供电系统继电保护 第1章 变电所的控制与信号回路.ppt

一一第一节第一节 二次回路的基本概念二次回路的基本概念第一章 变电所的控制与信号回路 二次回路的内容二次回路的内容 二次回路是电力系统安全、经济、稳定运行的重要二次回路是电力系统安全、经济、稳定运行的重要保障，是变配电所电气系统的重要组成部分。随着变配保障，是变配电所电气系统的重要组成部分。随着变配电所电压等级的提高，电气控制正向自动化、弱电化、电所电压等级的提高，电气控制正向自动化、弱电化、微机化和综合化方面发展，使二次回路显得愈加重要。微机化和综合化方面发展，使二次回路显得愈加重要。第一章 变电所的控制与信号回路 一次设备：一次设备是构成电力系统的主体，是指直接生产、输送、分配电能的电气设备。如变压器、断路器、隔离开关、电力电缆、输电线路、母线、避雷器、电抗器、电流互感器、电压互感器等。二次设备：二次设备是对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气设备。包括计量和测量表计，控制和信号，继电保护，自动装置，远动装置等。第一节 二次回路的基本概念第一章 变电所的控制与信号回路 一次回路又称一次接线或主接线。是一次设备及其相互连接的电路。二次回路又称二次接线。是二次设备按照一定规则连接起来以实现某种技术要求的电路。一次设备和二次设备通过电流互感器和电压互感器形成电的联系。二次回路是一个具有多种功能的复杂网络，其内容包括高压电气设备和输电线路的控制、调节、信号、测量与监察、继电保护与自动装置、操作电源等回路。第一节 二次回路的基本概念 第一章 变电所的控制与信号回路 控制回路 1.控制控制回路回路手动控制手动控制半自动控制半自动控制自动控制自动控制分散控制分散控制集中控制集中控制就地控制就地控制远方控制远方控制直流控制直流控制交流控制交流控制强电控制强电控制弱电控制弱电控制第一节 二次回路的基本概念 第一章 变电所的控制与信号回路 信号回路 2.信号信号回路回路事故信号预告信号指挥信号位置信号继电保护自动装置信号等灯光信号音响信号其他显示信号瞬时动作信号延时动作信号手动复归信号自动复归信号第一节 二次回路的基本概念第一章 变电所的控制与信号回路 测量与监察回路的作用 指示或记录主要电气设备和输电线路的运行参数，作为生产调度和值班人员掌握电气一次系统的运行情况，进行经济核算和故障处理的主要依据。调节回路的作用 可调节某些一次设备的工作参数，以满足电力系统的安全、经济、稳定运行要求。调节方式分为手动、半自动和自动三种。继电保护及自动装置回路的作用 是监视一次设备的运行状况。一旦出现故障或不正常状态便自动进行处理，并发出信号。操作电源回路 提供上述各二次系统的工作电源，高压断路器的跳、合闸电源及其他重要设备的事故电源。大型变电所主要采用蓄电池组操作电源；中小型变配电所广泛采用整流型操作电源。3.4.5.6.第一节 二次回路的基本概念第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念 2.序号元件名称文字符号序号元件名称文字符号1电流继电器KA23电流变换器UA2电压继电器KV24低电压继电器UR3时间继电器KT25负序电压继电器KVN4中间继电器、接触器KM26备自投装置AAT5信号继电器KS27电阻R6温度继电器K28连接片XB7气体继电器（瓦斯）KG29熔断器FU8功率方向继电器KW30断路器QF9差动继电器KD31隔离开关QS10阻抗继电器KZ32刀开关QK第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念3图形符号中的触点状态（1）失电状态）失电状态（2）原始状态）原始状态（3）工作状态）工作状态指电气元件线圈尚未通电的状态。指电气元件线圈尚未通电的状态。指电气元件线圈已投入工作，但尚未使该元件动指电气元件线圈已投入工作，但尚未使该元件动作的状态。例如，电流作的状态。例如，电流 互感器二次回路中的电流互感器二次回路中的电流继电器在正常工作时属于此状态。继电器在正常工作时属于此状态。指电气元件动作时的状态。例如，电气一次系统指电气元件动作时的状态。例如，电气一次系统发生短路时电流继电器动作。