供配电技术供配电技术第八章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章,变电所二次回路和自动装置,内容：,变电站的二次回路和自动装置是变电站的重要组成部分，对一次回路安全、可靠运行起着重要作用，智能变电站将是未来变电站发展的方向和智能电网的重要组成部分。因此，对其操作电源、 高压断路器控制回路、中央信号回路、测量和绝缘监视回路、 自动装置及二次回路接线图应给予重视，并熟悉和掌握，应安装了解变电站自动化和智能变电站的有关内容。,重点：,高压断路器控制回路,、,中央信号回路 、,二次回路接线图,8.1,二次回路与操作电源,8.2,高压断路器控制回路,8.3,中央信号回路,8.4,测量和绝缘监视回路,8.5,自动重合闸装置（,ARD,）,8.6,备用电源自动投入装置,(APD),8.7,二次回路安装接线图,8.8,变电站综合自动化,小结,思考题与习题,8.1,二次回路与操作电源,二次回路是指用来控制、信号、监视、测量和保护一次回路运行的电路。,二次回路按功能可分为断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路、自动装置回路,和操作电源回路等。,二次回路概述,图,8-1,二次系统功能示意图,直流操作电源,1.,蓄电池组供电的直流操作电源,蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。,（,1,）铅酸蓄电池,铅酸蓄电池是由二氧化铅（,PbO2,）的正极板、铅的负极板和密度,的稀硫酸电解液组成。它在放电和充电时的化学反应式为,优点：工作性能可靠,缺点：危险、腐蚀、维护量大和占用空间等,（,2,）镉镍蓄电池,镉镍蓄电池由正极板、负极板、电解液组成。正极板为氢氧化镍,Ni(OH)3,或三,氧化镍（,Ni2O3,），负极板为镉（,Cd,），电解液为氢氧化钾（,KOH,）或氢氧化,钠（,NaOH,）等碱溶液。它在放电和充电时的化学反应式为,优点：工作可靠、腐蚀性小、大电流放电性能好、体积小和维护简单等。,( 3 ),蓄电池的运行方式,蓄电池的运行方式有两种：充电放电运行方式和浮充电运行方式,2.,硅整流直流操作电源,:,硅整流电容储能直流操作电源,优点,:,价格便宜,与铅酸蓄电池比较占地面积小、维护工作量小、体积小、不需充电装置。缺点,:,电源独立性差,可靠性受交流电源影响,需加装补偿电容和交流电源自动投切装置； 二次回路复杂。,图,8-2,硅整流电容储能直流系统图,3.,闪光装置,闪光装置提供闪光电源，,其工作原理示意图如图,8-4,所示。,闪光装置,工作，利用,与,继电器,K,并联的电容 器,C,的充放电,使继电器交替动作和释放，从而闪光小母线（,+,）,WF,电压 交替升高和降低，信号灯发出,闪光,信号。,图,8-4,闪光装置,工作原理示意图,8.1.3,交流操作电源,交流操作电源有两种：,取自所用电变压器；,取自电流互感器、电压互感器,(,当保护、控制、信号回路的容量不大时,),。,优点：接线简单、投资低、维修方便。,缺点：不完善、不能构成复杂的保护。,变电所的用电一般应设置专门的变压器供电，称所用变压器，简称所用变。图,8-6,为所用变压器接线位置及供电系统示意图。所用变压器一般都接在电源的进线处，如图,8-5,（,a,）所示，即使变电所母线或主变压器发生故障，所用变压器仍能取得电源，保证操作电源及其它用电的可靠性。变电所一般设置一台所用变压器，重要的变电所应设置两台互为备用的所用变压器。所用电源不仅在正常情况下能保证操作电源的供电，而且在全所停电或所用电源发生故障时，仍能实现对电源进线断路器的操作和事故照明的用电。一台所用变应接至电源进线处（进线断路器的外侧），另一台则应接至与本变电所无直接联系的备用电源上。在所用变低压侧应采用备用电源自动投入装置，以确保所用电的可靠性。值得注意的是，由于两台所用电变压器所接电源的相位关系，有时是不能并联运行的。所用变压器一般置于高压开关柜中。高压侧一般分别接在,635kV,、,段母线上，低压侧用单母线分段接线或单母线不分段接线。,所用变压器的用电负荷主要有操作电源、室外照明、室内照明、事故照明、生活用电等，所用变压器供电系统向上述用电负荷供电，如图,8-5,（,b,）所示。,8.1.4,所用变压器,图,8-5,所用变压器接线位置及供电系统示意图,8.2,高压断路器控制回路,对高压断路器控制回路的要求,断路器控制回路是指控制（操作）高压断路器跳、合闸的回路。,断路器控制回路的直接控制对象为断路器的操动（作）机构。