开关柜二次控制原理图.docx

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开关柜二次控制原理图

一、二次回路的定义

　　由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路

二次回路在词典中的解释：

在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆联成的电路。

用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。

用于监视测量表计、控制操作信号、继电保护和自动装置等所组成电气连接的回路均称为二次回路或称二次接线。

二、二次回路的组成

　　指对一次设备的工作进行监视、控制、测量、调节和保护，所配置的如：

测量仪表、继电器、控制和信号元件，自动装置、继电保护装置、电流、电压互感器等，按一定的要求连接在一起所构成的电气回路，称为二次接线或称为二次回路。

一次回路的组成由发电机、变压器、电力电缆、断路器、隔离开关、电压、电流互感器、避雷器等构成的电路，称为一次接线或称为主接线。

三、二次回路的分类

1、按电源性质分

交流电流回路---由电流互感器（TA）二次侧供电给测量仪表及继电器的电流线圈等所有电流元件的全部回路。

交流电压回路---由电压互感器（TV）二次侧及三相五柱电压互感器开口三角经升压变压器转换为220V供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及信号电源等。

直流回路---使用所变输出经变压、整流后的直流电源。

蓄电池---适用于大、中型变、配电所，投资成本高，占地面积大。

2、按用途区分

测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路、操作电源回路。

操动回路---包括从操动（作）电源到断路器分、合闸线圈之间的所有有关元件，如：

熔断器、控制开关、中间继电器的触点和线圈、接线端子等。

信号回路---包括光字牌回路、音响回路（警铃、电笛），是由信号继电器及保护元件到中央信号盘或由操动机构到中央信号盘。

四、二次回路识图

　　常用的继电保护接线图包括：

继电保护的原理接线圈、二次回路原理展开图、施工图（二次回路又称背面接线图、盘面布置图）。

1、看图

A、"先看一次，后看二次"。

一次：

断路器、隔离开关、电流、电压互感器、变压器等。

了解这些设备的功能及常用的保护方式，如变压器一般需要装过电流保护、电流速断保护、过负荷保护等，掌握各种保护的基本原理；再查找一、二次设备的转换、传递元件，一次变化对二次变化的影响等。

B、"看完交流，看直流"。

指先看二次接线图的交流回路，以及电气量变化的特点，再由交流量的"因"查找出直流回路的"果"。

一般交流回路较简单。

C、"交流看电源、直流找线圈"。

指交流回路一般从电源入手，包含交流电流、交流电压回路两部分；先找出由哪个电流互感器或哪一组电压互感器供电（电流源、电压源），变换的电流、电压量所起的作用，它们与直流回路的关系、相应的电气量由哪些继电器反映出来。

D、"线圈对应查触头，触头连成一条线"。

指找出继电器的线圈后，再找出与其相应的触头所在的回路，一般由触头再连成另一回路；此回路中又可能串接有其它的继电器线圈，由其它继电器的线圈又引起它的触头接通另一回路，直至完成二次回路预先设置的逻辑功能。

E、"上下左右顺序看，屏外设备接着连"。

主要针对展开图、端子排图及屏后设备安装图。

原则上由上向下、由左向右看，同时结合屏外的设备一起看。

2、原理图

对于与二次回路直接相连的一次接线部分绘成三线形式，而其余部分则以单线图表达。

原理图多用于对继电保护装置和自动装置的原理学习和分析或作为二次回路设计的原始依据。

A、原理图的仪表和继电器都是以整体形式的设备图形符号表示的，但不画出其内部的电路图，只画出触点的连接。

B、原理图是将二次部分的电流回路、电压回路、直流回路和一次回路图绘制在一起；特点是能使读图人对整个装置的构成有一个整体的概念，并可清楚地了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。

C、缺点：

对二次接线的某些细节表示不全面，没有元件的内部接线。

端子排号码和回路编号、导线的表示仅一部分，并且只标出直流电源的极性等。

3、展开图

展开图和原理图是同一接线的两种表达方式。

"直观性好"　

A、将二次回路的设备展开表示，分成交流电流、交流电压回路，直流回路，信号回路。

B、将不同的设备按电路要求连接，形成各自独立的电路。

C、同一设备（电器元件）的线圈、触点，采用相同的文字符号表示，同类设备较多时，采用数字序号。

D、展开图的右侧以文字说明回路的用途。

E、展开图中所有元器件的触点都以常态表示，即没有发生动作。

4、安装接线图

A、屏背面展开图---以屏的结构在安装接线图上展开为平面图来表示。

屏背面部分装设仪表、控制开关、信号设备和继电器；屏侧面装设端子排；屏顶的背面或侧面装设小母线、熔断器、附加电阻、小刀开关、警铃、蜂鸣器等。

　B、屏上设备布置的一般规定---最上为继电器，中为中间继电器，时间继电器，下部为经常需要调试的继电器（方向、差动、重合闸等），最下面为信号继电器，连接片以及光字牌，信号灯，按钮，控制开关等。

