電氣化鐵路牽引供變電技術(shù)-第八章-二次接線

2024/12/29電氣化鐵路牽引供變電技術(shù)

二次設(shè)備是指對一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行控制、保護(hù)、監(jiān)視和測量的一系列低壓、弱電設(shè)備，又稱為輔助設(shè)備。包括測量、控制和信號裝置，繼電保護(hù)裝置，自動裝置，操作電源，控制電纜及熔斷器等。

二次接線是指變電所中的二次設(shè)備按照一定順序相互連接二成的電路稱為二次電路，也稱二次接線。

二次接線的任務(wù)是反應(yīng)一次設(shè)備的工作狀況，控制一次設(shè)備；當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生故障是能將故障部分迅速退出工作，以保持電力系統(tǒng)處在最佳運(yùn)行狀態(tài)。第一節(jié)二次接線概述一、二次接線的概念、功能與分類

1、監(jiān)視、測量單元

主要由測量元件及其相關(guān)回路組成，其作用是監(jiān)視、測量一次設(shè)備的工作狀態(tài)，以便運(yùn)行人員掌握一次設(shè)備運(yùn)行情況，為運(yùn)行管理、事故分析提供分析參數(shù)。2、控制單元

主要由控制開關(guān)、相應(yīng)的控制繼電器組成，其作用是對一次哦高壓設(shè)備進(jìn)行合、分閘操作。3、信號單元變電所信號單元只要由開關(guān)設(shè)備的位置信號、繼電保護(hù)和自動裝置的動作信號和中央信號三部分組成。期主要作用是反應(yīng)一次設(shè)備和為此設(shè)備的工作這狀態(tài)。

4、調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)單元是指調(diào)節(jié)型自動裝置，主要有測量機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。5、繼電保護(hù)與自動裝置單元

電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時，能夠自動反應(yīng)和處理故障。6、遠(yuǎn)動單元遠(yuǎn)東技術(shù)及調(diào)度所與各被控端之間實現(xiàn)遙控、遙測、要信和遙調(diào)技術(shù)的總層。調(diào)度人員可以借助遠(yuǎn)東該裝置進(jìn)行遙控或者遙調(diào)，實現(xiàn)無人化或少人化，并提高運(yùn)行操作質(zhì)量，改善運(yùn)行人員的勞動條件。7、操作電源系統(tǒng)主要有電源設(shè)備和供電網(wǎng)絡(luò)組成，包括直流電源系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)，其作用是共計上述個單元工作電源。變電所操作電源多采用直流電源系統(tǒng)，簡稱為直流系統(tǒng)，怒分小型變電所也可采用交流電源或整流電源。電氣圖中原件、不見、組件、設(shè)備、裝置、線路等一般是采用圖形符號、文字符號和項目代號來表示。1、圖形符號通常用于圖樣或其他文件已表達(dá)一個設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符，統(tǒng)稱為圖形符號①一般符號。用以表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一中通常很簡單的符號。②方框符號。用以表示原件、設(shè)備等的組合及其功能的一種簡單圖形符號。二、電氣圖形文字符號2、文字符號電氣圖中除了用圖形符號倆表示各種設(shè)備、元件外，還要在圖形符號旁邊注明相應(yīng)的文字，以區(qū)分不同的設(shè)備元件，以及同類設(shè)備或元件中各不同功能的設(shè)備或元件。①單字母符號。單字母符號是用拉丁字母將各種電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為23大類，沒打雷用一個專用單字母符號表示。②爽字母符號。爽字母符號是由一個表示主動類的單字母符號與領(lǐng)一字母組成，其形式是以但字母符號在前，領(lǐng)一字母在后的次序列出。③輔助文字符號。輔助文字符號是用以表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及線路的功能、狀態(tài)和特征的，通常是由英文單詞的錢一兩個字母構(gòu)成。用來表明二次設(shè)備的配置、相互連接關(guān)系和工作原理的電氣接線圖，成為二次電路圖。按照用途可劃分為歸總式原理接線圖、展開式原理圖和安裝接線圖。1、歸總式原理接線圖