,操动机构主要有电磁操动机构（,CD,）、弹簧操动机构（,CT,）、,液压操动机构（,CY,）等。,断路器控制回路的基本要求如下：,1.,能手动和自动合闸与跳闸；,2.,应能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性；,3.,在合闸或跳闸完成后，应能自动解除命令脉冲，切断合闸或跳闸,电源；,4.,应有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号；,5.,应具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”措施；,6.,断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线。,7.,对于采用气压、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。,电磁操动机构的断路器控制回路,1.,控制开关,控制开关是断路器控制和信号回路的主要控制元,件，由运行人员操作。,在变电所中常用的是,LW2,型系列自动复位控制开,关。控制开关有六个位置：,“跳闸后”、“预备合闸”、“合闸”、“合闸后”、“预备跳闸”、“跳闸”、“跳闸,后”，其中“跳闸后”和“合闸后”为固定位置，其它为操作时的过渡位置。,2.,电磁操动机构的断路器控制回路,（,1,）原理图,图,8-7,电磁操动机构的断路器控制回路原理图,（,2,）工作原理,1),断路器的手动控制,手动合闸,断路器处于跳闸状态，控制开关,SA,处于“跳闸后”位置，,HG,绿灯亮，发平光,表明断路器是断开状态，合闸回路完好又表明控制回路的熔断器,和,完好回路。控制开关,SA,顺时针旋转,90,，至“预备合闸” 位置，触点,9-10,通，绿灯,HG,发光。,SA,顺时针旋转,45,置于“合闸”位 置。,SA,的,5-8,通，使合闸,接触器,KM,动作，合闸线圈,YO,通电，断路器合闸。绿灯熄灭，红灯亮。当松,开,SA,后，,SA,自动回到“合闸后”位置，,13-16,通，红灯发平光，表明断路器手,动合闸，同时表明 跳闸回路完好及控制回路的熔断器和完好。,手动跳闸,控制开关,SA,逆时针旋转,90,置于“预备跳闸”位置，,13-14,接通闪光母线，使,红灯,HR,发出闪光。,SA,继续旋转,45,而置于“跳闸”位置,6-7,通，使跳闸线圈,YR,接电，断路器跳闸，红灯熄灭，绿灯发平光。当松开,SA,后，,SA,自动回到“跳,闸后”位置，,10-11,通，绿灯发出平光，表明断路器手动跳闸，又表明合闸回,路完好。,2,）断路器的自动控制,自动装置的继电器触点,1K,和,2K,的闭合分别实现合、跳闸,控制。红灯发出闪光，表明断路器自动合闸，同时表明跳,闸回路完好。绿灯发出闪光，表明断路器自动跳闸，又表,明合闸回路完好。,当断路器因故障跳闸时，保护出口继电器触点,3K,闭合,YR,通电，断路器跳闸，,HG,发出闪光， 运行人员须将,SA,旋转,到相应的位置上，相应的信号灯发平光。,3,）断路器的“防跳”,出现多次“跳闸,合闸”现象，称为“跳跃”。,跳闸电流流过防跳继电器,KTL,的电流线圈，使其启动，,KTL1,常开触点闭合（自锁），,KTL2,常闭触点打开，其,KTL,电压线圈也动作，自保持。防止了跳跃现象。,8.2.3,弹簧操动机构的断路器控制回路,弹簧操动机构有使用交流操作电源和直流操作电源两种。,1.,直流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路,2.,交流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路,直流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路,图,8-8,直流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制及信号回路,交流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制回路,图,8-8,交流操作电源的弹簧操动机构的断路器控制及信号回路,8.3,中央信号回路,供配电系统中，保护装置或监测装置动作后都要通过信号系统发出相应的信,号提示运行人员。这个信号系统称为中央信号系统。,中央信号的类型：事故信号、预告信号、位置信号、指挥信号、联系信号。