次设备的选择及二次回路设计基础

1、第九章：二次设备的选择和二次回路的设计依据。教学目的：掌握二次设备的选择、扩展接线图中的电路编号、屏幕布局图、终端布局图和屏幕背面的接线图；复习旧课：掌握隔离开关的控制电路、隔离开关的位置指示信号和隔离开关的误操作闭锁电路；要点：掌握二次设备的选择、扩展接线图中的回路编号、屏幕布局图、端子排图和屏幕背面的接线图；难点：掌握二次设备的选择、扩展接线图中的回路编号、屏幕布局图、端子排图和屏幕背面的接线图；新课程介绍：1、辅助设备的选择。控制和信号电路设备的选择1。控制开关的选择应根据以下三个条件选择控制开关：(1)电路布线所需的触点数量和触点闭合图。(2)操作频率。(3)电路的额定电压、额定电流和

2、断路电流。2跳闸和合闸回路中中间继电器的选择(1)跳闸和合闸位置继电器的选择。音频或灯光监控控制电路中位置继电器的选择及跳闸和合闸电路的要求如下：1)正常情况下，通过跳闸和合闸电路的电流应小于其最小工作电流和长期热稳定电流。2)当DC母线电压为85额定电压时，施加在继电器上的电压不应小于其额定电压的70%。(2)跳闸和合闸继电器的选择。跳闸或合闸继电器的额定电流是自保持线圈。除装有电磁操动机构的断路器合闸电流大外，合闸回路装有DC接触器，合闸继电器应根据合闸接触器的额定电流选择，其它脱扣和合闸继电器应根据断路器合闸或脱扣线圈的额定电流选择，并保证动作灵敏系数不小于1.5。(3)自动重合闸继电器

3、及其出口信号继电器的选择。自动重合闸继电器及其出口信号继电器的额定电流应选择与其启动元件的运行电流相匹配，以保证运行灵敏度不低于1.5。当自动重合闸出口继电器和信号继电器的出口直接与合闸线圈电路相连时，继电器的额定电流应根据合闸接触器或断路器合闸线圈的额定电流来选择。3防跳继电器的选择(1)防跳继电器的选择。具有自保持电流启动电压的防跳继电器的动作时间不应大于断路器的固有跳闸时间。DZK系列快速中间继电器动作时间小于15毫秒。(2)防跳继电器的选择。1)电流启动电压自保持防跳继电器电流线圈的额定电流应选择与断路器跳闸线圈的额定电流相匹配，并保证动作灵敏度不低于1.5。自保持电压线圈根据DC电源

4、的额定电压选择。2)电流启动线圈工作电流的设定可基于1)中选择的继电器线圈额定电流的80%。此设置可确保当DC母线电压降至85时，继电器仍能可靠运行。3)建议根据80的额定电压设置电压自保持线圈。接线时应注意防跳继电器线圈的极性。4信号继电器和附加电阻的选择(1)信号继电器和附加电阻的选择原则：1)在额定DC电压下，信号继电器的动作灵敏度一般不低于1.4。2)在0.8倍额定DC电压下，信号继电器串联引起的回路压降不应大于额定电压的10倍。3)应满足信号继电器的热稳定性要求。当几个信号继电器可以同时工作时，如果所选的串联信号继电器不能同时满足上述两个要求，应选择一个合适的附加电阻，并与中间继电器

5、并联。电流模式信号继电器长期允许的电流一般不超过额定电流的3倍。4)当选择中间体的并联电阻时5普通信号灯和附加电阻的选择在灯光监控的断路器控制电路中，信号灯和附加电阻的选择应根据以下两种情况进行。(1)当灯座短路时，通过闭合电路的电流应小于其最小工作电流和长期热稳定电流。一般认为不超过跳闸线圈额定电流的10%，以防止误跳闸和误合闸。(2)当DC母线电压为95额定电压时，施加在灯泡上的电压应为其额定电压的6070，以确保信号灯的必要亮度。事实上，制造商只需要根据信号灯的额定电压选择具有附加电阻的信号灯。二次回路保护设备(1)二次回路保护设备用于消除二次回路故障，保护设备一般采用熔断器或自动开关。

6、它可用于在测试和检查期间断开电源。(2)控制电路的熔断器配置原则如下：1)当一个安装单元中只有一个断路器时，通常应使用一组熔断器。2)当一个安装单元有多个断路器时，应单独安装保险丝。3)同一安装单元的控制、保护和自动装置共用一套熔断器。4)熔断器状态需要监控，断路器控制电路配有音频或灯光监控信号，其他电路一般配有电源监控继电器。(3)信号电路的熔断器配置原则如下：1)每个安装单元的信号电路应使用一套熔断器。2)公共信号电路(如中央信号)应安装单独的保险丝。3)电压互感器二次侧熔断器的配置原则：熔断器必须保证当电压互感器二次侧发生短路时，被熔断部分的熔断时间不小于保护动作时间，在最大负荷下不熔断

