变配电所的所用变压器或电压互感器，通常所用电压源取自变配电所的所用变压器或电压互感器，通常所用变压器作为正常工作电源，而电压互感器因其容量小，只作变压器作为正常工作电源，而电压互感器因其容量小，只作为保护油浸式变压器内部故障的瓦斯保护的交流操作电源。为保护油浸式变压器内部故障的瓦斯保护的交流操作电源。v 取自所用电变压器；取自所用电变压器； 取自电流互感器、电压互感器取自电流互感器、电压互感器(当保护、

22、控制、信号回路的当保护、控制、信号回路的容量不大时容量不大时)。Company Logov根据高压断路器跳闸线圈的供电根据高压断路器跳闸线圈的供电方式，方式，电流互感器电流互感器交流操作又可分交流操作又可分直接动作式和直接动作式和“去分流跳闸去分流跳闸”式、式、速饱和交流器式（也称中间电流互速饱和交流器式（也称中间电流互感器式）感器式）1.继电保护的交流操作方式三种：继电保护的交流操作方式三种： 直接动作方式、直接动作方式、 去分流跳闸的操作方式、去分流跳闸的操作方式、 速饱和交流器式。速饱和交流器式。（1）直接动作方式）直接动作方式故障时故障时YR动作。简单经济，灵敏动作。简单经济，灵敏度低

23、，实际较少应用。度低，实际较少应用。Company Logo（3）速饱和交流器式）速饱和交流器式 （2）去分流跳闸的操作方式）去分流跳闸的操作方式Company Logo优点：接线简单、投资低廉、维修方便。优点：接线简单、投资低廉、维修方便。缺点：交流继电器性能没有直流继电器完善，不能缺点：交流继电器性能没有直流继电器完善，不能构成复杂的保护。构成复杂的保护。使用场合：在小型变配电所中应用较广，而对保护使用场合：在小型变配电所中应用较广，而对保护要求较高的中小型变配电所采用直流操作电源。要求较高的中小型变配电所采用直流操作电源。Company Logo8.1.4 8.1.4 所用变压器所用变压

24、器 变电所的用电一般应设置专门的变压器供电，简称所用变。变电所的用电一般应设置专门的变压器供电，简称所用变。变电所的用电主要有室外照明、室内照明、生活区用电、事故变电所的用电主要有室外照明、室内照明、生活区用电、事故照明、操作电源用电等，为保证操作电源的用电可靠性，所用照明、操作电源用电等，为保证操作电源的用电可靠性，所用变一般都接在电源的进线处，对一些重要的变电所，一般应设变一般都接在电源的进线处，对一些重要的变电所，一般应设有两台互为备用的所用变。有两台互为备用的所用变。Company Logo8.2 8.2 高压断路器控制回路高压断路器控制回路8.2.1 8.2.1 高压断路器控制回路的

25、要求高压断路器控制回路的要求 断路器控制回路是指用控制开关或遥控命令控制（操作）高断路器控制回路是指用控制开关或遥控命令控制（操作）高压断路器跳、合闸的回路。压断路器跳、合闸的回路。 信号回路是用来指示一次系统设备运行状态的二次回路。信号回路是用来指示一次系统设备运行状态的二次回路。 断路器控制回路的直接控制对象为断路器的操动（作）机构。断路器控制回路的直接控制对象为断路器的操动（作）机构。操动机构主要有电磁操动机构（操动机构主要有电磁操动机构（CD）、）、弹簧操动机构（弹簧操动机构（CT）、）、液压操动机构（液压操动机构（CY），手动操作机构（，手动操作机构（CSCS）等。）等。 用来显示断

26、路器正常工作的位置状态。用来显示断路器正常工作的位置状态。在系统出现不正常状态时或在故障初期发在系统出现不正常状态时或在故障初期发出的报警信号。出的报警信号。信号按信号按用途分用途分位置信号：位置信号：事故信号：事故信号：预告信号：预告信号：用来显示断路器在事故情况下的工作状态。用来显示断路器在事故情况下的工作状态。Company Logo 断路器控制回路的基本要求如下：断路器控制回路的基本要求如下：1.能手动和自动合闸与跳闸；能手动和自动合闸与跳闸；2.应能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性；应能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性；3.在合闸或跳闸完成后，应能自动解除命令脉冲