,对中央信号回路的要求,1.,中央事故信号装置应保证在任一断路器事故跳闸后，立即发出音响信号和,灯光信号；,2.,中央预告信号装置应保证在任一电路发生故障时，能按要求（瞬时或延,时）发出音响信号和灯光信号；,3.,中央事故音响信号与预告音响信号应有区别。一般事故音响信号电笛或蜂,鸣器，预告音响信号用电铃；,4.,中央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自动复归（解除）音响，而,灯光信号及其它指示信号应保持到消除故障为止；,5.,接线应简单、可靠，应能监视信号回路的完好性；,6.,应能对事故信号、预告信号及其光字牌是否完好进行试验；,7.,中央信号一般采用重复动作的信号装置。,中央事故信号回路,中央事故信号按操作电源分为交流和直流操作电源两类；,按事故音响信号的动作特性分为不能重复动作和能重复动作两类。,1.,中央复归不重复动作的事故信号回路,若某断路器（,1QF,）因事故跳闸，事故信号回路起动，蜂鸣器,HB,发,出声响。按复归按钮解除音响。若此时,2QF,又发生了事故跳闸，蜂,鸣器将不会发出声响，这就叫做“不能重复动作”。,能在控制室手动复归称中央复归。,1SB,为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。,中央复归不重复动作的事故信号回路,图,8-9,不能重复动作的中央复归式事故音响信号回路,2.,中央复归重复动作的事故信号回路,“重复动作”是利用控制开关与断路器辅助触点之间的不对应回路中的附加电阻和信号冲击 继电器（或信号脉冲继电器）来实现的。,图,8-10,重复动作的中央复归式事故音响信号回路,中央预告信号回路,中央预告信号回路是指在供配电系统中，,发生故障和不正常工作状态下发出音响信号。,常采用电铃发出声响，并利用灯光和光字牌,来显示故障的性质和地点。,中央预告信号装置有直流和交流两种，,也有不重复动作和重复动作的两种。,1.,中央复归不重复动作预告信号回路,图,8-11,中央复归不重复动作预告信号回路,2.,中央复归重复动作预告信号回路,如图,8-12,所示为重复动作的中央复归式预告信号回路，其电路结构与中央复归重复动作的事故信号回路基本相似。预告信号小母线分为,1WFS,和,2WFS,，音响信号用电铃,HA,发出。转换开关,SA,有三个位置：“工作,O,”,位置，左右（,45,）两个“试验,T,”,位置。正常工作时，,SA,手柄在中间“工作,O,”,位置，其触点,13,14,、,15-16,接通，其它触点断开，若系统发生异常工作状态，如过负荷动作,1K,闭合，,+WS,经,1K,、,HL,1,（两灯并联）、,SA,的,13-14,、,KI,到,-WS,，使冲击继电器,KI,的脉冲变流器一次绕组通电，,HA,发出音响信号，同时,1K,接通信号源,703,，光字牌,1HL,亮。,若要检查光字牌灯泡完好，转动,SA,手柄向左或右旋转,45,至“试验,T,”,位置，其触点,13,14,、,15-16,断开，其它触点接通，试验回路为,+WS,12-11,9-10,8-7,2WFS,HL,光字牌（两灯串联）,1WFS,1-2,4-3,5-6,-WS,，如所有光字牌亮，表明光字牌灯泡完好，如有光字牌不亮，表明该光字牌灯泡已坏，应立即更换灯泡。 电流发生突变来实现。启动回路的电阻是用光字牌中的灯泡。,中央复归重复动作预告信号回路,图,8-12,能重复动作的中央复归式动作预告信号回路,8.4,测量和绝缘监视回路,测量仪表配置,电气测量仪表的配置应能正确反应电力装置的电气运行参数和绝缘状况，常用测量仪表有指针式仪表、数字式仪表和记录型仪表及仪表的附件、配件。电能计量仪表的配置应满足发电、供电、用电的准确计量要求，作为考核用户或部门技术经济指标和实现电能结算的计量依据，计量仪表采用感应式或电子式电能表。,1.,变配电装置中测量仪表配置,（,1,）在供配电系统每一条电源进线上，必须装设有功电能表和无功电能表及电流表。,（,2,）在变配电所的每一段母线上，应装设电压表,4,只。,（,3,）,35/610kV,变压器应在高压侧或低压侧装设电流表,有功、无功功率表,有功、无功电能表各一只。,（,4,）,310kV,配电线路上，装设电流表、有功、无功电能表各一只。,（,5,）低压动力线上应装一只电流表。照明和动力混合供电的线路上照明负荷占总负荷,1520%,以上时，应在每相上装一只电流表,（,6,）并联电容器总回路上，每相装设一只电流表，并应装设一只无功电能表。,2.,仪表的准确度要求,电测量奘置的准确度不应低于表,8-2,的规定。