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电气二次原理图的识别方法


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1 二次原理图的识别
1、电气一次设备和一次回路与电气二次设备和二次回路 一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。它包括发电机、变压器断路 器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机 等。由一次设备相互连接,构成发电、输电、配电或进行其它生产的电气回路称为一次回路 或一次接

线系统。 二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提 供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆 等。由二次设备相互连接,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 次回路或二次接线系统。 连接保护装置的二次回路主要有以下几种: (1)从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路(对多 油断路器或变压器等套管互感器,自端子箱开始)。 (2)从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。 (3)从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。 (4)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。 2、二次电路图 二次电路图是用来详细表示二次设备及其连接的原理性电路图。它的用途是详细理解二 次电路和设备的作用原理;为测试和寻找故障提供信息;用作编制二次接线图的依据。 二次电路图中的元件和设备的布置位置可不符合实际布置位置,元件和设备都应用国家 统—规定的图形符号表示, 需要时还可用简化外形来表示。 图形符号的旁边应标注项目代号, 一般标注项目种类代号。 项目种类代号用一个英文字母或两个英文字设表示, 在字母前加前 缀 “一” , 在不致引起混淆的情况下. 前缀 “一” 可以省略, 本章二次电路图中均将前缀 “一” 省略。 二次电路图常用的图形符号如表 l0—l 所示,常用的项目种类代号如表 10—2 所示。为 了区别同类的不同设备,可在字母后加数字,如 K1、K2 等。为了区别同一设备同类的不 同部件, 如一个继电器有几对触点, 第一对触点可用 K1.1 表示, 第二对触点可用 K1.2 表示。 对于元件和设备的可动部分如触点,通常表示在非激励或不工作的状态和位置。例如: 继电器和接触器在非激励状态;断路器和隔离开关在断开位置;事故、报警等开关在设备 正常使用的位置。 对于在驱动部分和被驱动部分之间采用机械连接的元件和设备,如继电器的线圈和触 点,在二次电路图中有集中表示法、半集中表示法和分散表示法三种表示方法,三种表示 法的画法如表 l0—3 所示。 集中表示法是将设备的线圈和触点画在一起,并用虚线表示它们之间的机械连接,在线
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圈旁标注设备的项目种类代号。半集中表示法与集中表示法相似,只是部分触点可分散 开画,表示机械连接的虚线允许折弯、分支和交叉。分散表示法是将同一设备的线圈和触 点分散画在不同位置、为表示它们之间的机械连接,在线圈和触点夯标注该设备的项目种 类代号。

注 仪表图形符号中的*,必须用被测量的文字符号或被测量单位的文字符号代替。如电流表为 A,电 压表为 V,有功功率表为 W,有功电度表为 WH 等。

二次电路图常见的画法有两种,一种是二次元件和设备用集中和半集中表示法画出, 另一种是二次元件和设备用分散表示法画出,用后一种画法画出的二次电路图称为展开 式电路图。

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图 10—4 为 6 一 l0kv 线路过电流保护电路图.图中断路器和继电器等设备用集中表示 法画出。由图可见,整套保护装置由四只继电器 K1、K2、K3、K4 组成。Kl、K2 为电流继电 器,其线圈分别接于电流互感器 TAl、TA3 的二次侧回路中。当一次电路发生相间短路时, 电流互感器二次侧回路中的电流增大, 当通过继电器 K1 或 K2 线圈中的电流超过其动作值时, 其触点闭合,将直流电源的正极加到时间继电器 K3 的线圈上,线圈的另一端接在直流电源
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的负极,时间继电器 K3 起动,经一定时限后其延时触点闭合,直流电源正极经信号继电器 K4 的线圈、断路器 QF 的辅助触点 S2 和分闸线圈 Y2 到负极。分闸线圈 Y2 通过电流时,使 断路器自动分闸,将短路事故切除。信号继电器 K4 的线圈通过电流后继电器起动, 其触 点闭合.发出信号。注意,断路器自动分闸前是闭合的,所以其常开辅助触点 S2 处于闭合 状态;当断路器自动分闸后,辅助触点 S2 断开,切断分闸线圈 Y2 中的电流。 用集中表示法画出的电路图能比较直观而清楚地说明保护装置的工作原理,而且图中

将二次电路和有关的一次部分画在一起, 所以这种电路图能给看图者建立一个明确的整体概 念。但是,图中线条较多,当二次电路较复杂时,不很清晰,故这种电路图仅用于简单的电 路中。在工程中比较广泛地应用展开式电路图。 图 10-5 为 6—10kv 线路过电流保护展开式电路图,图中二次设备的线圈、触点以分散 表示法画出。 展开式电路图中各二次元件分解为若于部分,按其动作顺序可分成交流电流回路展开 图、交流电压回路展开图、直流控制回路和信号回路展开图等几部分。阁 10-5 所示展开式 电路图使由交流电流回路、 直流控制回路相信号回路三部分组成。 属于某个回路中的设备部 件应画在展开式电路图的该部分中, 于是属于同一设备的不同部件可能会画在展开式电路图 的不同的回路中。 每种回路又有许多电路的支路, 这些支路在绘制展开式电路图时可以垂直

