电力工程电气二次回路
二次回路图
1.二次回路图种类：原理接线图；展开接线图；安装接线图。
2. 原理接线图
（1）原理接线图定义：原理接线图是用来表示二次接线各元件（仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等设备）的电气联系及工作原理的电气回路图。
（2）原理接线图特点：所有回路元件以整体形式绘在一张图上，体现工作原理。
（3）原理接线图缺点：不能表明元件的内部接线、端子标号及导线连接方法等，不便于现场查找、调试。因此不能作为施工图纸。
3. 展开接线图
（1）展开接线图定义：展开接线图是将二次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路，是安装、调试和检修的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。
（2）展开接线图特点：（以回路为基础绘制）图将二次交流电流回路，交流电压回路，直流控制回路、信号回路分开绘制。
按不同电源回路划分成多个独立回路。例如：交流回路，又分电流回路和电压回路，都是按 A 、B 、C 、N 相序分行排列的；直流回路，又分控制回路、合闸回路、测量回路、保护回路和信号回路等；在这些回路中，各继电器（装置）的动作顺序是自上而下、自左至右排列的。
在图形的上方有对应的文字说明（回路名称、用途等），便于读图和分析。
各导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分类查线、施工和维修。
同一设备的部件在展开图中同字母符号（文字）。
（4）展开接线图绘制步骤：
绘制解释性原理图
绘制交流电流回路
绘制交流电压回路
绘制直流回路（按保护动作顺序自上而下，从左到右）
绘制信号回路（图幅右边配上相应的文字说明）
其他：列设备表、回路编号
（5）展开接线图读图方法：先交流后直流，由上而下，从左到右。
读图要领：
先交流，后直流；交流看电源，直流找线圈；抓住触点不放松，一个一个全查清；先上后下，先左后右，屏外设备一个也不漏。
（6）展开接线图二次回路编号：
目的：便于施工、检修及运行后的维护。
定义：指二次设备之间直接连接的导线的编号。
特点：可以根据编号表示回路的作用；可以根据编号表示回路的性质；可以根据编号进行正确的连线。
回路编号的原则：采用数字和文字结合的方式，按照“等电位原则”进行编号。
所谓等电位原则，就是在电气回路中，连接于一个点上的所有连线均给以相同的回编号。
直流回路从正电源出发以奇数编号，负极按偶数编号；
交流回路由电源起依次编号，并加相序；
回路编号的方法：
a、交流电流回路：由数字和表示相别的字母组成，使用时，按规定的编号范围依次编写即可，不分单双号。每组电流互感器分配10个号，分配方法是：电流互感器1TA用A411～A419、B411～B419、C411～C419、N411～N419、L411～L419；6TA用A461～A469、B461～B469 、C461～C469 ……。
b、交流电压回路：由数字和表示相别的字母组成，使用时，按规定的编号范围依次编写即可，不分单双号。每组电压互感器分配10个号，具体分配方法是：电压互感器1TV 用A611～A619、B611～B619、C611～C619、N611～N619、L611～L619；对3TV用A631～A639、B631～B639 、C631～C639 ……。
c、直流控制回路 ：按安装单位进行的，一个安装单位给定编号范围。
一个安装单位分配约1000个号；正电源侧编单号、负电源侧编双号。
每一台断路器的控制回路分配99个号。当一个安装单位有4台断路器时。它们的回路编号范围分别为l0l～199、201～299、301～399、401～499。对于某些重要回路还规定了专用回路编号。比如，对断路器1QF而言，正电源回路用101；负电源回路用102；合闸回路用103；合闸监视回路用105；跳闸回路用133；跳闸监视回路用135等。
继电保护回路分配99个号，为了和控制回路区分开，用01～099范围编号。
3.安装接线图
（1）安装接线图定义：安装接线图是控制、保护等屏（台）制造厂生产加工和现场安装施工用的图纸，也是运行试验、检修等的主要参考图纸，是根据展开接线图绘制的。