27、，切断在合闸或跳闸完成后，应能自动解除命令脉冲，切断合闸或跳闸电源；合闸或跳闸电源； 4.应有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号；应有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号；5.应具有防止断路器多次合、跳闸的应具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳防跳”措施；措施；6.6.断路器的事故跳闸回路，应按断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理不对应原理”接线；接线；7.7.对于采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有对于采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路。压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路。 Company Logo1.1.控制开关

28、控制开关控制开关是断路器控制和信号回路的控制开关是断路器控制和信号回路的主要控制元件，由运行人员操作。主要控制元件，由运行人员操作。在变电所中常用的是在变电所中常用的是LW2型系列自动型系列自动复位控制开关。复位控制开关。(1) LW2型控制开关结构型控制开关结构LW2型万能转换开关型万能转换开关8.2.2 电磁操动机构的断路器控制回路电磁操动机构的断路器控制回路Company Logov 控制开关的手柄和安装面板，安装在控制屏前面，与手柄控制开关的手柄和安装面板，安装在控制屏前面，与手柄固定联接的转轴上有数节触点盒，安装于屏后。触点盒的固定联接的转轴上有数节触点盒，安装于屏后。触点盒的节数（

29、每节内部触点形式不同）和形式可以根据控制回路节数（每节内部触点形式不同）和形式可以根据控制回路的要求进行组合。每个触点盒内有四个静触点和一个旋转的要求进行组合。每个触点盒内有四个静触点和一个旋转式动触点，静触点分布在盒的四角，盒外有供接线用的四式动触点，静触点分布在盒的四角，盒外有供接线用的四个引出线端子，动触点位于盒的中心，动触点根据凸轮和个引出线端子，动触点位于盒的中心，动触点根据凸轮和簧片形状以及在转轴上安装的初始位置可组成簧片形状以及在转轴上安装的初始位置可组成14种形式的种形式的触点盒，其代号为触点盒，其代号为1、1a、2、4、5、6、6a、7、8、10、20、30、40、50等。等

30、。1、1a、2、4、5、6、6a、7、8型触点是随转轴转动的动触点；型触点是随转轴转动的动触点；10、40、50型触型触点在轴上有点在轴上有45的自由行程；的自由行程；20型触点在轴上有型触点在轴上有90的的自由行程；自由行程；30型触点在轴上有型触点在轴上有135的自由行程。当手柄的自由行程。当手柄转动角度在其自由行程内时，动触点可保持在原来位置上转动角度在其自由行程内时，动触点可保持在原来位置上不动，只有当手柄转动角度达到其自由行程时，静、动触不动，只有当手柄转动角度达到其自由行程时，静、动触点的接通位置才改变。具有自由行程的触点切断能力较小，点的接通位置才改变。具有自由行程的触点切断能力

31、较小，只适用于信号回路。只适用于信号回路。 Company LogoLW2Z-Z-1a.4.6a.40/F8开关接点图表开关接点图表 （2）LW2型控制开关触点图表（型控制开关触点图表（P195）跳合”表示接通，“-”表示断开。注：“表8-1 LW2-Z-la*4*6a*40*20*20/F8型控制开关的触点图表2423222120191817161514131211109786534212422-2221-2321-2018-1817-1719-1316-1514-1314-1011-129-109-76-85-42-31-2020406a4laF8跳闸预备跳闸合闸后合闸预备合闸跳闸后位置触

32、点号手柄和触点盒型式的接线图的样式和触点盒（背面）在跳闸后位置的手柄(正面)Company Logo操作方法为：操作方法为：当断路器为断开状态，操作手柄置于当断路器为断开状态，操作手柄置于“跳闸后跳闸后”的水平位置，的水平位置，需进行合闸操作时，首先将手柄顺时针旋转需进行合闸操作时，首先将手柄顺时针旋转90至至“预备合预备合闸闸”位置，再旋转位置，再旋转45至至“合闸合闸”位置，此时位置，此时4型触点盒中型触点盒中的触点的触点5-8接通，发合闸脉冲。接通，发合闸脉冲。断路器合闸后，松开手柄，操作手柄在复位弹簧作用下，自断路器合闸后，松开手柄，操作手柄在复位弹簧作用下，自动返回至动返回至“合闸后

