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每天學(xué)習(xí)一點(diǎn)點(diǎn)——二次回路基礎(chǔ)知識(shí)(純文字)

 肅十一郎 2017-10-13

一、二次回路及其作用

發(fā)電廠(chǎng)和變電所的電氣設(shè)備可分為一次設(shè)備、二次設(shè)備。(經(jīng)常還將遠(yuǎn)動(dòng)或測(cè)控設(shè)備稱(chēng)為三次設(shè)備,通訊設(shè)備稱(chēng)為四次設(shè)備)

一次設(shè)備:也稱(chēng)主設(shè)備,是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體。它是直接生產(chǎn)、輸送與分配電能的設(shè)備,包括如:發(fā)電機(jī)、電力變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線(xiàn)、電力電纜與輸電線(xiàn)路等。

二次設(shè)備:是對(duì)一次設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和監(jiān)測(cè)的設(shè)備。它包括:控制設(shè)備、繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置、測(cè)量?jī)x表、信號(hào)設(shè)備等。

二次回路:二次設(shè)備按照一定規(guī)則連接起來(lái)以實(shí)現(xiàn)某種技術(shù)要求的電氣回路。

二、二次回路的范圍

控制回路:由控制開(kāi)關(guān)與控制對(duì)象(如斷路器、隔離開(kāi)關(guān))的傳遞機(jī)構(gòu)、執(zhí)行(或操作)機(jī)構(gòu)組成。其作用是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行“合”、“分”操作。

調(diào)節(jié)回路:是指調(diào)節(jié)型自動(dòng)裝置。如由VQC系統(tǒng)對(duì)主變進(jìn)行有載調(diào)壓、對(duì)電容器進(jìn)行投切的裝置,發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置。它是由測(cè)量機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其作用是根據(jù)一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的變化,實(shí)時(shí)在線(xiàn)調(diào)節(jié)一次設(shè)備的工作狀態(tài),以滿(mǎn)足運(yùn)行要求。

繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路:是由測(cè)量回路、比較部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等組成。其作用是根據(jù)一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),判斷其發(fā)生故障或異常時(shí),自動(dòng)發(fā)出跳閘命令有選擇性地切除故障,并發(fā)出相應(yīng)地信號(hào),當(dāng)故障或異常消失后,快速投入有關(guān)斷路器(重合閘及備用電源自動(dòng)投入裝置),恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

以上主要是指常規(guī)的電磁型繼電器等構(gòu)成的保護(hù)與自動(dòng)裝置

測(cè)量回路:由各種測(cè)量?jī)x表及其相關(guān)回路組成。其作用是指示或記錄一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),以便運(yùn)行人員掌握一次系統(tǒng)的運(yùn)行情況,同時(shí)也是分析電能質(zhì)量、計(jì)算經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、了解系統(tǒng)潮流和主設(shè)備運(yùn)行工況的主要依據(jù)。

綜合自動(dòng)化已使該回路與三次回路的分界點(diǎn)越來(lái)越模糊

信號(hào)回路:由信號(hào)發(fā)送機(jī)構(gòu)和信號(hào)繼電器等構(gòu)成。其作用是反映一、二次設(shè)備的工作狀態(tài)。

操作電源系統(tǒng):由電源設(shè)備和供電網(wǎng)絡(luò)組成,它常包括直流電源系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)。其作用主要是給控制、保護(hù)、信號(hào)等設(shè)備提供工作電源與操作電源,供結(jié)主變冷卻、結(jié)水與結(jié)煤等動(dòng)力設(shè)備,確保發(fā)電廠(chǎng)與變電所所有設(shè)備正常工作。

部頒《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置運(yùn)行管理規(guī)程》中連接保護(hù)裝置的二次回路(繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)管理):

1)從電流互感器、電壓互感器二次側(cè)端子開(kāi)始到有關(guān)繼電保護(hù)裝置的二次回路(對(duì)多油斷路器或變壓器等套管互感器,自端子箱開(kāi)始。