　C、保护和控制屏面图上的二次设备，均按照由左向右、自上而下的顺序编号，并标出文字符号；文字符号与展开图、原理图上的符号一致；在屏面图的旁边列出屏上的设备表（设备表中注明该设备的顺序编号、符号、名称、型号、技术参数、数量等）；如设备装在屏后（如电阻、熔断器等），在设备表的备注栏内注明。

　D、在安装接线图上表示二次设备---屏背面接线图中，设备的左右方向正好与屏面布置图相反（背视图）；屏后看不见的二次设备轮廓线用虚线画出；稍复杂的设备内部接线（如各种继电器）也画出，电流表、功率表则不画；

各设备的内部引出端子（螺钉），用一小圆圈画出并注明端子的编号。

5、接线端子---连接同一屏（除特殊信号联络外）上不同设备电路。

A、试验端子---用于需要投入试验仪器的电流回路时可用到，主要利用它可校验电流回路中的仪表和继电器的准确度，可保证电流互感器的二次侧在测试中不会开路且又不必松动原来的接线。

B、连接试验端子---同时具备连接端子和试验端子的功能，常用于需要彼此连接的电流试验回路中。

C、特殊端子---用于需要很方便地开断回路的场合。

配电应用电缆截面积（铜芯）电流回路≥2.5MM2，长度较长时应≥4～6MM2　电压回路、控制回路、信号回路≥1.5MM2

二次图纸识图与标号知识

会识图的重要性会看变电站的常用图纸资料是变电站值班员的一项基本能力，是值班员通过自学熟悉变电站的前提条件，是分析二次回路异常或故障的基础能力。

第2小节二次识图须准备的相关知识

2.1常用的概念说明

接点的常态：

指在变电站图纸中的继电器、接触器或压力等接点的正常状态。

对开关、刀闸、地刀的位置辅助接点，是指开关、刀闸、地刀在断开位置时接点的状态。

对于压力接点、温度接点、热继电器等，指正常压力下的状态。

对于继电器或接触器指它们不励磁时的状态。

励磁与不励磁：

对于电压型线圈的继电器或接触器，指在它们的线圈两端施加有足够大的电压，能使其接点分、合状态发生改变的状态。

对于电流型线圈的继电器或接触器，指在它们的线圈通过足够大的电流，能使其接点转态发生变化的电压。

接点动作与不动作：

接点处于常态，叫不动作。

如因设备的继电器或接触器励磁，或者压力改变、温度改变等，导致接点的分、合状态不同于常态，叫接点动作。

原理接线图：

用以表示测量表计、控制信号、保护和自动装置的工作原理。

原理图反映的整个装置（回路）的完整概念，主要用于了解装置、回路的动作原理。

在原理图中，各元件是整块形式，与一次接线有关部分划在一起，并由电流回路或电压回路联系起来。

但图中无端子编号、各回路交叉，实际使用非常不便。

展开图：

是另一种方式构成的接线图，各元件被分成若干部分。

元件的线圈、触点分散在交流回路和直流回路中。

在展开图中依电流通过的方向，画出按钮、触点、线圈和它们端子编号，由左至右，由上到下排列起来，最后构成完整的展开图。

在图的右侧还有文字说明回路的作用。

特点是条理清晰，非常方便对回路的逐一分析与检查。

常见的展开图有电流、电压回路图，控制及信号回路图。

平面布置图：

反映一个屏（保护屏、控制屏、电度表屏等）上全部设备的安装位置，并指明各设备在整个屏中的设备编号。

用于了解一个屏设备的布置情况（安装位置、设备型号和设备的编号）。

分屏前布置图、屏后布置图。

平面布置图：

反映一个屏（保护屏、控制屏、电度表屏等）上全部设备的安装位置，并指明各设备在整个屏中的设备编号。

用于了解一个屏设备的布置情况（安装位置、设备型号和设备的编号）。

安装接线图：

常见的有屏柜的端子接线图、开关或端子箱的安装接线图。

图中每个设备都有按一定顺序的编号、代号，设备的接线端子（柱）也有标号，此标号完全与产品的实际位置对应。

每个接线端子还注明有连接的去向。

端子排图还有回路编号（与展开图对应），端子连接的电缆去向、电缆的编号。

与现场实际设备的安装情况完全对应。

是安装和核对现场不可缺少的图纸。

2.2图形符号的意义

按《变电站值班员》一书后的图形符号，记忆常见符号：

常闭接点、常开接点、延时打开与延时闭合接点的区别、按钮、线卷的符号、接触器的触点、电阻等。