发生短路时电流继电器动作。继电器是各种继电保护装置的基本组成元件。继电器是各种继电保护装置的基本组成元件。继电器的工作特点继电器的工作特点(继电特性继电特性)是：表征外界现象是：表征外界现象的输入量达到整定值时，其输出电路中的被控电的输入量达到整定值时，其输出电路中的被控电气量将发生预定的阶跃变化。气量将发生预定的阶跃变化。第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念（1）“先一次，后二次（2）“先交流，后直流（3）“先电源，后接线（4）“先线圈，后触点（5）“先下后上（6)“先左后右”具体含义具体含义六六先先六六后后1、归总式原理接线图（简称原理图）第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念归总式原理接线图特点 原理图是表示保护、测量表计、控制信号和自动装置工作原理的一种二次接线图，以整体的图形表示，直观、完整，易于了解整套装置的动作过程。但一二次回路在一起，电流与电压回路混合，触点和线圈集中表示，在实际工作中受到限制。原理图的特点如下：（1）只能表示继电保护装置的主要元件，对细节无法表示；（2）不能表明实际位置，不便维护和调试；（3）没有表示内部的接线情况，如回路编号；（4）标出的“+、-”较分散，不易看图；（5）复杂装置难以表示，实际很少采用；第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念2、展开式原理接线图（又称展开图）第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念展开式原理接线图的特点 展开图的表示方式是将电路分成：交流电流回路、交流电压回路、直流操作回路和信号回路几个部分进行分别绘制，对同一回路内的线圈和接点是按电流通过的先后顺序自左向右排列；交流回路按A、B、C的相序自上向下排列；直流回路按动作顺序自上向下排列。在每一行中各元件的线圈和接点是按实际连接顺序排列的，在每一回路的右侧附有文字说明，以方便阅读。各导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分类查找、施工和维修。因此，在实际工作中展开图用得最多。展开图的特点如下：（1）易于跟踪回路的动作顺序（2）易于二次回路设计（3）易于发现接线中的错误第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念3、安装接线图（屏面接线图和屏后接线图）第一章 变电所的控制与信号回路第一节 二次回路的基本概念第一章 变电所的控制与信号回路 对操作电源的基本要求具备足够的容量。满足事故停电时，变配电所的直流电源负荷、最大冲击负荷及1h事故照明等用电需要；且能保证直流母线电压在规定的额定值（正常运行时，操作电源母线电压波动范围小于5%额定值；事故时操作电源母线电压不低于90%额定值；失去浮充电源后，在最大负荷下的直流电压不低于80%额定值），波纹系数小于5%。应保证供电的可靠性，最好装设独立的直流操作电源，以免交流系统故障而影响操作电源的正常供电。在蓄电池充电或核对性放电时，应保证不影响对设备的供电。满足经济和实用的要求，要求其使用寿命长、维护工作量小、投资省、占地面积小、噪声干扰小等。第二节第二节 二次回路的操作电源二次回路的操作电源一一操作电源分类直流操作电源交流操作电源独立电源非独立电源二二第一章 变电所的控制与信号回路例第二节 二次回路的操作电源1蓄电池直流电源系统2电源变换式直流电源系统3复式整流直流电源系统4硅整流电容储能直流电源系统5交流操作电源第一章 变电所的控制与信号回路第二节 二次回路的操作电源第一章 变电所的控制与信号回路p1.110（220）V蓄电池组直流操作电源 第二节 二次回路的操作电源第一章 变电所的控制与信号回路p2.硅整流电容储能直流操作电源第二节 二次回路的操作电源第一章 变电所的控制与信号回路 p3.复式整流直流操作电源第二节 二次回路的操作电源第一章 变电所的控制与信号回路p4.