指针式仪表选用级，数字式仪表选用级。交流指示仪表的综合准确度不应低于级,直流指示仪表的综合准确度不应低于级，接于电测量变送器二次侧仪表的准确度不应低于级。用于电测量奘置的电流、电压互感器及附件、配件的准确度不应低于表,8-3,的规定。,。,仪表类型名称,准确度,(,级,),仪表类型名称,准确度,(,级,),指针式交流仪表,1.5,数字式仪表,0.5,指针式直流仪表,1.5,记录型仪表,应满足测量对象的准确度要求,指针式直流仪表,1.0,（经变送器二次测量）,计算机监控系统的测量部分,(,交流采样,),误差不大于,0.5%,仪表准确度等级,准确度（级）,电流、电压互感器,变送器,分流器,中间互感器,0.5,0.5,0.5,0.5,0.2,1.0,0.5,0.5,0. 5,0.2,1.5,1.0,0.5,0. 5,0.2,2.5,1.0,0.5,0. 5,0.5,表,8-2,电测量奘置的准确度要求,表,8-3,仪表用电流表、电压互感器及附件、配件的准确度要求,注：级指数字式仪表的准确度等级。,电能计量装置按其计量对象的重要程度和计量电能的多少分为五类：,类电能计量装置：月用电量,5000MWh,及以上或变压器容量为,10MVA,及以上的高压用户；,类电能计量装置：月用电量,1000MWh,及以上或变压器容量为,2MVA,及以上的高压用户；,类电能计量装置：月用电量,100MWh,及以上或负荷容量为,315kVA,及以上的计费用户、用户内部用于承包考核用的计量点；,类电能计量装置：负荷容量为,315kVA,及以下的计费用户、用户内部技术经济指标分析、考核用的电能计量装置；,类电能计量装置：单相电力用户计费用的电能计量装置。,电能计量装置的准确度不应低于表,8-4,的规定,。,表,8-4,电能计量装置的准确度要求,电能计量装置类别,准确度最低要求（级）,有功电能表,无功电能表,电压互感器,电流互感器,0.2S,2.0,0.2,0.2S,或,0.2,0.5S,2.0,0.2,0.2S,或,0.2,1.0,2.0,0.5,0.5S,2.0,2.0,0.5,0.5S,2.0,0.5S,注：、级指特殊用途的电流互感器，使用于负荷电流小、变化范围不大（,1%120%,）的计量回路。,级电流互感器仅用于发电机计量回路。,指针式测量仪表测量范围和电流互感器变流比的选择，宜保证电力设备额定值指示在标度尺的,2/3,处。有可能过负荷运行的电力设备和回路，测量仪表宜选择过负荷仪表。双向电流的直流回路和双向功率的交流回路，应采用具有双向标度的电流表和功率表。具有极性的直流电流和电压回路，应采用具有极性的仪表。重载起动的电动机和可能出现短时冲击电流的电力设备和回路，宜采用具有过负荷标度尺的电流表。,直流绝缘监视回路,1.,两点接地的危害,在直流系统中，正、负母线对地是悬空的，当发生一点接地时，并不,会引起任何危害，但必须及时消除，否则当另一点接地时，会引起信,号回路、控制回路、继电保护回路和自动装置回路的误动作，如图,8-13,所示。,图,8-13,两点接地引起的的误操作示意图,2.,直流绝缘监视装置回路图,它是利用电桥原理进行监测的，整个装置由信号和测量两部分组成，并通过绝缘监视转换开关,1SA,和母线电压表转换开关,2SA,进行工作状态的切换。电压表,1V,为高内阻直流电压表，量程,1500150V,、,0,0k,；电压表,2V,为高内阻直流电压表，量程,0250V,。,当绝缘电阻下降到一定值时，流过继电器,KE,线圈中的电流增大，继电,器,KE,动作，其常开触点闭合，发出预告信号，光字牌亮，同时发出音,响信号。利用转换开关,ST,和电压表,2V,，可判别哪一极接地。利用转换,开关,1SL,和电压表,1V,，读直流系统总的绝缘电阻，计算每极对地绝缘,电阻。,直流绝缘监视装置回路图,图,8-14,直流绝缘监视装置回路图,8.5,自动重合闸装置（,ARD,）,运行经验证明：架空线路上的故障大多数是瞬时性短路，如雷电放电、潮湿闪络、鸟类或树枝的跨接等。这些故障虽然引起断路器跳闸，但短路故障后，若断路器再合闸，便可恢复供电，从而提高了供电的可靠性。自动重合闸装置就是利用这一特点。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。重合闸成功率约在,60%,90%,。自动重合闸装置按动作方法可分为机械式和电气式；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。