电气二次系统简介

1、电气二次系统简介，南京科技大学杨伟副教授，电子邮件：2020年8月5日，南京科技大学电力学院，2，1一、二次系统的划分和二次系统的分类，电力系统：由发电厂、输配电网和用户组成。电力系统功能：电力生产，传输，分配和使用同时完成。2020年8月5日，南京科技大学电力学院，3。主要设备：直接生产、传输和分配电能的电气设备，如发电机、变压器、输电线路、电力电缆、断路器、隔离开关、母线、避雷器、电流互感器、电压互感器等。主系统：由这些连接在一起的设备组成的电路，称为主布线或主布线。描述主接线的图纸称为主接线图。2020/8/5，南京科技大学动力学院，4。二次设备：监测、测量、控制、保护和调整一次设备工作

2、条件所必需的电气设备，如监测装置、继电保护装置、自动装置、信号装置等。通常还包括电流互感器、电压互感器二次绕组出线和站用DC电源。这些二次设备按照一定的要求连接在一起形成一个电路，称为二次接线或二次回路。描述二次接线的图纸称为二次接线图或二次电路图。控制系统、信号系统、测量与监控系统、继电保护与自动装置系统、操作电源系统、南京理工大学电力学院，2020/8/5，5，1.1控制系统、控制系统功能：对变电站开关设备进行本地或远程跳闸和合闸操作，以满足改变主系统运行方式和处理故障的要求。控制系统：由控制设备(装置)、控制对象和控制网络组成。在综合自动化变电站中，控制系统的控制方式包括远程控制和就地控

3、制。远程控制包括变电站控制和调度(或集控中心)控制。在操作机构和本地控制的保护(或监控)屏幕上有控制模式。南京科技大学电力学院，2020/8/5，6月1.2，信号系统，功能：准确及时地显示相应一次设备的运行状态，为操作人员操作、调整和处理故障提供可靠的依据。组成：信号传输机制、信号接收显示元件(设备)及其网络。状态信号、实时登录信号、瞬时动作信号、延时动作信号、自动复位信号、手动复位信号、断路器位置信号、各种其他开关位置信号、变压器档位信号、保护动作信号、设备故障信号、断路器监控的各种异常信号等。2020年8月5日，南京科技大学电力学院，7，1.3测量与监控系统，作用：指示或记录电气设备和输电

4、线路组成：由各种电气测量仪表、监控装置、转换开关及其网络组成。在变电站中，电流、电压、频率、功率、电能以及交流和DC绝缘监测是常见的。2020年8月5日，南京科技大学电力学院，8月1.4调节系统，功能：调节部分主要设备的工作参数，确保主要设备和电力系统的安全、经济、稳定运行。组成：由测量机构、传动装置、自动控制装置、执行元件及其网络组成。常用的调节方法有手动、自动或半自动。2020/8/5，南京科技大学电力学院，9，1.4继电保护及自动装置系统，可在电力系统发生故障时，自动、快速、有选择地排除故障设备，降低设备的损坏程度，保证电力系统的稳定性，增加供电的可靠性；及时反映主设备的异常工作状态，提

5、示操作人员注意和处理，确保主设备的完整性和系统的安全性。2020/8/5，南京科技大学电力学院，10，1.6操作电源系统，its，2020/8/5，南京科技大学电力工程学院，11，2二次接线图分类，2.1原理图：广义原理图，扩展原理图：将二次回路与相关一次设备一起绘制，用完整的图形符号表示二次设备，根据实际回路连接关系绘制。特点：能清晰表达回路的组成和工作原理；但是，组件的内部接线没有标明，不能用作施工图。2020/8/5，南京科技大学电力学院，12，电流保护通用原理图，2020/8/5，南京科技大学电力学院，13，扩展原理图(简称为扩展图)是一种用图形符号表示二次设备组件(如线圈和触点)并根