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排列,如图 10-5(a)所示,也可以水平排列,如图 10-5(b)所示。各支路排列的顺序为:对 交流回路按相序.对直流回路按动作顺序。垂直排列时各支路自左往右排列;水平排列时各 支路自上住下排列。各支路中设备的部件按实际情况相互连接。 垂直排列时自上往下画, 水平排列时自左往右画。

由上述可见,阅读展开式电路图时应“自左往右看,自上往下看”,“先看交流回路, 后看直流回路以及分、合闸回路等”。以图 l0—5 为例,当—次电路发生短路时, 电流互 感器 TA1 和 TA3 二次侧电路中电流增大, 电流继电器 K1 和 K2 起动。 在直流控制回路中找 到 Kl 和 K2 的触点,此常开触点闭合,使时间继电器 K3 起动。经一定延时后 K3 触点闭合, 一方面使断路器自动分闸,同时起动信号继电器 K4,K4 起动后其触点闭合后发出信号。看 展开式电路要细心,要一个支路一个支路地看通,一个继电器一个继电器地看懂,这样使可 以理解整个装置的工作原理。 比较图 l0—4 与图 10—5 可知,展开式电路图线条清晰,易于阅读,便于了解整个装置 的动作程序和上作原理,尤其在复杂电路中更为突出,故得到广泛应用。 3、二次接线图 二次接线图也称为安装接线图,它为二次电路安装、接线、检修和试验提供依据, 二次接线图是以二次电路图为基础绘制的。 绘制前应清楚二次设备的型号、 尺寸以及安 装位置等。安装接线图包括屏面布置图和屏背面接线图。 3.1 屏面布置图 屏面布置图是标明二次设备在控制屏、 保护屏上安装布置的安装图, 它表明屏面上各个 设备的排列位置和相互间的距离尺寸, 要求按一定的比例绘制, 它是绘制屏背面接线图的依 据。 屏面布置应满足下列要求。 (1)监视方便。屏面上的仪表、继电器、信号设备和模拟母线等的布置要适中、清晰。

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(2)操作调节方便。控制开关、调节手轮、按钮等布置的高度要适中. 一般在 0.8—1.5m 处。 (3)检修试验方便、安全。 (4)设备布置要紧凑、对称、美观,并留有余地。 根据以上原则,一般在控制屏的 上部布置测量仪表,中部布置光字牌 和仪表的切换开下部布置模拟接线、 控制开关和调节开关。继电保护屏的 上部布置较少调整的继电器,如电流 继电器、电压继电器,以下布置中间 继电器、时间继电器.再下布置经常 调整检查的继电器。 图 10—6 所示为 110kv 线路控制 屏的屏面布置图。 为了便于设计安装和运行中维 护管理,通常将二次 设备及其接线划分为不同的安 装单位或称单元。一般是 根据电气主接线划分的,将可能 独立运行的一次电路划 分为一个安装单位,例如发电 机、变压器、线路、电动 机等,该安装单位中应包括与主 设备相关的所有二次设 备。例如图 10—6 所示的控制屏 中,包括两条 110 kV 线路, 即可划分为两个安装单位,对各 安装单位可给出各自的号和编号。 3.2 端子排 接线端子也简称为端子,是二次 接线中不可缺少的配件。屏内设备与 屏外设备之间的连接,屏内各按装单位设备之间的连接,都必须通过接线端子来实现。许多 端子组合构成端子排。控制屏和保护屏的瑞于排一般以垂直方式安装在屏后的两侧。 目前国内接线瑞子结构类型很多, 它的基本结构是由绝绿底座和导电极板组成。 按接线 端子的用途可分为以下几种类型:

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(1) 普通瑞子,用于连接屏内与屏外导线, (2)连接端子,用于端子间相互连接; (3)试验端子,用于需要接入试验仪表的交流电流回路中; (4)终端端子, 用于固定整个端于排或隔开不同安装单位的 瑞子排。 图 10—7 所示为 B1 系列接线端子的外形图。

在安装接线图中,端子排的表示方法如图 10—8 所示。图中 X1 为端于排的代号,l、2、 3 等为端子的序号。4、5 号端子为连接端子,6、7、8 号端子为试验端子,其余为普通端子。 3.3 屏背面接线图 屏背面接线图是安装和远行人员站在屏后面配线和查线用的基本图纸。所以屏背页接线 图画成背视图, 左右方向正好与屏面布置图相反。 绘制屏背面接线图时, 应根据屏面布置图, 按在屏上的实际安装位置把各设备的背视图画出来,如图 10—9 所示,即从屏背面看,将屏 顶向上, 屏两例向左向右展开, 以平面将屏顶向上, 屏两例向左向右展开, 以平面图形表示。 设备外形应尽量与实际情况相符,但可用简化图形,如圆形、方形、矩形等。不要求按比例 尺绘制,但相对位置应正确。各设备的引出端子,应核实际排列顺序画出。设备的内部接线 可以不画。从屏后看不见的设备轮廓,其边框可用虚线表示。 在屏背面接线图中, 各个设备图形的上方应标注项目种类代号, 此代号应与电路图一致。 另外,各设备的引出端子也应进行编号。 为 了 区 别 二 次 电 路 中 各 种 回 路 的 性 质