33、合闸后”的垂直位置。的垂直位置。进行跳闸操作时，是将操作手柄从进行跳闸操作时，是将操作手柄从“合闸后合闸后”的垂直位置逆的垂直位置逆时针旋转时针旋转90至至“预备跳闸预备跳闸”位置，再继续旋转位置，再继续旋转45至至“跳跳闸闸”位置，此时位置，此时4型触点盒中的触点型触点盒中的触点6-7接通，发跳闸脉冲。接通，发跳闸脉冲。断路器跳闸后，松开手柄使其自动复归至断路器跳闸后，松开手柄使其自动复归至“跳闸后跳闸后”的水平的水平位置。位置。这样，合、跳闸操作分两步进行，可以防止误操作。这样，合、跳闸操作分两步进行，可以防止误操作。Company Logo这种控制开关有六个位置：这种控制开关有六个位置：

34、两个预备操作位置（两个预备操作位置（“预备合闸预备合闸”和和“预备跳闸预备跳闸”）；）；两个操作位置（两个操作位置（“合闸合闸”和和“跳闸跳闸”）；）；两个固定位置（两个固定位置（“合闸后合闸后”和和“跳闸后跳闸后”）。）。Company Logo在断路器的控制及信号电路中，表示触点通断在断路器的控制及信号电路中，表示触点通断情况的图形符号如图所示。情况的图形符号如图所示。图中六条垂直虚线表示控制开关手柄的六个不图中六条垂直虚线表示控制开关手柄的六个不同的操作位置，同的操作位置，即即:PC（预备合闸）、（预备合闸）、C（合闸）、（合闸）、CD（合闸后）、（合闸后）、PT（预备跳闸）、（预备跳闸

35、）、T（跳闸）、（跳闸）、TD（跳闸后），（跳闸后），水平线即端子引线，水平线下方位于垂直虚线水平线即端子引线，水平线下方位于垂直虚线上的黑点表示该对触点在此位置是闭合的。上的黑点表示该对触点在此位置是闭合的。 2 12 22 12 32 42 21 82 01 61 31 71 91 81 71 41 31 11 01 291 51 41 096713T DTP TP CC42S AC D85图图 LW2-Z-la46a402020/F8 控制开关的触点通断图形符号控制开关的触点通断图形符号Company Logo2.2.电磁操动机构的断路器控制回路电磁操动机构的断路器控制回路Company

36、 Logo1)1) 断路器的手动控制断路器的手动控制 手动合闸手动合闸 断路器处于跳闸状态，控制开关断路器处于跳闸状态，控制开关SASA处于处于“跳闸后跳闸后TD”TD”位置，位置，10-1110-11通，通，HGHG绿灯亮，发平光绿灯亮，发平光, ,表明断路器是断开状表明断路器是断开状态，合闸回路完好又表明控制回路的熔断器和态，合闸回路完好又表明控制回路的熔断器和完好回路。完好回路。 控制开关控制开关SASA顺时针旋转顺时针旋转9090，至，至“预备合闸预备合闸PC”PC”位置，位置，触点触点9-109-10通，绿灯通，绿灯HGHG发闪光，断路器仍处于断闸后状态。发闪光，断路器仍处于断闸后状

37、态。 SASA顺时针旋转顺时针旋转4545置于置于“合闸合闸C”C”位置。位置。SASA的的5-85-8通，通，使合闸接触器使合闸接触器KMKM动作，合闸线圈动作，合闸线圈YOYO通电，断路器合闸，断通电，断路器合闸，断路器辅助触点路器辅助触点QF1QF1断开使绿灯熄灭，断开使绿灯熄灭，QF2QF2闭合，红灯亮。闭合，红灯亮。 当松开当松开SASA后，后，SASA自动回到自动回到“合闸后合闸后CD”CD”位置，位置，13-1613-16通，红灯发平光，表明断路器手动合闸，同时表明通，红灯发平光，表明断路器手动合闸，同时表明 跳闸跳闸回路完好及控制回路的熔断器和完好。回路完好及控制回路的熔断器和