1D、2D、3D等屏、柜或端子箱内端子排上的端子符号，1n、2n、1-1n等为各装置的端子。

2.3二次回路的标号及标号的规律

为便于安装、运行和维护，在二次回路的所有设备之间的连线都要进行标号，这就是二次回路标号。

标号一般采用数字或数字和文字的组合，它表明了回路的性质和用途。

在图纸展开图的每个元件（触点、线圈、端子排的端子等）之间的线段都标号（常叫回路编号），回路标号通常能表明该回路的用途。

在屏柜或端子箱的端子排的端子接线头处均有回路标号（保护人员称为端子黑头上），此处的回路标号与图纸展开图的回路标号对应。

在同一个间隔，回路标号相同的端子、引线在电气上连接的电阻为零，即互相之间用导线连接。

熟记下列常用的回路标号：

1：

控制回路电源的正极。

如主变有三侧开关，则三侧开关的控制回路电源的正极分别为101、201、301。

2：

控制回路电源的正极。

3：

701：

信号回路电源的正极。

4：

702：

信号回路电源的正极。

5：

A4XX、B4XX、C4XX、N4XX：

为CT二次电流回路的A、B、C、N相。

特点为标号以4开头。

6：

A6XX、B6XX、C6XX、N6XX：

为CT二次电压回路的A、B、C、N相。

特点为标号以6开头。

其中A630、B630、C630为Ⅰ母电压，其中A640、B640、C640为Ⅱ母电压。

如本站有多个电压等级，则在630和640后增写Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，分别表示本站高压、中压、低压的母线电压回路。

7：

901、902、903…..或J901、J902、J903、…..等为信号回路。

8：

7、37、107、137，3、33、133、233一般为开关控制回路的跳闸或合闸回路。

●选学下面二次标号的编号规律知识

1、二次回路标号的基本原则是什么？

回路标号的基本原则是：

凡是各设备间要用控制电缆经端子进行联系的，都要按回路编号的原则进行标号。

此外，某些装设备在屏顶的设备与屏内设备进行连接，也需要经过端子排，此时屏顶设备就可看作是屏外设备，而在其连线上同样按回路编号原则给以相应的标号。

为了明确起见，对直流回路和交流回路采用不同的标号方法，而在交、直流回路中，对各种不同用途的回路又赋予不同的数字符号。

因此在二次回路接线图中，我们看到标号后，就能知道这一回路的性质而便于维护和检修。

2、二次回路标号的基本方法是什么？

答：

（1）用三位或三位以上的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面（或后面）增注文字符号。

（2）按“等电位”的原则标注，即在电气回路中，在连于一点上的所有导线（包括接触连接的可折线段）须标以相同的回路标号。

（3）电气设备的触点、线圈、电阻、电容器等元件所间隔的线段，即看为不同的线段，一般赋予不同的标号；对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路，可不标号。

3、简述直流回路的标号细则。

答：

（1）对于不同用途的支流回路，使用不同的数字范围，如控制和保护回路用001~099及1~599，励磁回路用601~609。

（2）控制和保护回路使用的数字标号，按熔断器所属的回路进行分组，每一百个数分为一组，如101~199，201~299，301~399，。

。

。

，其中每段里面先按正极性回路（编为奇数）由小到大，再编负极回路（偶数）由大到小，如100，101，103，133，….，142，140，….。

（3）信号回路的数字标号组，应按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。

（4）开关设备、控制回路的数字标号组，应按开关设备的数字序号进行选取。

例如：

有3个控制开关1KK、2KK、3KK，则1KK对应的控制回路数字标号选101、199，2KK对应的控制回路数字标号选201、299，熔断器所属回路，3KK对应的控制回路数字标号选301、399。