,8.5.1,对自动重合闸装置的要求,1.,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；,2.,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；,3.,自动重合次数应符合预先规定；,4.,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。,5.,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。,6.,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。,8.5.2,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,（,1,）正常时：,+WC2SAR4C-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。,（,2,）发生故障时：,继电保护,(,速断或过电流,),动作,断路器跳闸；,KT,通电动作,KT,（,3-4,）经延时后闭合,电容器,C,对,KM,线圈放电,使,KM,动,作；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；后加速继电器,2KM,也起动，若故障为永久性的,则继电保,护动作接通跳闸回路跳闸；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。,图,8-15,自动重合闸装置接线图,2.,手动跳闸时，重合闸不应重合电容器与,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，,KTL,的电流线圈,因跳闸而被起动，,KTL,电压线圈通电保持，切断合闸回路，防止跳跃,现象。,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。,8.6,备用电源自动投入装置,(APD),在对供电可靠性要求较高的变配电所中，通常采用两路及以上的电,源进线。或互为备用，或一为主电源，另一为备用电源。备用电源,自动投入装置就是当主电源线路中发生故障而断电时，能自动而且,迅速将备用电源投入运行以确保供电可靠性的装置，简称,APD,。,对备用电源自动投入装置的要求,1.,工作电源不论何种原因消失,(,故障或误操作,),时，,APD,应动作；,2.,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；,3.,备用电源自动投入装置只允许动作一次；,4.,电压互感器二次回路断线时，,APD,不应误动作；,5.,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。,备用电源自动投入装置,电源进线运行方式：主电源和备用电源方式；互为备用电源方式。,1.,主电源与备用电源方式的,APD,接线,当主（工作）电源进线因故障断电时，失压保护动作，使,1QF,跳闸，,时间继电器,KT,失电,其触点延时打开，故在其打开前，合闸接触器,KM,得电,2QF,的合闸线圈,YO,通电，备用电源被投入。,2.,互为备用电源的,APD,接线,当,1WL,工作时，,2WL,为备用,1QF,在合闸位置，,2QF,在跳闸位置。,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，其延时闭合触点延时闭合，使,1QF,的跳闸线圈,1YR,通电,则,1QF,跳闸。,2QF,的合闸线圈,2Y 2QF,合上，从而使备用电源,2WL,自动投,入，变配电所恢复供电。反之亦然。,图,8-16,8.7,二次回路安装接线图,二次回路安装接线图基本知识,1.,接线图的绘制要求,2.,原理展开图的回路编号,3.,二次设备的表示方法,4.,二次回路的接线要求,二次设备的表示方法,（,1,）项目代号,二次设备一般用项目代号来表示，项目代号由高层代号、位置代号、种类代号（又称设备文字符号）和端子代号,4,部分构成。在不引起混淆的情况下，也可以简化表示。因此，在供电系统二次回路安装接线图中，二次设备可用安装单位、设备文字符号和端子代号表示。,（,2,） 安装单位,安装单位是指一个屏上属于某一次回路或同类型回路的全部二次设备的总称。为了区分同一屏中属于不同安装单位的二次设备，设备上必须标以安装单位的编号，用罗马字,、,、,表示。