（2）安装接线图类型：屏面布置图；端子排图；屏背面接线图
（2.1）屏面布置图
屏面布置图（比例图）定义：指从屏的正面看将各安装设备和仪表的实际安装位置按比例画出的正视图，它是屏背面接线图的依据。
屏的型式：
控制屏台：（2360×550×800）；PTK-1
直立屏： （2360×550×800或600）；PK-1
直流屏：（2360×550×800或600）；BZ
同期小屏：600×200×400；PT
边屏： （2360×550×60或100）
屏面设计总要求：
屏的尺寸框图（尺寸/比例）；
仪表、设备布置框图（尺寸/比例）；
标号与屏后设计相对应；
设备表：监视和操作调节方便、安全；安装容易，运行安全，检修调试方便；外观整齐美观、清晰；适当紧凑，用屏较少。
控制屏屏面布置的具体要求
a测量仪表的布置应尽量与模拟母线相对应，相序一般按纵向排列。
b 当指示仪表集中布置在模拟母线的上方时，其中心线对地面距离一般不小于1500mm。
c当采用槽型仪表时，可布置在模拟接线上。
d 屏面上的模拟母线要与主接线一致，并与一次设备的实际安装位置对应。同一电压级的模拟母线应布罗在同一高度上。
e控制室内各控制屏上光字牌的安装高度应一致，一般要求下面取齐。光字牌的布置要尽量考虑瞬时、延时信号的分类以及与模拟母线的对应性。
f操作设备要与模拟母线相对应。各安装单位相同用途的操作设备应布置在相对应的位置，其操作方向全厂（站）必须一致。
g 采用灯光监察控制回路时，红、绿灯应布置在控制开关上部，红灯在右，绿灯在左。
h操作设备的中心线一般对地面距离为800～1500mm，最低不低于600mm（发电机的调压手轮例外）。 辅助切换开关要布置在同一高度，通常布置在光字牌下面，模拟母线上面。
i屏面各设备之间的距离应满足设备接线及安装的要求。据此要求，在800mm宽的标准控制屏面上，每行最多可安装控制开关5只；可安装方形仪表4只。
j在同一面屏上有两个及其以上安装单位的设备时，应按纵向划分清楚。不同安装单位设备之间应有明显的界线；不同安装单位的仪表、控制开关、按钮、继电器等不允许混杂。
k设计屏面布置时，还要考虑屏后端子排的数量。对B1系列端子屏的一侧最多不应超过135个，两侧总和不应超过200个；对D1系列端子每侧最多布置200个。当需要端子超过上述要求时，就需将一部分二次设备移至相邻的屏上。屏边应留出50mm，以供走线使用。
L当在技术或经济上有显著优点时，可将少数继电器（主要是控制回路用的辅助继电器）布置在控制屏的后面或屏前。
保护屏屏面布置的具体要求：
a对继电器屏的屏面布置要求：与控制屏基本相同，除了要考虑观察、试验与检修的方便以外，还要布置美观、紧凑充分利用屏面的面积。
b相同安装单位的屏面布置要尽量一致；同一屏内有两个安装单位时要尽量按对称布置。同一屏上有两个或两个以上安装单位的设备时，一般要按纵向划分开。
c各屏上继电器的安装高度应保持一致，横向与纵向排列均以继电器的中心线为准．调整、检查工作较少的继电器布置在屏的上部；工作多的布置在中部。信号继电器、连接片、试验部件布置在屏的下部。中间变压器、附加电阻等不需经常观察、调整的二次设备安装在屏后。
d屏面各设备之间的距离应满足安装和接线的要求。
e试验部件与连接片的中心线对地距离不应小于400mm。在屏面下部距地面250mm处应有直径50mm的圆孔，供实验时穿线使用。
f在屏正面布置继电器时，要考虑到屏后安装端子的数量。
g屏的上方应标明安装单位名称。
（2.2）端子排图
端子排图定义：指从屏背后看，表明屏内设备连接和屏内设备与屏外设备连接关系的图。端子排图需表明端子类型、数量以及排列顺序。
端子排图作用：凡是屏内设备与屏外设备或不同单元设备之间的连接，必须用端子排。
端子排图端子：二次回路中，不同屏的各设备之间应通过控制电缆及端子来连接（端子相当于接线柱）。
端子排：许多端子垂直组合在一起（集中布置的端子）
接线端子的种类与用途
a普通端子（B1－1型）：用以连接屏内设备与屏外设备，也可与连接端子相连。图8-4
b连接端子（B1－4型〕：用以进行相邻端子间的连接，以达到电路分支的作用。
c试验端子（B1－2型）：试验端子用于需要带电测量电流的电流互感器二次回路及有特殊测量要求的某些回路。利用此端子可在不使电路开路的情况下接入或拆除仪表。
d连接试验端子（B1-3型）：具有连接与试验双重作用的端子，一般与B1-2配
