供配电系统二次接线.ppt

第八章第八章 供配电系统的二次接线供配电系统的二次接线本章内容变电所二次回路是用于保障一次回路的正确、安全、可靠运行的系统本章对高压断路器控制回路、中央信号回路、自动重合闸与自动电源投入装置等进行详细分析主要掌握以下几个内容：•二次接线的基本知识二次回路的概念、作用和分类第六章第六章 供配电系统的二次接线供配电系统的二次接线•高压断路器控制回路ü高压断路器手动控制回路ü高压断路器自动控制回路ü高压断路器的跳跃和防跳•中央信号回路ü中央预告信号回路的工作原理ü中央事故信号回路的工作原理•自动重合闸装置•备用电源自动投入装置第一节第一节 二次回路概述二次回路概述一 二次回路概念及其作用•用来控制、指示、监测和保护一次电路运行以及为二次回路提供操作电源等功能的回路•主要包括：断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路以及自动化回路、操作电源回路等第一节第一节 二次回路概述二次回路概述第一节第一节 二次回路概述二次回路概述二 二次回路图分类第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•高压断路器控制方式：远方控制、就地控制高压断路器控制回路的组成高压断路器控制回路的组成控制机构中间传送机构操作机构/执行机构发出分、合闸命令的控制开关或控制按钮如继电器、接触器的触点等，将命令传送到操作机构。

执行操作命令，为断路器控制回路的控制对象Ø电磁操动机构Ø弹簧操动机构Ø液压操动机构第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路一 高压断路器控制回路要求•手动和自动控制结合•监视和保护ü监视控制回路操作电源以及跳闸、合闸回路的完好性ü对二次回路短路、过负荷进行保护•命令自动解除ü断路器操动机构中的合、跳闸线圈按短时通电短时通电设计，在合闸或者跳闸完成后能够自动解除命令脉冲，切断合闸或者跳闸电源•位置信号ü具有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•防跳措施ü具有防止断路器多次合、跳闸的防跳措施•事故跳闸回路按照不对应原理接线•监视和闭锁回路ü采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路二 电磁操动机构的断路器控制回路1 控制开关LW2-Z控制开关第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•LW2型系列自动复位控制开关（万能开关、复合开关、组合开关）结构第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路两类动触点：ü触点片固定在轴上，随轴一起转动ü触点片与轴有一定角度的自由行程，当手柄转动角度在其自由行程内时，触点保持不动，自由行程有：45°、90°、135°第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•型控制开关的触点图表如下所示：●：接通状态﹣：断开状态F81a46a40202013245867910912101113141415 1316171917181820212321222224TD← ﹣ ●﹣ ﹣ ﹣﹣●﹣●﹣﹣﹣●﹣﹣●PC↑ ●﹣ ﹣ ﹣ ●﹣﹣●﹣﹣﹣●﹣﹣●﹣C↗﹣ ﹣ ●﹣ ﹣●﹣﹣﹣●●﹣﹣●﹣﹣CD↑ ●﹣ ﹣ ﹣ ●﹣﹣﹣﹣●●﹣﹣●﹣﹣PT← ﹣ ●﹣ ﹣ ﹣﹣●●﹣﹣﹣●﹣﹣●﹣T↙﹣ ﹣ ﹣ ●﹣﹣●﹣●﹣﹣﹣●﹣﹣●第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路注意几点：注意几点：ü共有24个固定触点ü共有6个触点盒；而且每个触点盒中都有4个触点，按照触点盒的位置为序进行编号排列ü四个字母的含义：T——跳闸D——后C——合闸P——预备ü注意分析过程中用到的触点，主要用到触点号为5—16，即中间的四个触点盒第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•型控制开关的触点图表如下所示：●：接通状态﹣：断开状态F81a46a40202013245867910912101113141415 1316171917181820212321222224TD←﹣ ●﹣ ﹣ ﹣﹣●﹣●﹣﹣﹣●﹣﹣●PC↑●﹣ ﹣ ﹣ ●﹣﹣●﹣﹣﹣●﹣﹣●﹣C↗﹣ ﹣ ●﹣ ﹣●﹣﹣﹣●●﹣﹣●﹣﹣CD↑●﹣ ﹣ ﹣ ●﹣﹣﹣﹣●●﹣﹣●﹣﹣PT←﹣ ●﹣ ﹣ ﹣﹣●●﹣﹣﹣●﹣﹣●﹣T↙﹣ ﹣ ﹣ ●﹣﹣●﹣●﹣﹣﹣●﹣﹣●2 电磁操动机构的断路器控制回路①手动控制a)合闸前状态 •SA：TD•触点10-11接通。