（5）正极回路线段按奇数标号，负极回路线段按偶数标号。

每经过回路的主要压降元（部）件（如线圈、绕组、电阻等）后，即行改变其极性，其奇偶顺序随之改变。

对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段，可任选奇数或偶数。

（6）对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。

例如：

正电源为101、201，负电源为102、202；合闸回路中的绿灯回路为105、205、305、405。

跳闸回路中的红灯回路编号为35、135、235。

。

。

等等。

4、简述交流回路的标号细则。

答：

（1）交流回路按相别顺序标号，它除用三位数字编号外，还加有文字标号以示区别。

列如A411、B411、C411。

如表9-1所示。

A相A相A相中性零开口三角形连接的电压互感器回路中的任一相文字标号ABCNLX角注标号abcnlx

（2）对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组。

如表9-2所示。

回路类别控制、保护、信号回路电流回路电压回路标号范围1~399400~599600~799电流回路的数字标号，一般以使位数字为一组。

如A401~A409，B401~B409、C401~C409。

。

。

。

。

。

A591~A599等。

若不够亦可以20为数为一组，供一套电流互感器之用。

几组并联的电流互感器的并联回路，应取数字组中较小的一组数字标号。

不同相的电流互感器并联时，并联回路应选任何一组电流互感器的数字组进行标号。

电压回路的数字标号，应以十位数字为一组。

如A601~A609，B601~B609、C601~C609、A791~A799，?

?

?

?

以供一个单独的互感器回路标号之用。

（3）电流互感器和电压互感器的回路，均须在分配给2的数字标号范围内，自互感器引出端开始，按顺序编号。

列如：

“TA”的回路标号用411~419，“2TV”的回路标号用621~629等。

（4）某些特殊的交流回路（如母线电流差动保护公共回路、绝缘监察继电器电压表的公共回路等）给予专用的标号组。

2.4相对编号法：

当两个设备的端子通过连线互相连接时，在安装接线图上，用相对编号法来表示设备某个端子（接线柱）的连线的连接去向。

简单的说为：

甲的端子上标乙的端子号，乙的端子标出甲的端子号。

这个编号标在每个设备的端子连接线的线头处。

在实际设备的接线柱以及端子排的端子接线头上都标有以相对编号法的编号，以标明连接的去向。

第3小节二次看图的方法

3.1看懂工作原理的常用方法

（1）直流回路从正极到负极：

列如控制回路、信号回路等。

从一个回路的直流正极开始，按照电流的流动的方向，看到负极为止。

（2）交流回路从火线到中性线：

列如电流、电压回路，变压器的风冷回路。

从一个回路的火线（A、B、C相开始，按照电流的流动方向，看到中性线（N极）为止。

（3）见接点找线圈，见线圈找接点：

见到接点即要找到控制该接点的继电器或接触器的线圈位置。

线圈所在的回路是接点的控制回路，以分析接点动作的条件。

见线圈找出它的所有接点，以便找出该继电器控制的所有接点（对象）。

（4）利用欧姆定律分析继电器判断是否动作：

判别的依据是，电压型线圈的两端加有足够大的电压，电流型线圈的通过两端加有足够大的电流。

对于电压型继电器的线圈回路，当线圈的两端通过若干个继电器的接点或电流线圈与分别电源的正、负极贯通，则认为继电器（接触器）动作（励磁），当回路中有短开的接点，或线卷回路串接有比较大的电阻，或者线卷被并接的接点短接时，则认为继电器（接触器）不动作（不励磁）。

例如：

开关分闸回路，当开关处于合位，分闸线圈的正极端串接有合位继电器（电阻大），则认为其不动作。

当保护跳闸接点闭合，将线圈直接接到电源正极时，则认为分闸线圈动作。

对于电流型（如跳闸回路的防跳跃继电器），当线圈的两端通过若干个继电器的接点或电阻较小的线圈与分别电源的正、负极贯通，则认为继电器（接触器）动作（励磁）。

当回路中有短开的接点，或线卷回路串接有比较大的电阻，或者线卷被并接的接点短接时，则认为继电器（接触器）不动作（不励磁）。

（5）看完所有支路：

当某一回路，从正极往负极看回路时，如中间有多个支路连往负极，则每个支路必须看完。

否则分析回路的就会漏掉部分重要的情况。

（6）利用相对编号法、回路标号弄清安装图与展开图的接线原理图中设备的对应关系：

核查安装图与展开图的对应关系的主要目的：

第一是检查安装图是否与展开图相对应。

第二，弄清展开图中各设备在现场的位置。

从安装图（如保护屏端子排接线图）查清某个端子排的端子在展开图中的位置，则先查出该端子上所在的回路标号，再查对展开图中回路标号，相同的回路标号即同个回路，即可在展开图中迅速找到该回路，在展开图查明它在整个回路中的作用。

如手上只有安装图或者发现安装图与展开图的原理接线图无法对应时，则从安装图中每个的设备端子上所标的编号，依据相对编号法，查到该所连接的另外设备的端子，然后再查出该端子所连接另外设备，直到查到直流电源的正负极或交流回路的火线和中性线为止。