整流直流电源操作系统的交流电源第二节 二次回路的操作电源第一章 变电所的控制与信号回路 对断路器控制回路的基本要求 断路器是电力系统中最重要的开关设备，在正常运行时断路器可以接通和切断电气设备的负荷电流，在系统发生故障时则能可靠地切断短路电流。第三节第三节 断路器的控制回路断路器的控制回路一一强电控制弱电控制直流操作交流操作就地控制集中控制电路器的电路器的控制方式控制方式第一章 变电所的控制与信号回路第三节 断路器的控制回路第一章 变电所的控制与信号回路断路器的控制回路基本要求（1）断路器的合、跳闸回路是按短时通电设计的，操作完成后，应迅速切断合、跳闸回路，解除命令脉冲，以免烧坏合、跳闸线圈。为此，在合、跳闸回路中，接人断路器的辅助触点，既可将回路切断，又可为下一步操作做好准备。（2）断路器既能在远方由控制开关进行手动合闸和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸。（3）控制回路应具有反映断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同显示信号。（红绿灯平光手动合跳闸；红绿灯闪光自动合跳闸）（4）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有多次合、跳闸的电气防跳措施。（5）对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。（6）对于采用液压和弹簧操作机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路。（7）接线应力求简单可靠，使用电缆芯数最少。第三节 断路器的控制回路断路器触点图表第三节 断路器的控制回路第一章 变电所的控制与信号回路断路器的控制回路组成控制元件控制元件中间放大元件中间放大元件操动机构操动机构运行人员按下按钮或转动控制开关等控制元件发出合、跳闸命令。一般因按钮的触点数量太少，不能满足控制和信号回路的需要，所以目前多采用带有转动手柄的控制开关，使断路器合闸或跳闸。断路器的合闸电流很大，如电磁式操动机构，其合闸电流可达几十安到几百安，而控制元件和控制回路所能通过的电流仅仅只有几安，因此必须用中间放大元件进行转换。常用直流接触器去接通合闸回路。高压断路器的操动机构有电磁式、弹簧式和液压式等，它们都附有合闸线圈和跳闸线圈。当线圈通电后，引起连杆动作，进行合闸和跳闸。第三节 断路器的控制回路第一章 变电所的控制与信号回路第一章 变电所的控制与信号回路2.断路器的基本跳、合闸回路第三节 断路器的控制回路第一章 变电所的控制与信号回路3.断路器的防跳控制回路第三节 断路器的控制回路第一章 变电所的控制与信号回路4.断路器的位置指示第三节 断路器的控制回路第一章 变电所的控制与信号回路灯光监视的断路器控制回路接线实例第三节 断路器的控制回路第一章 变电所的控制与信号回路 信号回路的作用和基本要求 在变电所中，为了掌握电气设备的工作状态，需用信号随时显示当时的情况。发生事故时，应发出各种灯光和音响信号，提示运行人员迅速判明事故的性质、范围和地点，以便做出正确的处理。所以，信号装置具有十分重要的作用。第四节第四节 中央信号回路中央信号回路一一第一章 变电所的控制与信号回路 对中央信号系统的基本要求：断路器事故跳闸时，能及时发出音响信号（蜂鸣器声），并使相应的位置指示灯闪光，亮“掉牌未复归”光字牌。发生故障时，能及时发出区别于事故音响的另一种警铃声，并使显示故障性质的光字牌点亮。中央信号应能保证断路器的位置指示正确。对音响监视的断路器控制信号电路，应能实现亮屏（运行时断路器位置指示灯亮）或暗屏（运行时断路器位置指示灯暗）运行。对事故信号、预告信号及光字牌，应能进行是否完好的实验。音响信号应能重复动作，并能手动和自动复归，而故障性质的显示灯仍保留。变电所发生事故时，应能通过事故信号的分析迅速确定事故的性质。接线应简单、可靠，对信号回路是否完好应能监视。二二第四节 中央信号回路变电所变电所中的信号中的信号装置分类装置分类事故信号事故信号预告信号预告信号位置信号位置信号指挥信号指挥信号联系信号联系信号第一章 变电所的控制与信号回路具体注释具体注释第四节 中央信号回路第一章完第一章 变电所的控制与信号回路第四节 中央信号回路