7、。自动调节励磁装置和强制励磁的电压互感器二次回路中不得安装熔断器。(5)熔断电流的选择1)控制电路熔断部分的额定电流仅根据电路的最大长期负载电流来考虑。2)合闸回路中熔断器的额定电流应与合闸线圈的热稳定电流相匹配，一般为合闸冲击电流的1/31/4倍。3.小母线布局1 DC电源小母线DC电源小母线由DC电源板的主母线通过刀闸和熔断器供电。由于每条DC电源总线上连接有大量的电器，在大型发电厂和变电站中，应用通常分为控制电源总线和信号电源总线。他们形成自己独立的供电网络，以确保供电的可靠性。(1)控制电源总线一般布置在控制室控制面板的顶部，由DC面板双回路供电。每个安装单元的断路器控制和继电保护电路

8、由控制电源总线供电。(2)信号电源的小母线通常布置在控制面板和信号面板上，DC面板采用双回路供电。每个安装单元的信号电路通过一个小闸刀或保险丝连接到这个小总线。控制和信号电源的小母线一般采用单母线方案。当安装两组电池时，可以考虑双母线方案。2.交流电压小母线电压互感器的二次电压母线一般布置在控制室中的控制面板、信号返回面板或继电器面板上，通过重负荷继电器进行切换；当使用隔离启动辅助触点开关时，一般将其布置在相应的配电装置中。这些小母线一般为：(1)110千伏及以上母线电压互感器的二次电压小母线，一般布置在控制面板的顶部。电压级各安装单元的交流电压电路通过重启继电器的触点与小母线相连。(2)当室

9、外配电设备用于2)35kV电压等级时，小电压母线布置在控制面板上。它通过重启继电器切换到每个安装单元。当使用室内配电设备时，低压母线布置在配电设备内，并切换到3)610千伏电压等级(4)当电压为10kV及以下，主母线采用双母线或单母线分段时，两母线的电压互感器应作为备用，以保证不间断供电。3.在发电厂和变电站，根据控制、信号、继电保护和自动装置的需要，可设置辅助母线，如合闸脉冲母线、闪光母线、熔断器报警母线、事故跳闸音频信号母线和同步电压母线。这些小母线分别布置在控制室屏幕上和配电装置内。控制室中布置的小母线安装在屏幕顶部，使用直径为68毫米的铜排或铜管。当小型客车数量较多时，可以双层布置，但

10、总数一般不超过28辆。控制室里的小公共汽车。根据屏幕组划分片段，片段通过刀闸用电缆连接。第二节二次回路编号，在二次接线图设计完成后，进行回路编号，以便安装图设计和满足安装、维护等工作的要求。根据等电位原理，二次回路由数字和字符组合而成。所谓的等电位原理是指在一个电路中，所有连接到一个点的连接都有相同的电路号。二次回路的数量主要包括三种类型：DC回路数量、交流回路数量和小母线数量。一、DC电路编号DC电路编号根据安装单元进行。安装单位给出的数字范围见附表。(1)一个安装单元被分配大约1000个号码；正电源侧用一个数字编号，负电源侧用一个双数字编号。(2)每个断路器的控制电路分配有99个号码。当安

11、装单元有四个断路器时。它们的循环数范围分别为l0l199、201299、301399和401499。对于一些重要的电路也规定了特殊的电路号。例如，对于断路器1QF，正电源电路使用101；102表示负电源电路；用103闭合电路；用105闭合监控电路；跳闸电路带133；跳闸监控电路用135等。(3)继电保护电路分配有99个编号，编号范围为01099，以区别于控制电路。(4)发电机励磁电路、信号电路、隔离开关操作闭锁电路等的编号范围。如附表所示。应注意的是，附表列出了一家安装公司给出的回路编号，该编号可由另一家安装公司重复使用，但不允许在同一家安装公司重复使用。(5)DC电路号示例。断路器控制电路的