38、完好。Company Logo 手动跳闸手动跳闸 控制开关控制开关SASA逆时针旋转逆时针旋转9090置于置于“预备跳闸预备跳闸PT”PT”位位置，置，13-1413-14接通闪光母线，使红灯接通闪光母线，使红灯HRHR发出闪光。发出闪光。 SASA继续旋转继续旋转4545而置于而置于“跳闸跳闸T”T”位置位置6-76-7通，使通，使跳闸线圈跳闸线圈YRYR接电，断路器跳闸接电，断路器跳闸，断路器辅助触点，断路器辅助触点QF2断断开使红灯熄灭，开使红灯熄灭，QF1闭合，闭合，绿灯发平光。绿灯发平光。 当松开当松开SASA后，后，SASA自动回到自动回到“跳闸后跳闸后TD”TD”位置，位置，10

39、-10-1111通，绿灯发出平光，表明断路器手动跳闸，又表明合通，绿灯发出平光，表明断路器手动跳闸，又表明合闸回路完好。闸回路完好。Company Logo 跳闸后，跳闸后，9-109-10通，绿灯发出闪光，通，绿灯发出闪光，提醒运行人员断路提醒运行人员断路器已跳闸，当运行人员将控制开关置于器已跳闸，当运行人员将控制开关置于“跳闸后跳闸后”的对应的对应位置时，绿灯发平光。位置时，绿灯发平光。 当断路器因故障跳闸时，保护出口继电器触点当断路器因故障跳闸时，保护出口继电器触点3 3K K闭闭合，合，6-76-7触点被短接，触点被短接，YRYR通电，断路器跳闸，通电，断路器跳闸，HGHG发出闪光，发

40、出闪光，表明故障跳闸；同时表明故障跳闸；同时KSKS通电后发出信号。通电后发出信号。 2 2）断路器的自动控制）断路器的自动控制 自动装置的继电器触点自动装置的继电器触点1 1K K和和2 2K K（分别与（分别与5-85-8、6-76-7并联）并联）的闭合分别实现合、跳闸控制。的闭合分别实现合、跳闸控制。 合闸后合闸后13-1413-14通，红灯发出闪光，通，红灯发出闪光，提醒运行人员断路器提醒运行人员断路器已合闸，当运行人员将控制开关置于已合闸，当运行人员将控制开关置于“合闸后合闸后”的对应位置的对应位置时，红灯发平光。时，红灯发平光。同时表明跳闸回路完好。同时表明跳闸回路完好。Compa

41、ny Logo3 3）断路器的）断路器的“防跳防跳” 当断路器合闸后，在控制开关当断路器合闸后，在控制开关SA触点触点5-8或自动装置或自动装置触点触点K1被卡死的情况下，如遇到永久性故障，继电保护被卡死的情况下，如遇到永久性故障，继电保护动作使断路器跳闸，动作使断路器跳闸，QF1闭合，合闸回路又接通，则会闭合，合闸回路又接通，则会出出现多次跳、合闸现象，这种现象称为现多次跳、合闸现象，这种现象称为“跳跃跳跃”。如果断路如果断路器发生多次跳跃，会使其毁坏，造成事故扩大。所谓器发生多次跳跃，会使其毁坏，造成事故扩大。所谓“防防跳跳”就是采取措施来防止这种跳跃的发生。就是采取措施来防止这种跳跃的发

42、生。 跳闸电流流过防跳继电器跳闸电流流过防跳继电器KTLKTL的电流线圈，使其启动，的电流线圈，使其启动， KTL1KTL1常开触点闭合（经防跳继电器常开触点闭合（经防跳继电器KTLKTL的电压线圈自锁），的电压线圈自锁），KTL2KTL2常闭触点打开，其常闭触点打开，其KTLKTL电压线圈也动作，自保持。防电压线圈也动作，自保持。防止了跳跃现象。止了跳跃现象。Company Logo弹簧操动机构有使用交流操作电源和直流操作电源两种。 8.2.3 弹簧操动机构的断路器控制回路弹簧操动机构的断路器控制回路 弹簧操作机构是利用预先储能的合闸弹簧释放能量，使弹簧操作机构是利用预先储能的合闸弹簧释放能

43、量，使断路器合闸。断路器合闸。这种机构不需配备附加设备，弹簧储能时耗用这种机构不需配备附加设备，弹簧储能时耗用的功率小（用的功率小（用1.5kW的电动机储能），因而合闸电流小，合的电动机储能），因而合闸电流小，合闸回路可直接用控制开关触点接通。目前广泛使用于少油断闸回路可直接用控制开关触点接通。目前广泛使用于少油断路器、真空断路器和路器、真空断路器和SF6断路器。断路器。合闸弹簧由交直流两用电合闸弹簧由交直流两用电动机带动，也可以手动储能。动机带动，也可以手动储能。 储能电动机储能电动机M由按钮由按钮SQ1SQ3控制，从而保证断路器合控制，从而保证断路器合在发生短路故障的一次电路上时断路器自动