,（,3,） 设备的顺序号,对同一个安装单位内的设备按从右到左（从屏背面看）、从上到下的顺序编号，如,I1,、,I2,、,I3,等，当屏中只有一个安装单位时，直接用数字编号，如,1,、,2,、,3,等。,（,4,） 设备文字符号,二次回路安装接线图中，二次设备的文字符号应与二次回路原理展开图一致。如图,8-21,中，图,8-21,（,c,）屏后接线图的二次设备的文字符号与图,8-21,（,a,）展开图完全一致。,（,5,）端子代号,端子代号是用来识别设备或端子排的连接端子的代号。端子代号用设备所在的安装单位及顺序号或端子排代号，加“：”或“,-,”,，再加端子的数字编号表示。例如图,8-21,（,c,）中，“,1,：,2,”,表示电流继电器,1KA,的第,2,个端子，“,X1,：,2,”,则表示端子排,X1,的第二个端子。,（,6,）二次设备的表示,返回,二次回路的接线要求：,根据,GB501711992,电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范,规定，二次回路接线应符合下列要求：,(1),按图施工，接线正确。,(2),导线与电气元件间采用螺栓连接、插接、焊接或压接等，均应牢固可靠。,(3),盘、柜内的导线不应有接头，导线芯线应无损伤。,(4),电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路编号，编号应正确，字迹清晰不易脱色。,(5),配线应整齐、清晰、美观，导线绝缘应良好，无损伤。,(6),每个接线端子的每侧接线宜为,1,根，不得超过,2,根，有更多导线连接时可采用连接端子；对于插接式端子，不同截面的两根导线不得接在同一端子上；对于螺栓连接端子，当接两根导线时，中间应加平垫片。,(7),二次回路接地应设专用螺栓。,(8),盘、柜内的二次回路配线：电流回路应采用电压不低于,500V,的铜芯绝缘导线，其截面不应少于；其它回路配线不应小于,1.5mm2,；对电子元件回路、弱电回路采用锡焊连接时，在满足载流量和电压降及有足够机械强度的情况下，可采用不小于,mm2,截面的绝缘导线。,返回,屏面布置图,1.,屏面布置的原则和要求,（,1,）屏面布置应整齐美观，模拟接线应清晰，相同安装单位的屏面布置应一致，各屏间相同设备的安装高度应一致；,（,2,）在设备安装处画其外型图（不按比例），标设备文字符号，并标定屏面安装设备的中心位置尺寸及屏外型尺寸；,（,3,）屏面布置应满足监视、操作、试验、调节和检修方便，适当紧凑；,（,4,）仪表和信号指示元件（信号灯、光字牌等）一般布置在屏正面的上半部，操作设备（控制开关、按钮等等）布置在它们的下方，操作设备（中心线）离地面一般不得低于,600 mm,，经常操作的设备宜布置在离地面,8001500 mm,处；,（,5,）调整、检查工作较少的继电器布置在屏的上部，调整、检查工作较多的继电器布置在中部，继电器屏下面离地,250 mm,处宜设有孔洞，供试验时穿线用。,2.,屏面布置图的绘制屏面布置图中设备的相对位置应与屏上设备的实际位置一致。,图,8-18,屏面布置图,8.7.3,端子排图,1.,端子种类,（,1,）一般端子,（,2,）连接端子,（,3,）试验端子,（,4,）其它端子,2,端子排的连接和排列原则,（,1,）屏内设备与屏外设备的连接。如屏内测量仪表、继电器的电流线圈需经试验端子与屏外电流互感器连接；中央信号回路及接至闪光小母线的回路，在运行中需要很方便地断开时应经过特殊端子或试验端子连接。,（,2,）屏内设备与屏顶直接和小母线连接的设备连接。 如屏内设备与装在屏背面上部的附加电阻、熔断器或小闸刀相连。,（,3,）不同安装单位保护的正电源应经端子引接它们的负电源可在屏内环接后，两端分别接至端子排与负电源相连。,（,4,）屏内不同安装单位设备之间的连接。,（,5,）过渡回路。,（,6,）同一屏内同一安装单位的设备互相连接时，不需要经过端子排。,（,7,）各种回路在经过端子排连接时，端子的排列顺序（垂直安装时由上而下，水平安装时由左而右）为：交流电流回路、电压回路、信号回路、控制回路、其它回路和转按回路。,3.,端子排图,端子排图由端子排、连接导线或电缆及相应标注构成。端子排的标注包括端子的类型和编号、安装单位名称和代号、端子排代号及两侧连接的回路编号和设备端子编号等。端子排一侧接屏内设备，另一侧接屏外设备。导线或电缆的标注包括导线或电缆的编号、型号和去向。,屏后接线图,1.,屏后接线图的基本原则和要求, 屏后接线图是屏面布置图的反面,屏背面接线图应以展开的平面,图形表示,屏上各设备外形可采用简化外形，如方形、圆形、矩形等表示，,必要时也可采用规定的图形符号表示。