2)從繼電保護(hù)直流分路熔絲開(kāi)始到有關(guān)保護(hù)裝置的二次回路。

3)從保護(hù)裝置到控制屏和中央信號(hào)屏間的直流回路。

4)繼電保護(hù)裝置出口端子排到斷路器操作箱端子排的跳、合閘回路。

高頻通道:以結(jié)合濾波器的初級(jí)、次級(jí)為分界點(diǎn)。

三、二次回路的圖紙

二次圖紙:通常分為“原理接線(xiàn)圖”和“安裝接線(xiàn)圖”。

原理接線(xiàn)圖:通常又分為“歸總式原理接線(xiàn)圖”和“展開(kāi)式原理接線(xiàn)圖”。

1)歸總式原理接線(xiàn)圖:簡(jiǎn)稱(chēng)原理圖,它以整體的形式表示各二次設(shè)備之間的電氣聯(lián)接,一般與一次回路的有關(guān)部分畫(huà)在一起,設(shè)備的接點(diǎn)與線(xiàn)圈是集中畫(huà)在一起的,能綜合出交流電壓、電流回路和直流回路間的聯(lián)系,使讀圖者對(duì)二次回路的構(gòu)成及動(dòng)作過(guò)程有一個(gè)明確的整體概念

(例圖P4 圖1-1 10kV線(xiàn)路過(guò)流保護(hù)原理圖,缺點(diǎn)?)

2)展開(kāi)式原理接線(xiàn)圖:以分散的形式表示二次設(shè)備之間的連接。展開(kāi)圖中二次設(shè)備的接點(diǎn)與線(xiàn)圈分散布置,交流電壓、交流電流、直流回路分別繪制。這種繪制方式容易跟蹤回路的動(dòng)作順序,便于二次回路的設(shè)計(jì),也容易在讀圖時(shí)發(fā)現(xiàn)回路中的錯(cuò)誤。

安裝接線(xiàn)圖:包括屏面布置圖、屏后接線(xiàn)圖、端子排圖等。

屏面布置圖:表示二次設(shè)備在屏面(及屏后、屏頂)的安裝位置,一般按實(shí)際尺寸的一定比例繪制。(例圖10kV線(xiàn)路保護(hù)屏屏面布置圖)

屏后接線(xiàn)圖:表示屏內(nèi)二次設(shè)備間的電氣連接關(guān)系。 (例圖10kV線(xiàn)路保護(hù)屏背面接線(xiàn)圖)

端子排圖:表示屏端子排與屏內(nèi)二次設(shè)備及屏外電纜間的連接關(guān)系。(例圖10kV線(xiàn)路保護(hù)屏端子排圖)

四、二次回路的讀圖

二次回路圖的邏輯性強(qiáng),在繪制時(shí)遵循一定的規(guī)律,讀圖時(shí)應(yīng)按一定順序進(jìn)行才容易看懂。一般讀圖的規(guī)律為: (例圖35kV線(xiàn)路二次回路展開(kāi)圖)

1)先交流、后直流;

2)交流看電源、直流找線(xiàn)圈;

3)先找線(xiàn)圈、再找接點(diǎn),每個(gè)接點(diǎn)都查清;

4)先上后下、先左后右,屏外設(shè)備不能掉;

5)安裝圖紙要結(jié)合展開(kāi)圖。

五、二次回路的編號(hào)原則

二次回路常采用回路編號(hào)法、相對(duì)編號(hào)法兩種。

回路編號(hào)法:按“等電位”原則標(biāo)注,在電氣回路中相同電位的回路采用同一編號(hào)。如跳閘回路的7、分閘回路的37,電流回路的A411等。這一編號(hào)方法便于讀圖時(shí)了解回路的作用,在原理圖中運(yùn)用最多。

相對(duì)編號(hào)法:按接線(xiàn)對(duì)側(cè)的設(shè)備名稱(chēng)編號(hào),如TWJ-1為位置繼電器的1腳,I3-7為第一安裝單元第三個(gè)元件的7腳。這種編號(hào)法便于查找該連線(xiàn)的趨向,常用于安裝圖中。

回路編號(hào)用3位或3位以下數(shù)字組成,需要標(biāo)明回路的相別或某些主要特征時(shí),可在數(shù)字標(biāo)號(hào)的前面(或后面)增注文字符號(hào)。如1、37a、A630等。

交流回路的文字標(biāo)號(hào)

數(shù)字編號(hào)的分配(具體見(jiàn)規(guī)程P82)