最后把整个相关的回路都查出来，画成图后可分析连接是否符合动作原理。

当想弄清展开图上设备的位置时，则一是利用展开图上的设备表提供的位置，然后去相应的安装图上查对。

二是先弄清展开图中的端子符号，哪些是屏柜端子排的端子、哪些是（保护或自动）装置的端子，然后直接去可能的屏柜、端子箱中查找。

（7）识图特殊问题的解决方法。

A、如何用设备的实际状态（现场能看到的设备状态）来描述回路或继电器的动作条件：

先以回路的接点分、合状态来描述回路的条件，然后根据接点的分、合状态与设备的状态的对应关系，替换描述（如用开关机构箱的“远/近控切换开关”在“远方”位置来代替“远/近控切换开关”在远方控制回路中的接点状态。

必须逐步形成这一能力，否则看图纸将停留在原始状态，只能看到接点的分、合和继电器的是否励磁，无法与运行中设备状态的监视和操作结合起来。

B、如何弄清展开图中的部分采用方框画法设备与外部其他部分的连接？

先查清方框画法设备的端子编号，然后利用能展示该设备内部接线图的装置说明书或厂家图，在这些图纸中找到往外部连接的端子编号，再与内部回路连接起来，然后通过往外的连接的端子再与外部回路联系起来。

3.2看图注意问题

1、虽然在一套二次图纸中最重要的图纸为控制及信号回路图、电流和电压回路图、保护屏（控制屏）端子排图及开关的安装接线图，看图时应熟悉这几份图纸。

但不能忽略其他图纸的辅助作用，否则可能事倍功办，卡在某个问题出不来或漏掉一些特殊的回路。

2、记忆一些常用的回路编号和图形符号，看图时则会大大加速看懂图纸的速度。

3、特别留意值班员操作的设备，如电源保险、空开、切换开关，它们在图纸中位置及所起的作用，必须查清它们在现场的实际位置。

直流回路的回路标号组回路名称数字标号组一二三四

正电源回路1101（110KV）201（35KV）301（10KV）

负电源回路2102（110KV）202（35KV）302（10KV）

合闸回路3~31（7）103~131203~231303~331

绿灯或合闸回路监视继电器回路5105205305

跳闸回路33~49（37）133~149233~249333~349

红灯或跳闸回路监视继电器回路35135235335

备用电源自动合闸回路50~69150~169250~269350~369

开关设备的位置信号回路70~89170~189270~289370~389

事故跳闸音响信号回路90~99190~199290~299390~399

保护回路01~099（或J1~J99）

发电机励磁回路601~699

信号及其它回路701~999

交流回路的回路标号组：

回路名称互感器的文字符号回路标号组

A相B相C相中性线零序

保护装置及测量表计的电流回路

LHA401~A409B401~B409C401~C409N401~N409L401~L409

1LHA411~A419B411~B419C411~C419N411~N419L411~L419

2LHA421~A429B421~B429C421~C429N421~N429L421~L42

9LHA491~A499B491~B499C491C499N491~N499L491~L499

10LHA501~A509B501~B509C501~C509N501~N509L501~L509

19LHA591~A599B591B599C591~C599N591~N599L591~L599

保护装置及测量表计的电压回路

YHA601~A609B601~B609C601~C609N601~N609L601~L609

1YHA611~A619B611~B619C611~C619N611~N619L611~L619

2YHA621~A629B621~B629C621~C629N621~N629L621~L629

在隔离开关辅助触点和隔离开关位置继电器触点后的电压回路

110KVA（B、C、N、L、X）710～719

220KVA（B、C、N、L、X）720～729

35KVA（B、C、N、L、）730～739

10KVA（B、C）760～769

绝缘监察电压表的公用回路

A700B700C700N700

母线差动保护公用的电流回路

110KVA310B310C310N310

220KVA320B320C320N320

35KVA330C330N330

10KVA360C360N360

保护、控制、信号回路

A1~A399B1~B399C1~C399N1~N399

小母线的文字及固定标号组小母线的名称文字符号及固定编号

直流控制和信号的电源及辅助小母线

控制回路电源小母线+KM－KM

信号回路电源小母线+XM－XM

事故声响信号小母线用于不发遥远信号SYM（708）

用于直流屏1SYM（728）

用于配电装置2SYM（727）

用于发遥远信号3SYM（808）

预告信号小母线配电装置（瞬间动作信号YBM

瞬间动作信号1YBM（709）2YBM（710）

延时动作信号3YBM（711）4YBM（712）

直流屏（延时动作信号）5YBM6YBM

控制回路断线预告信号小母线KDM

灯光信号小母线（－）XM

配电装置内的信号小母线XPM

闪光信号小母线（+）SM（100）

合闸小母线+HM－HM

掉牌未复归光字牌小母线PW（716）

辅助小母线FM（703）