工厂供电与电气控制技术第七章变电所的二次回路与自动装置课件.ppt
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- 工厂 供电 电气控制 技术 第七 变电所 二次 回路 自动装置 课件
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1、第七章第七章 变电所的二次回路与自动装置变电所的二次回路与自动装置二次回路及操作电源二次回路及操作电源高压断路器的控制和信号回路高压断路器的控制和信号回路供电系统的自动装置与远动化供电系统的自动装置与远动化主要内容主要内容:第一节第一节 二次回路及操作电源二次回路及操作电源一、概述一、概述 二次回路:二次回路:指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路,也称二次系统,包括控制系统、信号系统、监测系统、的电路,也称二次系统,包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统等。继电保护和自动化系统等。n分类分类按电源性质:直流回路,交流回路(分电流
2、、电压回路)按电源性质:直流回路,交流回路(分电流、电压回路)按用途:按用途:QF控制回路、信号回路、继电保护回路和自动装置控制回路、信号回路、继电保护回路和自动装置回路等回路等n作用作用一次回路的辅助系统,一次回路的辅助系统,保障保障一次回路的安全、可靠、优质和经一次回路的安全、可靠、优质和经济运行济运行 操作电源操作电源是用来对断路器的分、合闸回路,继电保护装置是用来对断路器的分、合闸回路,继电保护装置以及其它信号回路供电的电源。以及其它信号回路供电的电源。v要求要求可靠性高、容量足够大、不受供电系统运行影响可靠性高、容量足够大、不受供电系统运行影响v分类分类直流直流蓄电池组蓄电池组/整流
3、装置供电整流装置供电交流交流站用变压器、仪用互感器供电站用变压器、仪用互感器供电二、直流操作电源二、直流操作电源1.由蓄电池供电的直流操作电源由蓄电池供电的直流操作电源F优点:优点:蓄电池的电压与被保护的网络电压无关。蓄电池的电压与被保护的网络电压无关。F缺点:缺点:需修建有特殊要求的蓄电池室,购置大量的充电设需修建有特殊要求的蓄电池室,购置大量的充电设备和蓄电池组,辅助设备多,投资大,运行复杂,维护工备和蓄电池组,辅助设备多,投资大,运行复杂,维护工作量大,可靠性低。作量大,可靠性低。图图7-2 7-2 复式整流装置接线示意图复式整流装置接线示意图三、交流操作电源三、交流操作电源F优点:优点
4、:投资小、接线简单可靠、运行维护方便。投资小、接线简单可靠、运行维护方便。F缺点:缺点:不适用于较复杂的继电保护、自动装置及其它二次回路。不适用于较复杂的继电保护、自动装置及其它二次回路。直接动作式直接动作式(图图7-3)利用继电器常闭触点去分流跳闸线圈方式利用继电器常闭触点去分流跳闸线圈方式(图图7-4)利用速饱和变流器的接线利用速饱和变流器的接线(图图7-5)普遍采用普遍采用的交流操作继电保护接线方式:的交流操作继电保护接线方式:分为电压源和电流源分为电压源和电流源图图7-3 直接动作式的直接动作式的交流操作保护接线图交流操作保护接线图图图7-4 去分流跳闸方式的去分流跳闸方式的交流操作保
5、护接线图交流操作保护接线图图图7-5 利用速饱和变流器的利用速饱和变流器的交流操作保护接线图交流操作保护接线图第二节第二节 高压断路器的控制和信号回路高压断路器的控制和信号回路一、概述一、概述u控制回路是由控制开关和控制对象(断路器、隔离开关等)控制回路是由控制开关和控制对象(断路器、隔离开关等)的传送机构及执行(或操作)机构组成的。其作用是对一次的传送机构及执行(或操作)机构组成的。其作用是对一次开关设备进行开关设备进行“跳跳”、“合合”闸操作。闸操作。集中控制(远方控制):集中控制(远方控制):在控制室内用控制开关对断路器在控制室内用控制开关对断路器进行操作,用于进行操作,用于35kV及以