形成回路，+WC-K11,10-HG-1R-QF1-KM—WCQF1闭合，HG绿灯亮，由于限流电阻R1的存在，流过合闸接触器线圈KM的电流很小，不足以使其动作•绿灯亮表示合闸回路完好且断路器处于跳闸位置•触点14-15接通，QF2此时断开，构不成回路触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路2 电磁操动机构的断路器控制原理b)预备合闸 •SA：PC•触点9-10接通形成回路，此时控制开关的位置和合闸后的位置相同，但是断路器依然处于断开位置——不对应接线原理：即控制开关的指示位置与断路器的实际位置不对应；绿灯发闪光表示断路器处于预备合闸位置，提醒工作人员核对操作是否正确•触点13-14接通，QF2此时断开，构不成回路触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路c)合闸•SA：C•触点5-8接通形成回路，没有R1限流，电流很大，KM动作，对应触点KM1，KM2闭合，合闸线圈YO通电，断路器合闸动作合闸完成后，断路器的常闭辅助触点QF1断开，即自动断开合闸回路，绿灯灭而断路器的常开辅助触点QF2闭合•触点9-12接通，断路器闭合，常闭触点QF1此时断开，不构成回路，HG灭掉。

•触点13-16接通断路器闭合，常开触点QF2此时闭合，构成回路，因2R，电流小，不足以使跳闸线圈YR动作，因为只是HR红灯亮，起到指示的作用，表明SA处于合闸位置触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路d)合闸后•SA：CD•触点13-16接通形成回路，红灯亮由于2R的存在，不足以使跳闸线圈YR动作，因而红灯发出平光指示断路器处于合闸状态，同时表明跳闸回路完好以及控制回路中的熔断器1FU、2FU完好•触点9-10接通，断路器闭合，常闭触点QF1此时断开，不构成回路触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路e)预备跳闸•SA：PT•触点13-14接通形成回路，红灯接闪光母线，红灯发闪光，此时控制开关的位置处于跳闸后的位置，但断路器依然处于合闸状态——不对应接线原理表明处于预跳状态•触点10-11接通，断路器处于闭合状态，常闭触点QF1此时断开，不构成回路触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路f)跳闸•SA：T•触点6-7接通形成回路，没有2R限流，电流很大，YR（跳闸线圈）接通，断路器跳闸，之后QF1闭合，QF2断开此时红灯灭。

•触点10-11接通断路器断开，常闭触点QF1此时闭合，构成回路，绿灯亮•触点14-15接通，断路器断开，常开触点QF2此时断开，不构成回路触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路②自动控制•断路器的自动控制通过自动装置的继电器触点1K、2K完成，两者分别与5-8和6-7并联分别实现合闸和跳闸的自动控制，执行过程不再由控制开关来控制，即控制开关的位置不变化•当1K动作后，执行合闸操作，断路器处于合闸状态，QF1断开，QF2闭合而此时控制开关依然处于跳闸后状态触点14-15接通，红灯发闪光但正常合闸后的指示灯为红灯发出平光，断路器的状态和控制开关的位置不一致，需要人为把控制开关扳到合闸后位置触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•当2K动作后，自动执行跳闸操作，断路器处于跳闸状态，QF2断开，QF1闭合而此时控制开关依然处于合闸后状态触点9-10接通，绿灯发闪光但正常跳闸后为绿灯发平光通知值班人员断路器自动跳闸，断路器的状态和控制开关的位置不一致，需要人为把控制开关扳到跳闸后位置•自动跳闸和自动合闸后，指示灯指示状态与断路器的实际状态不对应，需要人为改变控制开关的位置。

第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路触点图表回路图③断路器的防跳•如果没有KTL防跳继电器，在合闸后，如果控制开关的触点5-8或者自动装置触点1K被卡死，而此时系统中出现永久性故障，继电保护使断路器跳闸后，断路器常闭触点QF1闭合，合闸回路又被接通，则出现多次“跳闸-合闸”的现象，称为断路器跳跃•跳跃会导致断路器损坏，造成事故的扩大，故需要增加防跳继电器KTL触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•防跳继电器工作原理KTL电流线圈：起动电流线圈，串与跳闸回路中电压线圈：电压自保持线圈；常开触点与电压自保持线圈并联于合闸回路中，常闭触点串联于合闸回路中触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路•防跳继电器工作原理当控制开关合闸（5-8接通）或者自动装置触点1K闭合时，如果此时系统中存在永久性故障，则继电保护动作，触点2K闭合，使得断路器跳闸跳闸电流流过防跳继电器KTL的电流线圈，使其启动，常闭触点KTL2断开，常开触点KTL1闭合，使其KTL电压线圈也动作，并且电压自保持；断路器跳开后，QF1闭合，如果此时合闸脉冲没有解除，即控制开关或者自动装置触点被卡死，因常闭触点KTL2已断开，所以断路器不会合闸；只有当触点5-8或者1K断开后，防跳继电器KTL电压线圈失电后，常闭触点才能闭合，这样就能防止跳跃现象的出现。