图形不要求按比例绘制，但要保证设备之间的相对位置正确。设备内部一般不画出，或只画出有关的线圈、触点和接线端子。设备的引出端或接线端子按实际排列顺序画出，应并注明编号及接线。, 所有的二次小母线及连接导线、电缆等的编号应与原理图一致。,2.,二次回路接线表示方法,(1),连续线法,在图中表示设备之间连接线是用连续的图线画出；,(2),中断线法,(,相对编号法,),用编号来表示二次回路中各设备相互之间连接状态的一种方法,即,两个设备相连接的两个端子的编号互相对应。,8.8,智能变电站,变电站是电力系统的重要组成部分，随着计算机技术、通信和网络技术的发展及在电力系统中的广泛应用，变电站自动化技术也得到了迅速发展。我国变电站自动化技术的发展，经历了电磁式远动与保护装置、电子式远动与保护装置、微机式远动与保护装置、微机自动化、数字化和智能化几个阶段。,20,世纪,80,年代开始，变电站就逐渐进入以计算机网络为核心，采用分层、分布式控制方式，集控制、保护、测量、信号、远动为一体的自动化阶段。随着信息处理、计算机、传感器、通信、控制、测量等技术的发展，变电站自动化技术逐步从间隔层到站控层实现了数字化、智能化，为系统安全、稳定、可靠、经济运行提供了坚实的基础。变电站智能化一般称为智能变电站，是智能电网的重要组成部分，对于提高供电可靠性，扩大供电能力，提升运行管理水平，实现智能电网高效经济运行将起到积极作用。,8.8.1,变电站自动化,1,变电站自动化系统的功能,变电站自动化系统是多专业性的综合技术。它以微机为基础来实现对变电站传统的继电保护、控制方式、测量手段、通信和管理模式的全面技术改造，实现对变电站运行管理的一次变革。其基本功能主要有以下三个方面。,（,1,）微机监控功能,监控子系统取代常规的测量系统、控制屏、中央信号屏和远动装置等。其主要功能如下：,数据采集,定时对全站模拟量、状态量、脉冲量进行采集。模拟量主要有：各段母线的电压、线路的电流、有功功率、无功功率，主变压器的电流、有功功率和无功功率，电容器的电流、无功功率，馈出线的电流、功率和功率因数等。状态量主要有：断路器、隔离开关的位置状态、有载调压变压器分接头的位置、同期检测状态、继电保护动作信号、运行告警信号等。脉冲量指脉冲电能表输出的以脉冲信号表示的电能量。,事件顺序记录,事件顺序记录包括断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录和事件发生的时间记录。微机监控子系统能存放足够数量或足够长时间段的事件顺序记录。,故障记录、故障录波和测距,故障记录是记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压。故障录波、测距是把故障线路的电流、电压的参数和波形进行记录。从而可以判断保护动作是否正确，更好的分析和掌握情况。,操作闭锁与控制功能,操作人员可通过,CRT,屏幕执行对站内断路器、隔离开关的跳、合闸操作，对电容器进行投、切控制，对主变分接头开关位置进行手动或自动调节控制。,事件报警功能,在系统发生事件或运行设备工作异常时，进行音响、语言报警，推出事件画面，画面上相应的画块闪光报警，并给出事件的性质、异常参数，也可以推出相应的事件处理指导。,人机联系功能,通过键盘、鼠标、显示器,CRT,可了解全所运行工况和运行参数，可对全站断路器、电动隔离开关等设备进行分合操作，可对保护定值和越限报警定值的修改等。,CRT,可显示实时主接线图和实时运行参数等。系统自诊断功能,具有在线自诊断功能，可以诊断出通信通道、计算机外围设备、,I/O,模件、前置机电源等故障。,完成计算机监控的系统功能,完成计算机监控的系统功能，如电压无功控制的功能，小接地电流系统的接地选线功能，高压设备在线监测及谐波分析与监视功能。,（,2,）微机保护功能,在变电站自动化系统中，微机保护应保持与通信、测量的独立性，即通信与测量方面的故障不影响保护正常工作。微机保护还要求其,CPU,及电源均保持独立。微机保护子系统还综合了部分自动装置的功能，如综合重合闸和低频减载功能。这种综合是为了提高保护性能，减少变电站的电缆数量。,（,3,）通信功能,通信功能包括变电站层与间隔层之间的通信功能和自动化系统与上级调度之间的通信功能，包括四遥的全部功能。,2.,变电站自动化系统硬件结构,(,1),集中式,自动化系统硬件结构，如图,8-22,所示,集中式布置是传统的结构形式，它是把所有二次设备按遥测、遥,信、控、电能、保护功能划分成不同的子系统集中组屏，安装在主,控室内。