歸總式原理接線圖簡稱原理圖，是以整體的形式表示各二次設(shè)備之間的電氣連接及其工作原理的接線圖。特點：①圖形直觀形象，便于設(shè)計構(gòu)思和記憶，并可清晰的表明二次接線對一次接線的輔助作用。②便于分析整套裝置的動作原理，能使我們對整套裝置的工作原理有一個整體概念。三、二次接線圖的類型③缺點是教、直流回路華子昂一起，連線較差零亂，又沒有元件的內(nèi)部連線、段子號碼和回路的標(biāo)號等，對于較復(fù)雜的裝置很難用原理接線圖表現(xiàn)出來。展開式原理圖是將二次設(shè)備按其線圈和節(jié)點的接線回路展開分別畫出，將整體形勢的二次電路按其供電電源的性質(zhì)不同，分解成交流電壓、電流電流和直流回路等相對獨立的部分，組成多個獨立回路，表示二次電路設(shè)備配置、連接關(guān)系和工作原理的二次接線圖，簡稱展開圖。第二節(jié)展開式原理圖一、展開圖的結(jié)構(gòu)及特點①按不同電源回路劃分成多個獨立回路。②同一元件的線圈、結(jié)點按其通過電流性質(zhì)的不同，分別匯入對應(yīng)的滯留回路、交流回路中。①根據(jù)展開圖右側(cè)的文字說明，了解各回路的性質(zhì)，然后從上到下逐個回路看通。②先交流、后直流；交流看電源，直流找線圈；抓住接點不放松，一個一個全查清。③先線圈，后結(jié)點。④線上后下、先做后右，盤外設(shè)備一個也不漏。二、看二次接線圖的基本方法用于表明配電盤的類型，各二次設(shè)備在盤上的安裝位置以及設(shè)備間的尺寸及二次設(shè)備接線情況的圖叫安裝接線圖。安裝接線圖是生產(chǎn)廠家制造控制盤、保護(hù)盤以及現(xiàn)場施工安裝接線所依據(jù)的主要圖紙，也是變電所運(yùn)行維護(hù)等想工作的主要參考圖。第三節(jié)安裝接線圖一、盤面布置圖根據(jù)配電盤及各二次設(shè)備的實際尺寸，按一定比例繪制成的盤面設(shè)備布置圖，成為盤面布置圖。盤面布置總圖的原則是：應(yīng)便于監(jiān)視、操作、檢修、實驗且保證安全，設(shè)備布置的對稱、整齊、美觀、緊湊，并留有余地，以利于擴(kuò)建。在測控保護(hù)屏的屏后左右兩側(cè)側(cè)面，通常垂直布置了接線端子排，也有的端子排采用水平布置方式，安裝在盤后的下部。1、端子排的設(shè)計及接線原則①端子排的設(shè)置應(yīng)與盤內(nèi)設(shè)備想對應(yīng)；②同一盤內(nèi)不同安裝單位設(shè)備間的鏈接、盤內(nèi)設(shè)備與盤外設(shè)備間的鏈接以及為節(jié)省控制電纜需要經(jīng)本盤轉(zhuǎn)接的回路，需經(jīng)過端子排。③同一盤上相鄰設(shè)備之間的鏈接不經(jīng)過端子排，兩設(shè)備相距較遠(yuǎn)或接線不方便時，需經(jīng)過端子排二、端子排圖④盤內(nèi)設(shè)備與盤頂設(shè)備間的連接需經(jīng)過端子排；⑤各安裝單位主要保護(hù)的正電源一般均由電子牌引接。保護(hù)的負(fù)電源應(yīng)在盤內(nèi)設(shè)備之間接成環(huán)形，環(huán)的兩端應(yīng)分別接至端子排。⑥端子排的上、下兩端應(yīng)裝終端端子，且在每一安裝單位端子排的最后預(yù)留2-5個短字作為備用。⑦一個端子的每一端一般只接一根導(dǎo)線，在特殊情況下最多接兩根。2、端子排的排列方法