44、跳闸后不可能误在发生短路故障的一次电路上时断路器自动跳闸后不可能误重合闸，因而不需另设电气重合闸，因而不需另设电气“防跳防跳”装置。装置。Company Logo1.1.交流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路交流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路 Company Logo 合闸前，先按下按钮合闸前，先按下按钮QK，使储能电动机，使储能电动机M通电（位置开通电（位置开关关SQ2原已闭合），从而使合闸弹簧储能。储能完成后，原已闭合），从而使合闸弹簧储能。储能完成后，SQ2自动断开，切断自动断开，切断M的回路，同时位置开关的回路，同时位置开关SQ1闭合，为闭合，为合闸作好准备。合闸作好准备。

45、 合闸时，将控制开关合闸时，将控制开关SA手柄扳向合闸（手柄扳向合闸（ON）位置，其）位置，其触点触点SA5-8接通，合闸线圈接通，合闸线圈YO通电，使弹簧释放，通过传动通电，使弹簧释放，通过传动机构使断路器机构使断路器QF合闸。合闸后，其辅助触点合闸。合闸后，其辅助触点QF1断开，绿灯断开，绿灯GN灭，并切断合闸电源；同时灭，并切断合闸电源；同时QF2闭合，红灯闭合，红灯RD亮，指示亮，指示断路器在合闸位置，并监视跳闸回路的完好性。断路器在合闸位置，并监视跳闸回路的完好性。 分闸时，将控制开关分闸时，将控制开关SA手柄扳向分闸（手柄扳向分闸（OFF）位置，其）位置，其触点触点SA6-7接通，

46、跳闸线圈接通，跳闸线圈YR通电（回路中触点通电（回路中触点QF2原已闭原已闭合），使断路器合），使断路器QF分闸。分闸后，其辅助触点分闸。分闸后，其辅助触点QF2断开，红断开，红灯灯RD灭，并切断分闸电源；同时灭，并切断分闸电源；同时QF1闭合，绿灯闭合，绿灯GN亮，指亮，指示断路器在分闸位置，并监视回路的完好性。示断路器在分闸位置，并监视回路的完好性。Company Logo2. 直流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路直流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路Company Logo供配电系统中，供配电系统中，保护装置或监测装置动作后都要通过信号系保护装置或监测装置动作后都要通过信号系统

47、发出相应的信号提示运行人员。统发出相应的信号提示运行人员。这个信号系统称为中央信这个信号系统称为中央信号系统。号系统。中央信号系统有以下几种类型：中央信号系统有以下几种类型：1.1.事故信号事故信号 断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）发出声响，同时断路器的位置指示灯发出闪光，事故类型光发出声响，同时断路器的位置指示灯发出闪光，事故类型光字牌亮，指示故障的位置和类型。字牌亮，指示故障的位置和类型。2.2.预告信号预告信号 当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃发出声响信号，同时标有故障性质的光字牌点亮，指

48、示不正发出声响信号，同时标有故障性质的光字牌点亮，指示不正常运行状态的类型，如变压器过负荷、控制回路断线等。常运行状态的类型，如变压器过负荷、控制回路断线等。8.3 中央信号回路中央信号回路3.3.位置信号位置信号 位置信号包括断路器位置（如灯光指示或操动机位置信号包括断路器位置（如灯光指示或操动机构分合闸位置指示器）和隔离开关位置信号等。构分合闸位置指示器）和隔离开关位置信号等。4.4.指挥信号和联系信号指挥信号和联系信号 用于主控制室向其它控制室发出操作用于主控制室向其它控制室发出操作命令和控制室之间的联系。命令和控制室之间的联系。Company Logo1. 中央中央事故信号事故信号装置