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和功能,使于施工,在二次电 路田和接线图中对各种回路的连线进行标号, 国家统一规定了不同回路的标号范围。 在交流 回路中,为了区别相序,在回路标号数字前加相序文字符号。自端子排引出的电缆也须进行 标号。 在二次电路图中进行回路标号时,是按“等电位”原则进行的。即同—个电位的连线采 用一个标号。

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绘制屏背面接线图时,首先将屏内安装的设备图形画好后,在相应的位置绘制端于排, 并给端子编号,屏顶的小母线标在端子排上部,标出每相小母线的名称。然后根据展开式电 路图绘制屏内各设备之间的连接线和屏内设备与端子排之间的连接线。 这些连接线的表示方 法有两种:连续线表示法,即表示连接导线的线条是连续的,多用于简单接线图。另 一种 是中断线表示法,也称相对标号法。即表示连接导线的线条是中断的,但在中断处必须标明 导线的去向。例如,甲和乙两端子互相连接,用相对标号法表示甲和乙连接时,则在甲处标 乙,在乙处标甲,说明甲处导线连向乙,乙处导线连向甲。下面以图 10—6 所示控制屏右侧 线路仪表的电流回路为例,绘制屏背面接线图,井说明相对标号法的应用情况。 图 10—10 所尔为相对标号法举例,图(a)为展开式电路图,图(b)为屏背面接线图, 图中的导线应按统一规定进行标号。 在实际工程用的图纸中, 只有通过端子排的导线才 对其进行标号。 为实现图 l0-10(a)所示电路图的接线, 在团 10—10(b)中画出了三只电流表和一只有功 功率表、一只无功功率表。P 为测量仪表的项目种类代号字母。在背视图左侧画出瑞子
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排图。 由于自电流互感器处引来的四根电缆芯线, 需要经过端子排才能与屏内仪表连接, 为此 应用了 X1 端子排的 1 一 4 号端子, 这四个端于为试验端子。 端子外的线条上标注回路标号. 端 头上标注导线去向,其中“:”为端于代号的前缀。例如端子排 Xl 的 1 号端子,连接导线 的回路标号为 U4ll, 导线去向为 U 相电流表 1 号瑞子, 故在端子徘 X1 的 1 号端子处标注 P1: 1,而在 U 相电流表 1 号端子处标注 X1:1。又如 X1 的 2 号端子处标注 P2:1,说明应与 V 相电流表 1 号端子连接。其他各瑞子的连接,可结合展开式电路图阅读。 很显然,相对标号法使屏背面接线图变得一目了然,比用连续线表示法要清楚很多。

4、二次回路标号 4.1 二次回路标号的一般原则 为便于安装、运行和维护,在二次回路中的所有设备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。 回路标号的基本原则是:凡是各设备间要用控制电缆经端于排进行联系的,都要按回路 原则进行标号。此外,某些装在屏顶上的设备与屏内设备的连接,也需要经过端子排,此时 屏顶设备就可看作是屏外设备,而在其连接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 各种不同的回路又赋于不同的数字符号, 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。 4.2 二次回路标号的基本方法 (1)用三位或三位以下的数字组成.需要标明回路的相别或某些主要特征时数字标号的 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,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、电容等元件所间隔的线段,即看为不同的线段,一 船给予不同的标号;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。 4.3 直流回路的标号 (1)对于不同用途的直流回路,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 60l 一 699。 (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—199,20l 一 299,301—399,?,其中每段里面先按正极性回路(编为奇数) 由小到大.再编负极性回路(偶数)由大到小.如 100,101,103,133,?,142,140.?。 (3)信号回路的数字标号,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

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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 所对应的选 201—299,3KK 对应的选 301—399。 (5)正极回路的线段按奇数标号,负极回路的线段按偶数标号;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,其奇偶顺序即随之改变。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导组。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。 4.4 交流回路的标号细则 (1)交流回路按相别顺序标号,它除用三位数字编号外,还加合文字标号以示区别例如 A4ll、B411、C411,如表 9—1 所示。 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。

电流回路的数字标号,一般以十位数字为一组。如 A401—A409,B401 一 B409,C401 一 C409,?,A591 一 A599,B591 一 B599。若不够亦可以 20 位数为一组,供一套电流互感器 之用。 几组相互并联的电流互感器的并联回路,应先取数字组中最小的一组数字标号。不同相 的电流互感器并联时,并联问路应选任何一相电流互感器的数字组进行标号。 (2)电压回路的数字标号,应以十位数字为一组。如 A601 一 A609,B601—B609,C601 —C609,A791 一 A799,?,以供一个单独互感器回路标号之用。 (3)电流互感器和电压互感器的回路,均须在分配给它们的数字标号范围内,自互感器 引出端开始,按顺序编号,例如“TA”的问路标号用 411—419,“2TV”的回路标号用 621 —629 等。 (4)某些特定的交流回路(如母线电流差动保护公共回路、绝缘监察电压表的公共回路等) 给予专用的标号组。

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