触点图表回路图第二节第二节 高压断路器控制回路高压断路器控制回路第三节第三节 中央信号回路中央信号回路一 中央信号回路的作用及类型1 作用•变电所进出线、变压器和母线等都要配置继电保护或者监测装置，保护或者监测装置动作后都要通过中央信号中央信号系统系统发出相应的信号来提示运行人员，能够直接反映出继电保护以及绝缘装置的状态•中央信号回路主要包括：事故信号回路和预告信号回路第三节第三节 中央信号回路中央信号回路2 中央信号回路类型•事故信号  断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）发出声响，同时断路器的位置指示灯发出闪光，事故类型光字牌亮，指示故障的位置和类型故障的位置和类型•预告信号  当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃发出声响信号，同时标有故障性质的光字牌点亮，指示不正常运行状态的类型•位置信号  位置信号包括断路器位置信号和隔离开关位置信号等•指挥信号和联系信号  用于主控制室向其它控制室发出操作命令和控制室之间的联系第三节第三节 中央信号回路中央信号回路二 中央事故信号回路•中央事故信号：断路器事故跳闸后，能够及时发出音响信号（蜂鸣器或电笛）第三节第三节 中央信号回路中央信号回路•中央中央复归不重复动作的事故信号回路复归不重复动作的事故信号回路ü断路器正常工作时：断路器合闸，控制开关SA的K1-3、K19-17接通，此时每个断路器的辅助常闭触点是断开的；从而所有回路不通。

ü断路器事故跳闸时，如1QF跳闸、则1QF闭合Ø回路：+WS—HB—KM常闭触点—K1-3—K19-17—1QF—-WSØ蜂鸣器HB发出声响Ø按2SB复归按钮，KM线圈通电，常闭KM12断开，常开KM34闭合，继电器KM自锁Ø如此时2QF发生事故跳闸，蜂鸣器HB不能发声即不能重复动作第三节第三节 中央信号回路中央信号回路中央复归不重复动作的事故信号回路1SB：试验按钮：试验按钮2SB：音响解除按钮：音响解除按钮第三节第三节 中央信号回路中央信号回路•中央复归重复动作预告信号回路ü当SA处于工作位置：K13-14,15-16接通，若系统中出现异常运行，则1K、2K中对应的继电器触点闭合，假设1K闭合：Ø回路：+WS—1K—1HL—K13-14,K15-16—KI—— -WSØHA发出音响，光字牌1HL发亮指示三 中央预告信号回路•中央预告信号：供电系统中，发生不正常工作状态时发出的音响信号（电铃），并用光字牌和灯光显示故障的地点和性质1SB：试验按钮：试验按钮2SB：音响解除按钮：音响解除按钮KI：冲击继电器：冲击继电器TA：脉冲变流器：脉冲变流器HA：电铃：电铃1HL，，2HL：光字牌：光字牌一、自动重合闸装置(ARD)ü架空线路上的故障大多数是瞬时性短路ü这些故障虽然引起断路器跳闸，但短路故障后，故障点的绝缘一般能自行恢复。

此时若断路器再合闸，便可恢复供电，从而提高了供电的可靠性ü自动重合闸装置是当断路器跳闸后,能够自动地将断路器重新合闸的装置运行资料表明重合闸成功率约在60%～90%ü自动重合闸装置主要用于架空线路ü按重合次数来分有一次重合闸、二次或三次重合闸，用户变电所一般采用一次重合闸第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置•手动或遥控操作断开断路器及手动合闸于故障线路，断路器跳闸后，自动重合闸不应动作•除上述情况外，当断路器因继电保护动作或其它原因而跳闸时，自动重合闸装置均应动作•自动重合次数应符合预先规定，即使ARD装置中任一元件发生故障或接点粘接时，也应保证不多次重合1.对自动重合闸的要求：第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置•应优先采用由控制开关位置与断路器位置不对应的原则来起动重合闸同时也允许由保护装置来起动，但此时必须采取措施来保证自动重合闸能可靠动作•自动重合闸在完成动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次再动作有值班人员的10kV以下线路也可采用手动复归•自动重合闸应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电器保护的动作第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置•断路器处于合闸后状态（CD），触点21-23接通，ARD投入，触点1-3接通。