12、序列号如图98所示。交流回路编号电流互感器和电压互感器二次回路的编号，由表示相位的数字和字母组成，如附表所示。使用时，可以根据指定的数字范围依次书写，不管是单个数字还是双个数字。(1)电流互感器二次回路编号(1)每组电流互感器分配10个编号，分配方式为：U411U419、V411V419、W411W419、N411N419和L411L419用于电流互感器1TAU461U469和V461V469用于6TA。(2)母线差动保护常用电流回路的序号有特殊规定，如附表所示。(3)电流互感器二次回路编号示例。以图99为例说明测量用电流互感器二次回路的数量。(2)电压互感器二次回路编号(1)每组电压互感器分

13、配10个编号，具体分配方式为：U611U619、V611V619、W611W619、N611N619和L611L619用于电压互感器1TVU631U639和V631V639用于3TV。(2)隔离开关或重负荷继电器的辅助触点所切换的电压回路和绝缘监测电压表的公共回路号有特殊规定，如附表所示。(3)电压互感器二次回路数量示例。35kV母线电压互感器二次回路数量以图212为例进行说明。三.小型总线编号辅助电路的小型总线除了文本标签外，还有一个特殊的数字编号。详见附表。第四部分是控制屏和中继屏的布局设计。首先，控制屏的屏幕布局应符合以下原则：(1)应考虑操作人员监控、操作和调整的方便性；(2)筛分设备

14、的布局应清晰紧凑；(3)同一安装单元的布置形式应统一；(4)尽量使模拟总线与主接线连贯一致。控制面板布局的具体要求如下：1)测量仪表的布局应尽可能与模拟总线相对应，相序一般纵向排列。2)当指示仪表集中布置在模拟母线上方时，中心线与地面的距离一般不小于1500毫米。3)使用槽式仪表时，可将其布置在模拟接线上。4)屏幕上的模拟总线应与主接线一致，并与一次设备的实际安装位置相对应。相同电压水平的模拟总线应位于相同的高度。5)控制室中各控制面板上抛光板的安装高度应一致，一般要求将下列板放在一起。在导光板的布局中，应尽可能考虑瞬时和延迟信号的分类及其与模拟总线的对应关系。6)操作设备应对应模拟总线。各安

15、装单元相同用途的操作设备应布置在相应位置，其操作方向必须与全厂(站)一致。7)使用灯光监控控制电路时，控制开关上部应设置红、绿灯，红灯在右边，绿灯在左边。8)操作设备中心线与地面的距离一般为8001500毫米，最小距离不小于600毫米(发电机调压手轮除外)。辅助转换开关应布置在相同的高度，通常在灯板下方和模拟总线上方。9)屏幕上设备之间的距离应满足设备布线和安装的要求。根据这一要求，在800毫米宽的标准控制屏幕上，每行最多可安装5个控制开关；可以安装四平方米。10)当同一屏幕上有两个或两个以上的安装单元时，应根据纵向方向进行清晰的划分。不同安装单元的设备之间应有明确的界限；不同安装单元的仪表、

16、控制开关、按钮和继电器不允许混用。11)设计屏幕布局时，还应考虑屏幕后面的终端行数。一侧不应超过135个终端屏幕，两侧不应超过200个终端。D1系列端子的最大数量为每侧200个。当所需终端超过上述要求时，有必要将部分二次设备移至相邻屏幕。屏幕边缘应留出50毫米用于布线。12)当在技术或经济上有显著优势时，一些继电器(主要是用于控制电路的辅助继电器)可以布置在控制面板的后面或前面。根据上述要求，控制面板上自上而下布置的设备有：测量仪表、灯板、辅助转换开关、模拟总线、控制和调节开关等。发电机控制面板的布局如图91所示。使用控制面板时，面板上设有仪表、灯板和辅助开关；模拟总线、操作仪表和命令信号设备

17、布置在桌面上。安装单元的名称应标记在屏幕顶部。二是中继屏的屏面布局，当同一屏面上有两个或两个以上设备安装单元时，一般按纵向进行划分。各屏继电器安装高度应一致，水平和垂直布置以继电器中心线为准。调整和检查工作较少的继电器布置在屏幕的上部；中间多布置工作。信号继电器、连接件和测试部分设置在屏幕的下部。不需要经常观察和调整的二次设备，如中间变压器和附加电阻，安装在屏幕后面。屏幕上设备之间的距离应满足安装和布线的要求。我们之间的距离控制面板和继电器面板使用以下端子：(1)公共端子(B11型)公共端子的结构如图93所示。普通终端用于连接屏幕上设备和屏幕外设备，也可以连接连接终端。2连接端子(B14型)。其结构如图94所示。B14型接线端子与B11型接线端子的绝缘有间隙。连接端子主要用于连接相邻端子，实现电路分支的功能。测试端子(B12型)的