回路編號(hào)應(yīng)用遵循一定的規(guī)則,主要為:

1)對(duì)不同用途的直流回路,使用不同的數(shù)字范圍,如控制與保護(hù)回路用1~399(400~599),勵(lì)磁回路用600~699。

2)保護(hù)與控制回路使用的數(shù)字按熔斷器(或小開(kāi)關(guān))分組,每一百為一組,如101~199,301~399等,其中正極性回路編為單數(shù),由小至大,負(fù)極性回路編為雙數(shù),由大至小。

3)信號(hào)回路的數(shù)字編號(hào),按事故、位置、預(yù)告、指揮信號(hào)進(jìn)行分組,按數(shù)字大小進(jìn)行排列。

4)開(kāi)關(guān)設(shè)備、控制回路的數(shù)字編號(hào)組,應(yīng)按開(kāi)關(guān)設(shè)備的數(shù)字序號(hào)選取。如1KK所在的回路選101~199,3KK所在的回路選301~399。

5)對(duì)接點(diǎn)、開(kāi)關(guān)、按鈕等兩側(cè),雖然閉合時(shí)為等電位,應(yīng)不同編號(hào),但只改變編號(hào)大小而不改變單、雙數(shù)(極性)。經(jīng)過(guò)回路中主要降壓元件(如線(xiàn)圈、電阻等)后改變其單、雙數(shù)(極性)。

某些回路形成了特定編號(hào),不能隨意挪作它用。如:正負(fù)電源的101、102,紅綠燈回路的135、105等。

六、二次回路導(dǎo)線(xiàn)的選擇

按機(jī)械強(qiáng)度要求選擇: (電纜與絕緣導(dǎo)線(xiàn))

1)連接強(qiáng)電:截面不小于1.5mm2。

2)連接弱電:截面不小于0.5mm2。

按電氣性能要求選擇:

1)保護(hù)和測(cè)量的電流回路截面不小于2.5mm2 。

2)在保護(hù)的電流回路所選導(dǎo)線(xiàn)(截面)要經(jīng)電流互感器10%誤差缺陷校核。

3)在電壓回路的導(dǎo)線(xiàn)(截面)要滿(mǎn)足計(jì)費(fèi)電能表不大于0.5%壓降,保護(hù)與測(cè)量不大于3%壓降。

4)在操作回路中,所選導(dǎo)線(xiàn)(截面)應(yīng)滿(mǎn)足最大壓降(含回路中電流線(xiàn)圈阻抗)不大于10%額定電源電壓。

七、電纜截面的計(jì)算

電流回路所選電纜要滿(mǎn)足互感器10%誤差曲線(xiàn)要求。

導(dǎo)線(xiàn)面積計(jì)算公式S=K1L/γ (Z1-K2Z2-Z3)

其中: γ--電導(dǎo)系數(shù),銅取57m/Ω mm2

Z1--按10%誤差曲線(xiàn)查出的允許阻抗

Z2--繼電器阻抗,Ω

Z3--接觸電阻,一般取0.05~0.1Ω

L--電纜長(zhǎng)度,m

K1--連接導(dǎo)線(xiàn)的阻抗換算系數(shù)

K2--繼電器的阻抗換算系數(shù)

電壓回路所選電纜要滿(mǎn)足允許壓降要求。

導(dǎo)線(xiàn)面積計(jì)算公式S= KPL/γULΔU

其中:γ--電導(dǎo)系數(shù),銅取57m/Ω mm2

L--電纜長(zhǎng)度,m

K--連接導(dǎo)線(xiàn)的阻抗換算系數(shù)

ΔU--允許電纜壓降,V

P--電壓互感器每一相負(fù)載,VA

UL --電壓互感器二次線(xiàn)電壓,V

控制及信號(hào)回路所選電纜要滿(mǎn)足總壓降不大于10%額定電源電壓的要求。

導(dǎo)線(xiàn)允許長(zhǎng)度L=ΔU(%)UNSγ/2×100×Imax

其中: ΔU(%)--控制回路正常工作時(shí)允許壓降,

取10

UN--直流額定電壓,V

Imax--流過(guò)回路的最大電流,A

S--電纜截面,mm2

γ--電導(dǎo)系數(shù),銅取57m/Ω mm2

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