合使用。
e终端端子（B1-5型）：安装在端子排的两端及不同安装单位的端子排之间，
用以固定端子排。
f标准端子（B1-6型）：供直接连接屏内外导线用。
g特殊端子（B1-7型）：需要经常开断的电路中使用。
应经端子排连接的回路：
a屏内设备与屏外设备的连接；
b屏内各安装单位之间的连接；
c屏内设备与直接接于小母线上的设备（熔断器，电阻等）之间的连接；
d各安装单位主要保护的正电源；
e各安装单位主要保护的负电源，应在屏内设备之间接成环形后接至端子排；
f为节省电缆，通过本屏转接的回路（也称过渡回路）应通过端子排。
g电流回路和其他需要试验的回路须接至试验端子。
端子排设计顺序（由上而下）
a交流电流回路:按每组电流互感器分组，同一保护方式的电流回路一般排在一起。由上至下的顺序是：按字母A、B、C、N排列，按数字由小到大排列。如A411，B411，C411，N411；A412，B412……。
b交流电压回路:按每组电压互感器分组。同一保护方式的电压回路一般排在一起。字母和数字由上到下的排列和电流回路的表示方式一样。如A611，B600，C611；A613，C613……。
c信号回路:按预告、位置、事故信号分组。先是信号正电源701，再其他数字，最后负电源 702。如排列次序 701、901、903、…… 951、953……730、732…… 94、194、294……702。
d控制回路:先按各组熔断器分组。每组里先排正极回路（单号），数字由小到大，再排负极回路，数字由大至小，结尾是负电源，如101，103，133……142、140……102；201、203……202；……。
e其他回路:有远动装置，励磁保护，自动调整励磁装置等。每一回路按极性、编号和相序排列。
f转接回路:先排本安装单位的转接端子，再接别的安装单位的转接端子。
端子排设计时应注意以下几点：
a每个安装单位的端子排上部应该是熔断器（一般为R1型），它和端子排之间应用终端端子隔开。端子排首尾也要用终端端子固定。
b电流回路，电压回路之间，正、负电源之间可用空余端子隔开，这样既可避免端子间的短路事故，又可作为备用端子。
c每个安装单位的端子排末尾应留2～5个端子作为备用。
d端子排的每一端一般只接一根导线，特殊情况下，可接两根导线。导线截面不大于6mm2。如导线较多，应增加连接端子扩接。
(2.3).屏背面接线图
屏内元件连接图——背视图
背视图定义：是指从屏的背面看的、表明屏内设备在屏背面的引出端子之间的连接情况以及端子与端子排之间连接关系的图。
屏背面接线图是以屏面布置图为基础，以展开接线图、端子排图为依据绘制的接线图。是制造厂生产屏过程中配线的依据，也是施工和运行的重要参考图纸。
屏背面接线图和屏面布置图从两个相反方向来表示设备的排列，故屏背面接线图中设备的位置排列应与屏面图中设备排列相反。端子排图则画在屏背面接线图的两侧。
背视图设备标号 ：二次回路的屏、盘在屏背面安装接线时，为了区别各种设备，要对它们注上标志符号，标示符号一般画圆圈，中间一条水平线。上半圆中的罗马字表示安装单位编号，罗马字右下角的数字表示该安装单位中的设备顺序，下半圆的符号为设备的文字符号。
画屏背面接线图：应根据屏面布置图，将各设备的背视图和它们之间的间隔及相对位置尽量符合实际地画出来。设备内部接线复杂的还要画出设备的简单内部接线。
连接线编号 ：给屏内设备之间和屏内设备到端子排间的连线进行编号，由于连线很多，不能按常规的用线条连接的办法表示。
相对编号法：就是甲、乙两个端子用导线连接起来，在甲端子旁标着乙端子的号，乙端子旁标着甲端子的号。
高压断路器的控制回路
1.QF的控制方式
1.1按控制地点分: 集中控制、就地（分散）控制。
（1）集中控制。在主控制室的控制台上，用控制开关或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。一般对发电机、主变压器、母线、断路器、厂用变压器 35kV 以上线路等主要设备都采用集中控制。
（2）就地（分散）控制。在断路器安装地点（配电现场）就地对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手动）。一般对10kV 线路以及厂用电动机等采用就地控制，可大大减少主控制室的占地面积和控制电缆数。
2.2按控制电源电压分：强电控制、弱电控制。