•+WC→2SA→R4→C→-WC，电容器C经4R充电指示灯HL亮,表示母线电压正常,电容器已在充电状态•断路器常闭触点QF（1-2）此时断开，KAR时间继电器回路不通2.电气一次自动重合闸装置1SA为断路器控制开关；2SA为自动重合闸装置选择开关,用于投入和解除ARD；KAR为重合闸继电器1）故障跳闸后的自动重合闸过程Ø线路正常工作时：接线图第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置Ø线路发生故障时•继电保护(速断或过电流)动作,断路器跳闸，断路器常开触点QF（1-2）闭合，触点21-23闭合，触点2-4断开•KT通电动作,KT（3-4）经延时后闭合,电容器C对KM电压线圈放电,使KM动作•KM（1-2）打开使HL熄灭，表示KAR动作•回路：+WC → 2SA →KM(3-4),KM(5-6) →KM电流线圈→KS →XB →KTL(3-4) →QF(3-4)使合闸接触器1KM动作，使断路器重新合闸，若故障为瞬时性的，重合闸合闸成功接线图第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置（2）手动跳闸时，重合闸不应重合•手动操作控制开关跳闸时和跳闸后，触点21-23均不通，从而可靠切断了重合闸的正电源。

重合闸不可能动作•在“预备跳”和“跳闸后”触点2-4接通，使电容器与6R并联，C充电不到电源电压而不能重合闸 （3）防跳功能当ARD重合于永久性故障时，断路器将再一次跳闸，若KAR中KM(3-4)、KM(5-6)触点被粘住时，KTL的电流线圈因跳闸而被起动， KTL （1-2）闭合并能自锁， KTL电压线圈通电保持， KTL(3-4)断开，切断合闸回路，防止跳跃现象 接线图第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置（4） ARD与继电保护的配合方式•ARD与继电保护配合的主要方式目前在供配电系统为重合闸后加速保护方式•重合闸后加速保护就是当线路上发生故障时，保护首先按有选择性的方式动作跳闸断路器重合后，若重合于永久性故障，则加速保护动作，切除故障•后加速继电器2KM也因KM(7-8)闭合而起动，若故障为永久性的,则继电保护动作不经延时，接通跳闸回路跳闸；而此时，电容器C与KM线圈已经并联,电容C将不会充电至电源电压值,自动重合闸只重合一次接线图第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置（5） 手动合闸于故障回路时，重合闸不应动作•手动合闸时，触点25-28和5-8闭合，启动加速继电器2KM，若为故障回路，则继电保护动作不经延时，接通跳闸回路跳闸；并起动防跳继电器KTL，KTL(3-4)断开，重合闸无法接通合闸回路，不能重合闸。

第四节第四节 自动重合闸装置自动重合闸装置接线图一、备用电源自动投入装置(APD)两路电源工作电源备用电源备用电源自动投入装置就是当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速的将备用电源投入工作的装置或互为备用第五节第五节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置•工作电源电压不论何种原因消失(故障或误操作)时，APD应动作•应保证在工作电源断开后，备用电源电压正常时，才投入备用电源•备用电源自动投入装置只允许动作一次•电压互感器二次回路断线时，APD不应误动作•采用APD的情况下，应检验备用电源过负荷情况和电动机自起动情况如过负荷严重或不能保证电动机自起动，应在APD动作前自动减负荷1.对备用电源自动投入装置的要求第五节第五节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置2 备用电源的APD接线第五节第五节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置•当1WL工作时，2WL为备用1QF在合闸位置，1SA的触点5-8、6-7不通，16-13通1QF的辅助触点中常闭打开，常开闭合2QF在跳闸位置，2SA的5-8、6-7、13-16均断开•当1WL电源侧因故障而断电时，电压继电器1KV、2KV常闭触点闭合，1KT动作，其延时闭合触点1KT经延时闭合，回路WC →1KT →1KS →1QF →1YR →WC使1QF的跳闸线圈1YR通电,则1QF跳闸。

第五节第五节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置接线图第五节第五节 备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置•1QF（1-2）闭合，则2QF的合闸线圈2YO经1SA（16-13）→ 1QF（1-2）→4KS→2KM常闭触点→2QF（7-8）→2YO → WC（b）通电，将2QF合上，从而使备用电源2WL自动投入，变配电所恢复供电•同样当2WL为主电源时，发生上述现象后，1WL也能自动投入在合闸电路中，虚框内的触点为对方断路器保护回路的出口继电器触点，用于闭锁APD，当1QF因故障跳闸时，2WL线路中的APD合闸回路便被断开，从而保证变配电所内部故障跳闸时，APD不被投入接线图。