49、应保证在任一断路器事故跳闸后，立即发装置应保证在任一断路器事故跳闸后，立即发出音响信号和灯光信号；出音响信号和灯光信号；2. 中央中央预告信号预告信号装置应保证在任一电路发生故障时，能按要求装置应保证在任一电路发生故障时，能按要求（瞬时或延时）发出音响信号和灯光信号；（瞬时或延时）发出音响信号和灯光信号； 3. 中央事故音响信号与预告音响信号应有区别。一般事故音中央事故音响信号与预告音响信号应有区别。一般事故音响信号电笛或蜂鸣器，预告音响信号用电铃；响信号电笛或蜂鸣器，预告音响信号用电铃；4. 中央信号装置在发出音响信号后，应中央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自动复归能手动或自动复归（解

50、（解除）音响，而灯光信号及其它指示信号应保持到消除故障为止；除）音响，而灯光信号及其它指示信号应保持到消除故障为止；5. 接线应简单、可靠，应能监视信号回路的完好性；接线应简单、可靠，应能监视信号回路的完好性；6. 应能对事故信号、预告信号及其光字牌是否完好进行试验；应能对事故信号、预告信号及其光字牌是否完好进行试验；7.中央信号一般采用重复动作的信号装置。中央信号一般采用重复动作的信号装置。8.3.1对中央信号回路的要求对中央信号回路的要求Company Logo中央事故信号按中央事故信号按操作电源操作电源分为交流和直流操作电源两类；分为交流和直流操作电源两类；按事故音响信号的按事故音响信号

51、的动作特性动作特性分为不能重复动作和能重复动分为不能重复动作和能重复动作两类；作两类；按按复归方法复归方法分为就地复归和中央复归。分为就地复归和中央复归。8.3.2中央事故信号回路中央事故信号回路Company Logo1.1.中央复归不重复动作的事故信号回路中央复归不重复动作的事故信号回路 若某断路器（若某断路器（1 1QFQF）因事故跳闸，事故信号回路起动，因事故跳闸，事故信号回路起动，蜂鸣器蜂鸣器HBHB发出声响。按发出声响。按2 2SBSB复归按钮解除音响。若此时复归按钮解除音响。若此时2 2QFQF又发生了事故跳闸，蜂鸣器将不会发出声响，这就叫做又发生了事故跳闸，蜂鸣器将不会发出声响

52、，这就叫做“不能重复动作不能重复动作”。能在控制室手动复归称中央复归。能在控制室手动复归称中央复归。1 1SBSB为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。Company Logo2.2.中央复归重复动作的事故信号回路中央复归重复动作的事故信号回路 “重复动作重复动作”是利用控制开关与断路器辅助触点之间是利用控制开关与断路器辅助触点之间的不对应回路中的附加电阻和信号冲击继电器（或信的不对应回路中的附加电阻和信号冲击继电器（或信号脉冲继电器）号脉冲继电器）KIKI来实现的。来实现的。Company Logo8.3.3中央预告信号回路中央预告信号回路 中央预告信号

53、装置有直流和交流两种，也有不重复动中央预告信号装置有直流和交流两种，也有不重复动作和重复动作的两种。作和重复动作的两种。当供电系统中发生不正常工作状态时，继电保当供电系统中发生不正常工作状态时，继电保护动作，其触点护动作，其触点K闭合，使预告音响信号（电闭合，使预告音响信号（电铃）铃）HA和光字牌和光字牌HL同时动作。值班员得知预同时动作。值班员得知预告信号后，可按下按钮告信号后，可按下按钮SB2，使中间继电器，使中间继电器KM通电动作，其触点通电动作，其触点KM1断开，解除电铃断开，解除电铃HA的音响信号；同时其触点的音响信号；同时其触点KM2闭合，使闭合，使KM线圈自保持，其触点线圈自保持

54、，其触点KM3闭合，使黄色信闭合，使黄色信号灯号灯HY亮，提醒值班员发生了不正常工作状亮，提醒值班员发生了不正常工作状态，而且尚未消除。当不正常工作状态消除后，态，而且尚未消除。当不正常工作状态消除后，继电保护触点继电保护触点K返回，光字牌返回，光字牌HL的灯光和黄的灯光和黄色信号灯色信号灯HY也同时熄灭。但在头一个不正常也同时熄灭。但在头一个不正常工作状态未消除时，如果又发生另一个不正常工作状态未消除时，如果又发生另一个不正常工作状态时，电铃工作状态时，电铃HA不会再次动作。不会再次动作。 1. 中央复归不重复动作预告信号回路中央复归不重复动作预告信号回路Company Logo 当系统发生