6、上的变电所中及以上的变电所中。就地控制:就地控制:在各个断路器安装处就地操作,用于在各个断路器安装处就地操作,用于610kV的变电所中。的变电所中。u断路器的控制分为集中控制和就地控制两类:断路器的控制分为集中控制和就地控制两类:u信号回路是用来指示一次回路运行状态的二次回路。信号信号回路是用来指示一次回路运行状态的二次回路。信号按用途分,有断路器位置信号、事故信号和预告信号等。按用途分,有断路器位置信号、事故信号和预告信号等。u对断路器控制和信号回路的基本要求对断路器控制和信号回路的基本要求应能应能监视监视控制回路保护装置控制回路保护装置(熔断器熔断器)及其分、合闸回路完好及其分、合闸回路完
7、好性,通常采用灯光监视的方式性,通常采用灯光监视的方式;断路器跳闸或合闸完成后,应能断路器跳闸或合闸完成后,应能自动切断自动切断跳闸或合闸回路,跳闸或合闸回路,防止因通电时间过长而烧坏线圈;防止因通电时间过长而烧坏线圈;应有指示断路器状态的应有指示断路器状态的位置信号位置信号,而且能够区分自动跳、合,而且能够区分自动跳、合闸与手动跳、合闸的位置信号;闸与手动跳、合闸的位置信号;断路器的事故跳闸回路,应按断路器的事故跳闸回路,应按“不对应原理不对应原理”接线接线;对有可能出现不正常工作状态或故障的设备,应装设对有可能出现不正常工作状态或故障的设备,应装设预告信预告信号号;在满足以上基本要求的前提
8、下,应力求简单、可靠。在满足以上基本要求的前提下,应力求简单、可靠。二、采用手动操作机构的断路器控制和信号回路二、采用手动操作机构的断路器控制和信号回路如如图图7-6。工作原理工作原理:(1)(1)合闸合闸时,推上操作手柄使断时,推上操作手柄使断路器合闸。断路器的辅助触点路器合闸。断路器的辅助触点QF3-4QF3-4闭合,闭合,红灯红灯RDRD亮亮,指示断,指示断路器已经合闸通电。由于有限路器已经合闸通电。由于有限流电阻流电阻R2R2,跳闸线圈,跳闸线圈YRYR虽有电虽有电流通过,但电流很小,不会跳流通过,但电流很小,不会跳闸。闸。红灯红灯RDRD亮亮,还表示跳闸回,还表示跳闸回路及控制回路电
9、源的熔断器路及控制回路电源的熔断器FU1FU1和和FU2FU2是完好的,即红灯是完好的,即红灯RDRD同时同时起着起着监视跳闸回路完好性监视跳闸回路完好性的作的作用用。图图7-6 7-6 手动操作的断路器控制和手动操作的断路器控制和 信号回路信号回路(2)(2)分闸时分闸时,扳下操作手柄使断路器分闸,其辅助触点,扳下操作手柄使断路器分闸,其辅助触点QF3-4QF3-4断断开,切断跳闸回路,辅助触点开,切断跳闸回路,辅助触点QF1-2QF1-2闭合,闭合,绿灯绿灯GNGN亮亮,指示断路,指示断路器已经分闸断电。绿灯器已经分闸断电。绿灯GNGN亮,还表示控制回路的熔断器亮,还表示控制回路的熔断器F
10、U1FU1和和FU2FU2是完好的,即绿灯是完好的,即绿灯GNGN起着起着监视控制回路完好性监视控制回路完好性的作用。的作用。(3)(3)正常操作正常操作断路器分、合闸时,操作机构辅助触点断路器分、合闸时,操作机构辅助触点QMQM与断路器与断路器辅助触点辅助触点QF5-6QF5-6是同时切换的,故事故信号回路总是断开的。是同时切换的,故事故信号回路总是断开的。(4)(4)一次电路发生短路故障一次电路发生短路故障时,继电保护装置动作,出口继电器时,继电保护装置动作,出口继电器触点触点KMKM闭合,接通跳闸回路使断路器跳闸。随后闭合,接通跳闸回路使断路器跳闸。随后QF3-4QF3-4断开,红断开,