（1）强电控制。从断路器的控制开关到其操作机构的工作电压均为直流 110V或 220V。
（2）弱电控制。控制开关的工作电压是弱电（直流 48V ），而断路器的操动机构的电压是 220V 。目前在 500kV 变电所二次设备分散布置时，在主控室常采用弱电一对一控制。
2.3按控制电源的性质分：直流操作、交流操作。
（1）直流操作：一般采用蓄电池组(硅整流电能储能）供电；
（2）交流操作：由电流、电压互感器或所用变压器提供电源
2. 操作机构的分类：电磁操作机构（CD）、弹簧储能操作机构（CT）、液压操作机构（CY）、气动操作机构（CQ）、电动操作机构（CJ）。
（1）电磁操作机构（CD）：利用电磁力直接合闸，合闸电流很大，所以合闸回路不能直接利用控制开关接点接通，必须采用中间继电器。 10KV，35KV
（2）弹簧储能操作机构（CT）：利用预先储存在弹簧内的位能来进行合闸。合闸电流小，合闸回路可以直接利用控制开关接点接通。但结构复杂，加工工艺及材料要求高，调试困难。
（3）液压操作机构（CY）：靠压缩气体作为能源，以液压油作为传递媒介来进行合闸。合闸电流小，合闸回路可以直接利用控制开关接点接通。且压力高，传动快，动作准确，出力均匀。
（4）气动操作机构（CQ）：以压缩空气储能和传递能量的机构。合闸电流小，合闸回路可以直接利用控制开关接点接通。但结构复杂，需配备空气压缩设备。
（5）电动操作机构（CJ）
3.对QF控制回路的基本要求
（1）跳、合闸线圈通电时间尽量短
（2）具有“防跳”装置
（3）能方便实现手动、自动跳合闸
（4）具有保护及回路完好性监视措施
（5）具有位置指示
（6）对弹簧储能操作机构（CT），液压操作机构（CY），CQ气动操作机构（CQ）的操作机构，应具有压力，弹簧到位等的监视和闭锁回路
4.控制开关
（1）控制开关定义：控制开关又称万能转换开关，是由运行人员手动操作，发出控制命令使断路器进行跳、合闸的装置。
（1）类型：发电厂和变电所常用的控制开关为LW系列自动复位的控制开关，有三种类型：
LW2 系列控制开关：是跳、合闸操作都分两步进行，手柄和触点盒有两个固定位置和两个操作位置的封闭式控制开关。此种开关常用于火电厂和有人值班的变电所中。
LW1 系列控制开关：是跳、合闸操作只用一步，其手柄和触点只有一个固定位置和两个操作位置的控制开关。此种开关常用于无人值班的变电所和水电站中。
LWX 系列强电小型控制开关：其跳、合闸为一步进行，近年来在各种集控台的控制和 300MW 以上机组的分控室中已被广泛应用。
变电站中央信号系统
1.信号回路的作用：
在发电厂和变电站中，运行人员为了及时发现与分析故障，迅速消除和处理事故，统一调度和协调生产，除了依靠测量仪表来监视设备运行情况外，还必须借助灯光和音响信号装置来反映设备正常和非正常的运行状况。
2.信号回路的定义：
在发电厂和变电站中，运行人员为了及时发现与分析故障，迅速消除和处理事故，统一调度和协调生产，除了依靠测量仪表来监视设备运行情况外，还必须借助灯光和音响信号装置来反映设备正常和非正常的运行状况。
3. 信号回路的类型
信号回路按其用途可分为：事故信号、预告信号、位置信号、指挥信号和联系信号。
（1）事故信号。当断路器事故跳闸时，继电保护动作启动蜂鸣器发出较强的音响，以引起运行人员注意，同时断路器位置指示灯发出闪光，指明事故对象及性质。
（2）预告信号。当设备发生故障而出现不正常运行状况时，继电保护动作起动警铃发出音响，同时标有故障性质的光字牌也点亮。它可以帮助运行人员发现故障和隐患，以便及时处理。
（3）位置信号。位置信号包括断路器、隔离开关、接触器、电力变压器的有载调压分接头位置信号。
（4）指挥信号和联系信号。指挥信号是用于主控制室向各控制室发出操作命令的。联系信号用于各控制室之间的联系。
4.信号按形式分为：掉牌信号、光字信号、音响信号。
（1）掉牌信号：由信号继电器实现：机械保持，手动复归；记忆保留信号
（2）光字信号：由光字牌实现：指明故障或异常情况的类别和发生的地点；直观显示性好。
（3）音响信号：
事故信号：电笛
预告信号：警铃
信号处理：
上述三种信号的运行过程如下：当出现任一项事故或故障时，运行人员首先听到音响信号，举目可看到控制屏上的光字信号；必要时再到相应保护屏上查到掉牌信号，找出事故或故障项目。在作好事故（故障）记录并认定信号源已消失的前提下，手动复归掉牌信号，同时光字信号消失。