55、不正常工作状态时，当系统发生不正常工作状态时，如变压器过负荷，经一定延时后，如变压器过负荷，经一定延时后，KS触点闭合，回路触点闭合，回路+WSKSHLWFSKM1HA-WS接通，电铃接通，电铃HA发出音响信号，同发出音响信号，同时时HL光字牌亮，表明变压器过负荷。光字牌亮，表明变压器过负荷。1SB为试验按钮，为试验按钮，2SB为音响解除按为音响解除按钮。钮。2SB被按下时，被按下时，KM得电动作，得电动作，KM1打开，电铃打开，电铃HA断电，音响被解除，断电，音响被解除，KM2闭合自锁闭合自锁,在系统不正常工作状态在系统不正常工作状态未消除之前未消除之前KS、HL、KM2、KM线圈线圈一直是

56、接通的，当另一个设备发生不一直是接通的，当另一个设备发生不正常工作状态时，不会发出音响信号，正常工作状态时，不会发出音响信号，只有相应的光字牌亮。只有相应的光字牌亮。 Company Logo2.2.中央复归重复动作预告信号回路中央复归重复动作预告信号回路 Company Logo 当当SASA在工作位置时，若系统发生不正常工作状态，在工作位置时，若系统发生不正常工作状态，如过负荷动作如过负荷动作1 1K K闭合，闭合，+ +WSWS经经1 1K K、1HL1HL（两灯并联）、两灯并联）、SASA的的13-1413-14、15-1615-16、KIKI到到- -WSWS，使冲击继电器使冲击继电

57、器KIKI的脉冲的脉冲变流器一次绕组通电，发出音响信号，同时光字牌变流器一次绕组通电，发出音响信号，同时光字牌HLHL1 1亮亮 。 SASA在试验位置时，试验回路为在试验位置时，试验回路为+ +WS12-119-WS12-119-108-72WFSHL108-72WFSHL光字牌（两灯串联）光字牌（两灯串联）11WFS1-WFS1-24-35-6-WS24-35-6-WS，所有光字牌亮，表明光字牌灯泡所有光字牌亮，表明光字牌灯泡完好，如有不亮表示光字牌灯泡坏，更换灯泡。完好，如有不亮表示光字牌灯泡坏，更换灯泡。 预告信号音响部分的重复动作也是靠突然并入启预告信号音响部分的重复动作也是靠突然并

58、入启动回路一电阻，使流过冲击继电器的电流发生突变来动回路一电阻，使流过冲击继电器的电流发生突变来实现。启动回路的电阻是用光字牌中的灯泡。实现。启动回路的电阻是用光字牌中的灯泡。Company Logo8.4.1 8.4.1 测量仪表配置测量仪表配置 电测量仪表是指对电力装置回路的运行参数作经常测电测量仪表是指对电力装置回路的运行参数作经常测量、选择测量和记录用的仪表以及作计费或技术经济分析量、选择测量和记录用的仪表以及作计费或技术经济分析考核管理用的计量仪表的总称。考核管理用的计量仪表的总称。 为了监视供电系统一次设备（电力装置）的运行状态和为了监视供电系统一次设备（电力装置）的运行状态和计量

59、一次系统消耗的电能，保证供电系统安全、可靠、优计量一次系统消耗的电能，保证供电系统安全、可靠、优质和经济合理地运行，工厂供电系统的电力装置中必须装质和经济合理地运行，工厂供电系统的电力装置中必须装设一定数量的电测量仪表。设一定数量的电测量仪表。电气测量的目的电气测量的目的: (1) 计费测量。计费测量。 (2) 对供电系统中运行状态、技术经济分析所进行的测对供电系统中运行状态、技术经济分析所进行的测量，如电压、电流、有功功率、无功功率、及有功电能、量，如电压、电流、有功功率、无功功率、及有功电能、无功电能测量等。无功电能测量等。8.4 测量和绝缘监视回路测量和绝缘监视回路Company Log

60、o(3) 对交、直流系统的安全状况如绝缘电阻、三相电压是否对交、直流系统的安全状况如绝缘电阻、三相电压是否平衡等进行监测。平衡等进行监测。 电测量仪表按其用途分为常用测量仪表和电能计量仪电测量仪表按其用途分为常用测量仪表和电能计量仪表两大类。表两大类。Company Logo1 1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，计量柜内有计算专用电流、电压互感器。标