11、红灯灯RDRD灭,并切断灭,并切断YRYR的电源;同时的电源;同时QF1-2QF1-2闭合,绿灯闭合,绿灯GNGN亮。在亮。在信号信号回路回路中,由于操作手柄仍在合闸位置,其辅助触点中,由于操作手柄仍在合闸位置,其辅助触点QMQM闭合,而闭合,而断路器已事故跳闸,断路器已事故跳闸,QF5-6QF5-6返回闭合,因此返回闭合,因此事故信号事故信号接通,发出接通,发出灯光和音响信号。灯光和音响信号。电阻电阻R1R1和和R2R2作用,除作用,除限流限流作用外,还有防止指示灯座短作用外,还有防止指示灯座短路时造路时造成控制回路成控制回路短路短路或断路器或断路器误跳闸误跳闸的作用。的作用。三、电磁式操作
12、机构断路器的控制回路和信号系统三、电磁式操作机构断路器的控制回路和信号系统 图图7-77-7是采用电磁式是采用电磁式操作机构断路器的操作机构断路器的控制和信号回路原控制和信号回路原理图。理图。图图7-7 7-7 电磁式操作机构断路器的控制电磁式操作机构断路器的控制 和信号回路原理图和信号回路原理图KO:KO:合闸接触器合闸接触器YO:QFYO:QF的合闸线圈的合闸线圈YR:QFYR:QF的跳闸线圈的跳闸线圈1 1、控制开关、控制开关u控制开关又称为控制开关又称为“万能转换开关万能转换开关”,是电气工作人员对,是电气工作人员对断路器进行分、合闸控制的操作元件。断路器进行分、合闸控制的操作元件。u
13、目前变电所多采用目前变电所多采用LW2/5型控制开关,它共有型控制开关,它共有6/4个位置:个位置:预备操作位置:预备操作位置:“预备合闸预备合闸”和和“预备跳闸预备跳闸”(LW5无)无)操作位置:操作位置:“合闸合闸”和和“跳闸跳闸”固定位置:固定位置:“合闸后合闸后”和和“跳闸后跳闸后”合闸操作顺序:预备合闸合闸操作顺序:预备合闸合闸合闸合闸后合闸后跳闸操作顺序:预备跳闸跳闸操作顺序:预备跳闸跳闸跳闸跳闸后跳闸后uLW型控制开关的触点图表型控制开关的触点图表:可查相关手册。可查相关手册。2、工作原理、工作原理+WCSA1-2 QF1-2KO-WCQF合闸合闸+WL RD R QF3-4YR
14、-WC 红灯红灯RD亮亮红灯亮既表明断路器正处于合闸位置,也表明断路器的跳闸回路是完好的。红灯亮既表明断路器正处于合闸位置,也表明断路器的跳闸回路是完好的。F松开手柄,松开手柄,SA自动回到自动回到“合闸后合闸后”的位置。的位置。(1 1)“合闸合闸”(不松手):(不松手):SASA的手柄顺时针扳转的手柄顺时针扳转4545+WCSA7-8QF3-4YR-WC QF跳闸跳闸+WLSA3-4 GR RQF1-2KO-WC F松开手柄,松开手柄,SA自动回到自动回到“跳闸后跳闸后”的位置。的位置。绿灯亮绿灯亮(2 2)“分闸分闸”:SASA的手柄反时针扳转的手柄反时针扳转4545绿灯亮既表明断路器正
15、处于分闸位置,也表明断路器的合闸回路是完好的。绿灯亮既表明断路器正处于分闸位置,也表明断路器的合闸回路是完好的。(3)“事故跳闸事故跳闸”:事故跳闸时,:事故跳闸时,KM动作,动作,SA在在“合闸合闸后后”位置,则位置,则 +WCKMQF3-4YR-WC 绿灯闪光绿灯闪光+WFSA5-6 GR R QF1-2 -WC发出音响信号发出音响信号 绿灯闪光,事故信号装置发出音响,表明断路器是自动跳闸的。只有将绿灯闪光,事故信号装置发出音响,表明断路器是自动跳闸的。只有将SA手柄手柄转到转到“跳闸后跳闸后”位置,绿灯才变为平光,事故音响信号才停止。位置,绿灯才变为平光,事故音响信号才停止。红灯红灯RD
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