,优点:有利于观察信号，方便调试，结构简单，价格相对较低。,缺点：耗费大量的二次电缆,容易产生数据传输瓶颈问题,其可扩性,及维护性较差。,(,2),分,布式自动化系统硬件结构，如图,8-23,所示,分散分布式就是将变电所分为两个层次，即变电站层和间隔层。分,散分布式布置是以间隔为单元划分的，每一个间隔的测量、信号、,控制、保护综合在一个或两个（保护与控制分开）单元上，分散安,装在对应的开关柜或控制室上。现在的变电站综合自动化系统通常,采用分散分布式布置。,图,8-22,集中式自动化系统硬件结构框图,图,8-23,分布式自动化系统硬件结构框图,3,变电所自动化的软件系统,变电所自动化的软件系统框图如图,8-24,所示。自动化系统的软件采用独立的模块结构，并且各模块具有其独立的软件程序，各子程序互不干扰，提高了系统的可靠性。由图可见，变电所自动化的软件系统主要由上位机程序模块和下位机程序模块构成。,上位机软件主要完成图象显示、打印记录、断路器操作、远方通信及与下位机之间的数据传送等功能。上位机软件为模块化软件,每个模块完成各自的功能。,下位机软件主要完成模拟量、开关量、脉冲量的采集（输入）；开关量的输出控制,(,断路器跳、合闸操作与信号输出,),，向上位机传输数据等功能。下位机软件也为模块化软件,每个模块完成各自的功能。,图,8-24,变电所自动化的软件系统框图,智能变电站,智能变电站（,smart substation,）采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。,1,智能变电站的主要技术特征,智能变电站的主要技术特征体现在：,（,1,）一次设备智能化,（,2,）二次设备网络化,（,3,） 通信规约标准化,（,4,）运行管理自动化,2,智能变电站的功能,顺序控制功能,设备状态可视化功能,设备状态在线监测功能,设备状态检修功能,智能告警及分析决策功能,故障信息综合分析决策功能,经济运行与优化控制功能,站域控制功能,站域保护功能,3,智能变电站的结构,智能变电站采用三层设备两层网络结构，简称“三层两网”。“三层”是指站控层、间隔层、过程层三层设备，“两网”是指站控层网络，过程层网络构成的分层、分布、开放式网络。其结构如图,8-25,所示。,图,8-25,智能变电站结构示意图,小结,本章介绍了变电所二次回路及操作电源、测量和绝缘监视回路、变电站综合自,动化重点讲述了断路器控制回路、中央信号回路、安装接线图和自动装置。,1.,操作电源有交流和直流之分，一般为,220V,。在一般大中型变电所中，都用所,用变提供所内用电及操作电源，直流操作电源可采用蓄电池，也可采用硅整,流电源。,2.,断路器控制回路实现对断路器的手动和自动合闸或跳闸。断路器的操作有电,磁操动机构、弹簧操动机构、液压和气体操作机构。,3.,中央信号回路分中央事故音响信号和中央预告音响信号。事故信号由蜂鸣器或电笛发出 并配以相应的灯光、位置等信号，预告信号用电铃发出音响信号并配以光字牌等信号。,从功能上讲，有不能重复动作和能重复动作中央信号系统。,4.,电气测量仪表的配置应符合“电气测量仪表装置设计技术规程,GBJ63-90”,的规定。直流系统绝缘监视主要利用电桥平衡原理来实现，监视直流系统是否存在接地隐患。,5.,二次系统的安装接线图，包括屏面布置图，端子排图和屏后接线图。,6.,自动重合闸装置是在线路发生短路故障时，断路器跳闸后进行的重新合闸，能提高线路供电的可靠性，主要用于架空线路。备用电源自动投入装置就是当主电源线路中发生故障而断电时，能自动而且迅速将备用电源投入运行以确保供电可靠性的装置,7.,变电站综合自动化系统的设备配置分两个层次，变电站层和间隔层，整个系统,的布置方 式有集中式和分散式两种。,习题,1,、按功能分，二次回路可分为,、,、,、,和,。,2,、操作电源主要有,和,。,3,、高压断路器的操动机构主要有,、,和,。,4,、信号回路中的信号类型有,、,、,、,。,5,、自动重合闸装置按动作方法可分为,和,两种。,6,、变电站综合自动化主要有,和,两大功能。,答案：,1,：断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路、自动化回路,2,：直流操作电源、交流操作电源,3,：电磁操动机构（,CD,）、弹簧操动机构（,CT,）、液压操动机构（,CY,）,4,：事故信号、预告信号、位置信号、指挥和联系信号,5,：机械式、电气式,6,：微机监控、微机保护,