6、据不同回路特性分成几个部分的图。如交流电流回路扩展图、交流电压回路扩展图、DC运算回路扩展图、信号回路扩展图等。2020/8/5，南京科技大学电力学院，14，扩展示意图的特点：扩展示意图能清晰地显示设备之间的连接关系，便于绘制复杂电路，广泛应用于综合自动化变电站的二次回路中。同一辅助设备的不同部件，如线圈和触点，必须在展开图中用相同的文本符号进行标记。小母线和各回路应根据等电位原理分别编号。2020年8月5日，南京科技大学电力工程学院，2020年8月5日，南京科技大学电力工程学院，2月2日，16日。布局以总体规划和相关原理图为基础，符合二次接线设计的相关要求。常用的有控制室布置、控制面板和保护

7、面板布置、控制室和配电室小母线布置等。2020年8月5日，南京科技大学电力学院，2020年8月5日，17日，南京科技大学电力学院，2月3日，安装接线图，功能：用于制造、施工、运行和维护。屏幕背面的接线图：显示屏幕中设备的出线端子之间的连接以及出线端子与接线板之间的连接关系。端子排图：显示屏幕上设备和屏幕外设备之间的连接，以及安装端子的类型、数量和顺序。2020/8/5，南京科技大学电力学院，19，2020/8/5，20，相对标记法的应用，21，2020/8/5，南京科技大学电力学院，22，3变压器，南京科技大学电力学院，23，3.1电压互感器二次回路要求，3.1电压互感器二次回路要求连接方式应

8、满足测量仪表、远动装置、继电保护的具体要求应该有可靠的安全接地点。应提供短路保护。应采取措施防止电压从次级电路反馈到初级电路。对于双母线上的电压互感器，应有可靠的二次开关电路。2020/8/5，南京科技大学电力学院，24，3.1.2电压互感器的接线方式，(1)单相电压互感器接线，2020/8/5，南京科技大学电力学院，25，(2)两个电压互感器组成的V-V接线，2020/8/5，南京科技大学电力学院，27，(4)三相三柱式电压互感器的接线，2020年8月5日，28，(5)，2020/8/5，南京科技大学电力学院，30，(1)V接地，接地点位于FU2之前：FU2之后：安装故障熔断器，绝缘监测开度

9、三角形接收电压继电器绝缘监测电压表绝缘损坏报警：灯板；降卡信号防止二次侧反馈电压：QS1同时断开一次和二次，2020/8/5，南京理工大学电力学院，31，(2)中性点接地，各相电压和相间电压端子零序测试端子，单电压表线电压，2020/8/5，南京理工大学电力学院，32，3.1.4电压互感器双母线二次电压开关电压互感器二次电压开关，2020/8/5 南京科技大学，33，2020/8/5，南京科技大学电力学院，34，2020/8/5，南京科技大学电力学院，35，3.2电流互感器，3.2.1二次电流互感器二次回路应有可靠的接地点。 应采取措施防止二次回路开路。二次负荷应满足要求。极性连接正确。202

10、0/8/5，南京科技大学电力学院，36，3.2.2，常用接线方式，2020/8/5，南京科技大学电力学院，37，3.2.3，电流互感器二次负荷，(1)增加接线截面积。(2)将同一个电流互感器的两个次级绕组串联。(3)将电流互感器的不完全星形连接改为完全星形连接；差动连接改为不完全星形连接。(4)选择二次允许负荷较大的电流互感器。(5)使用次级额定电流小的电流互感器或功耗小的继电器。2020/8/5，南京科技大学电力学院，38，4控制系统，4.1开关设备(1)隔离开关，也称为隔离开关，用QS表示。其主要功能是切断和切换电路，并形成可见的气隙，以确保维修工作的安全。此外，隔离开关还可以根据需要改变