5.信号回路的基本要求
（1）事故跳闸时，瞬时发音响信号
（2）异常情况时，瞬时或延时发音响信号
（3）回路完好性试验
（4）音响信号能重复动作，并能手动或自动复归；光字信号能暂时保留。
（5）应设“信号未复归”光字牌信号
（6）对指挥信号、联系信号等，应根据需要装设。其装设原则是应使运行人员能迅速、准确地确定所得到信号的性质和地点。
6.全信号回路的构成
从信号起动至发出上述掉牌信号、光字信号和音响信
号，就构成了完整的信号回路即全信号回路。
（1）信号起动回路：也是保护回路的组成部分。
特点：
a）分散在各保护回路中
b）可不设信号继电器
有信号继电器的起动回路：
串联接入法：电流型 用于事故信号起动回路中
并联接入法：电压型 用于预告信号起动回路中
无信号继电器的信号起动回路
（2）光字信号回路
光字信号回路接法
a）正极性接法：各回路的触点都置于正极侧
b）负极性接法：各回路的触点都置于负极侧一般采用正极性接法
与信号继电器的配合关系：
a）多对并联的信号继电器触点串联一个光字牌
b）一对并联的信号继电器触点串联一个光字牌
c）各保护元件触点直接串联光字牌
（3）音响信号回路
按复归办法可分为就地复归和中央复归。
按动作性能可分为能重复动作和不能重复动作。
电气图的表示方法
图所要表达的内容是元件和连接线，图形符号、文字符号是组成电气图的要素。
识图步骤
1） 阅读设备说明书
阅读设备说明书，目的是了解设备的机械结构、电气传动方式、对电气控制的要求、设备和元器件的布置情况，以及设备的使用操作方法、各种按钮、开关等的作用。
2）看图纸说明
看图纸说明，搞清楚设计的内容和施工要求，就能了解图纸的大体情况，抓住看图的要点。图纸说明包括图纸目录、技术说明、设备材料明细表、元件明细表、设计和施工说明书等，由此对工程项目的设计内容及总体要求做大致了解，有助于抓住识图的重点内容。
然后看有关电气图。步骤是：从标题栏、技术说明到图形、元件明细表，从总体到局部，从电源到负载，从主电路到辅助电路，从电源到元件，从上到下，从左到右。
3）看电气原理图
为了进一步理解系统或分析统的工作原理，需要仔细的看电路图。看电路图时要分清主电路和辅助电路，交流电路和直流电路，再按先看主电路后看辅助电路的顺序读图。
看主电路时，一般是由上而下，即由电源经开关设备及导线向负载方向看，也就是看电源是怎样给负载供电的。看辅助电路时，从上而下，即先看电源，再依次看各个回路，分清各副电路对主电路的控制、保护、测量、指示、监视功能，以及组成和工作原理。
4）看安装接线图
接线图是以电路为依据的，因此要对照电路图来看接线图。看接线图时同样是先看主电路，再看辅助电路。看主电路时，从电源引入端开始，顺序经开关设备、线路到负载。看辅助电路时，要从电源的一端到电源的另一端，按元件连接顺序对每个回路进行分析。
接线图中的线号是电气元件间导线连接的标记，线号相同的导线原则上都可以接在一起。由于接线图多采用单线表示，因此对导线的走向应加以辨别，还要搞清楚端子板内外电路的连接。
5）看展开接线图
识读展开接线图时，应结合电路图一起进行。
看展开图时，一般是先看各展开回路名称，然后从上到下、从左到右识读。需要注意的是，在展开图中，同一电气元件的各部件是按其功能分别画在不同回路中的（同一电气元件的各部件均标注同一项目代号，其项目代号通常用文字符号和数字编号组成），因此。读图时要注意该元件各部件动作之间的相互联系。
6）看平面、剖面布置图
看电气布置图时，要先了解土建、管道等相关图样，然后看电气设备（包括平面、立体位置），由投影关系详细分析各设备具体位置及尺寸，并弄清楚各电气设备之间的相互关系，线路引入、引出、走向等。
当然，由于要识读的图样类型不同，识读时的步骤也各有差异，在实际读图时，要根据图形的类型作相应调整。
“四遥”功能
遥测（YC）：即远程测量，将采集到的被监控变电站的主要参数传送给调度中心。
遥信（YX）：即远程信号，将用采集到的被监控变电站设备状态信号传送给调度中心。
遥控（YK）：即远程命令，从调度中心发出改变运行设备状况的命令。
遥调（YT）：即远程调节，从调度中心发出命令实现远方调整变电站的运行参数。
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