11、主接线的连接方式。隔离开关没有灭弧装置，不能断开负载电流和短路电流。2020/8/5，南京科技大学电力学院，39，(2)负载开关，其功能：在正常运行期间切断和接通负载电流，但不切断短路电流。一般来说，它与高压熔断器一起使用，用于电压低于10kV且不常运行的变压器或出线。2020/8/5，南京理工大学电力学院，40，(3)断路器，功能：断路器是电力系统中最重要的开关电器，它能在正常运行时接通和切断电气设备的负载电流，并在系统故障时可靠地切断短路电流。断路器通常由动触头、静触头、灭弧装置、操作机构和绝缘支架组成。为了实现断路器的自动控制，操作机构中有与断路器传动轴相连的辅助触点。主电气线路，202

12、0年8月5日，南京理工大学电力学院，41，4.2断路器控制电路的基本要求，(1)断路器操作机构中的合闸和脱扣线圈是根据短时通电设计的，因此合闸和脱扣后命令脉冲应自动释放，合闸和脱扣电路应切断，防止合闸和脱扣线圈长时间通电。(2)合闸和跳闸电流脉冲一般应直接作用在断路器的合闸和跳闸线圈上，但对于电磁操作机构，合闸线圈电流很高(约35-250安)，所以合闸线圈必须通过合闸接触器连接。2020年8月5日，南京科技大学电力工程学院，42，(3)无论断路器是否有机械闭锁，都应有电气防跳措施，防止多次合闸和跳闸。(4)断路器可通过控制开关手动跳闸和闭合，也可通过继电保护和自动装置自动跳闸和闭合。(5)应能

13、监控控制电源和合闸跳闸回路的完整性，2020/8/5，南京科技大学电力学院，44，2020/8/5，45，2020/8/5，46，2020/8/5，47，2020/8/5，南京科技大学电力学院，50，2020/8/5，南京科技大学电力学院，51，4.3控制开关是控制回路中的控制元件。2020/8/5，南京科技大学电力学院，52，2020/8/5，53，2020/8/5，南京科技大学电力学院，54，4.4基本断路器控制电路，4.4.1高电压一对一控制，2020/8/5绿灯闪表示预合闸，红灯闪表示合闸后，红灯闪表示自动合闸，防跳闭锁电路，2020/8/5用于维护的隔离开关、接地隔离开关和母线接地装

14、置在本地运行。2020/8/5，南京科技大学电力学院，60，4.5.1隔离开关控制电路的组成原理，(1)隔离开关控制电路必须由相应的断路器闭锁，以保证断路器不能在合闸状态下操作隔离开关，即避免隔离开关带电操作。(2)隔离开关控制电路应由接地隔离开关锁定，以确保接地隔离开关在闭合状态下不能操作隔离开关。(3)操作脉冲应是短时的，在操作完成后应自动释放。(4)隔离开关应有其状态的位置信号。2020/8/5，南京科技大学电力学院，61，4.5.2典型电路，隔离开关在跳闸端子位置，s1闭合，断路器在跳闸位置闭合，无跳闸操作，电机电路完好，局部操作，2020/8/5，南京科技大学电力学院，62，4.5.

15、3隔离开关的锁定电路防止隔离开关在负载下被拉(闭合)；防止断路器误开或误合；防止带电接地；防止接地连接的隔离开关；防止误上电间隔。2020/8/5，南京科技大学电力学院，63，1。操作闭锁内容：(1)主回路隔离开关的操作闭锁。锁定的目的是防止隔离开关在负载下被拉(闭合)以及隔离开关在接地点被闭合。(2)各接地隔离开关的操作被锁定。锁定的目的是防止接地隔离开关在充电时闭合。(3)各母线接地装置的操作被锁定。锁定的目的是防止母线充电时母线接地装置关闭。主隔离开关、接地隔离开关和母线接地装置的操作闭锁条件主要取决于其电路的电气接线。2020/8/5，南京科技大学动力学院，64，2号锁定装置。为了实现隔离开关的操作闭锁，除了在隔离开关、接地隔离开关和母线接地装置的控制回路中串联相应的辅助常闭触点外，还应在操作机构上设置专用闭锁装置。2020年8月5日，南京科技大学电力学院，65，(1)电磁锁，2020年8月5日