每一安裝單位都應(yīng)有獨立的端子排。不同安裝單位的端子應(yīng)分別排列，不得混雜在一起，每排端子一般不宜超過20只，最多時，不應(yīng)超過145只，為接線方便，規(guī)定端子排垂直布置時從上到下，水平布置時，從左到右按下列回路分組順序排列。①交流電流回路（不包括自動調(diào)整勵磁裝置的電流回路）：按每組電流互感器分組。②交流電壓回路（不包括自動調(diào)整歷次裝置的電壓回路）：按每組電壓互感器分組。③控制回路：同意安裝單位內(nèi)按熔斷器配置原則分組。④信號回路：按預(yù)告信號、位置信號及事故信號分組。⑤轉(zhuǎn)接回路：先排本安裝單位轉(zhuǎn)接端子，再排其他安裝單位的轉(zhuǎn)接端子，最后排小母線兜接用的轉(zhuǎn)接端子。⑥其他回路：其中又按遠(yuǎn)東裝置、勵磁保護(hù)、自動調(diào)整歷次裝置的電流和電壓回路、遠(yuǎn)方調(diào)整及連鎖回路等分組。每一回路又按極性、編號和相許順序排列。盤后接線圖是以展開圖、盤面布置和端子排圖為原始資料而回執(zhí)的實際接線圖。它屬于背視圖，盤后接線圖表明了盤上各個設(shè)備引出端子之間的連接情況，以及設(shè)備與端子排之間的鏈接情況。1、盤后接線圖的布置花盤后接線圖時，應(yīng)縣根據(jù)盤面布置圖，按在盤上的實際安裝位置吧各設(shè)備的背視圖畫出來，設(shè)備形狀應(yīng)盡量與實際情況相符。三、盤后接線圖2、設(shè)備圖形的標(biāo)示盤后接線圖在各個設(shè)備圖形的上方應(yīng)加以標(biāo)號。①與盤面布置圖相一致的安裝單位編號及設(shè)備順序號。②與展開圖相一致的該設(shè)備的文字符號和同類設(shè)備編號，③與設(shè)備表相一致的設(shè)備型號3、接線端子的編號3、接線端子的編號在變電所中，二次設(shè)備是十分復(fù)雜的，其接線數(shù)目很多，如采用對每個連接線都從起點到終點用線條直接連起來發(fā)畫法，不但制圖很讓分時間，而且在配線時和很難分辨清楚，極易造成錯誤。所以普遍采用在個設(shè)備的端子胖級端子排胖進(jìn)行標(biāo)號的放大，用符號注明該端子應(yīng)該連接到哪里去。盤后接線圖及端子排圖都是以二次展開圖為依據(jù)，利用“相對標(biāo)號發(fā)”對應(yīng)標(biāo)號畫出。相對標(biāo)號發(fā)就是在每個端子處標(biāo)明它所連接對象的編號，以標(biāo)明兩者間相互連接關(guān)系的一種方法。相對標(biāo)號法具有表示艱難但、清晰，插線方便等優(yōu)點，當(dāng)二次接線復(fù)雜時尤為突出。因此，目前廣泛采用相對標(biāo)號法。安裝接線圖是最具體的施工圖。牽引供電系統(tǒng)的變電所中，采用了微機(jī)型成套測控保護(hù)單元，常見的二次接線圖紙為展開接線圖和端子排圖，是變電維修人員進(jìn)行日常維護(hù)與故障查找的重要圖紙依據(jù)。四、安裝接線圖舉例第四節(jié)控制、信號電路概述一、控制電路的基本構(gòu)成變電所的斷路器、隔離開關(guān)的控制電路一般是由指令單元、閉鎖單元、連鎖單元、中間傳送放大單元、執(zhí)行單元和連接他們的導(dǎo)線等二次電氣設(shè)備組成。指令單元：由閉鎖繼電器接點、斷路器的輔助接點組成，其作用是當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生重故障時，閉鎖接點打開，切斷分合閘葫蘆，避免斷路器重合閘于故障設(shè)備，防止事故范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。聯(lián)鎖單元：能夠有效保證斷路器隔離開關(guān)操作順序的正確性。中間傳送、放大單元：作用是將指令單元發(fā)出的命令脈沖放大，并按一定程序送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行單元：執(zhí)行單元是斷路器、隔離開關(guān)的操動機(jī)構(gòu)，作用是按命令驅(qū)使斷路器分合閘。按指令電器與操作機(jī)構(gòu)之間距離的遠(yuǎn)近，電氣控制的方式可分為：遠(yuǎn)東控制、距離控制、就地控制三種。遠(yuǎn)動控制：由電力調(diào)度員通過危機(jī)集中控制操縱高壓斷路器和隔離開關(guān)分合閘，改變各變電所的運(yùn)行方式，也稱為遙控。就地控制：操作人員再斷路器及隔離開關(guān)操動機(jī)構(gòu)箱內(nèi)通過按鈕或轉(zhuǎn)換開關(guān)或者用手直接操作手動機(jī)構(gòu)控制斷路器和隔離開關(guān)分、和閘。距離控制：在變電所主控室中，通過監(jiān)控主機(jī)或者控制開關(guān)對電氣進(jìn)行操作控制，又稱為所內(nèi)控制。二、控制電路的類型①能夠進(jìn)行正常的人工分閘與合閘，又能進(jìn)行故障時的自動分閘或自動重合閘。②能夠指示斷路器的分、合閘位置狀態(tài)，自動分、合閘是應(yīng)有明顯的信號顯示。③能監(jiān)視控制電源及下一次操作電路的完整性。④無論斷路器的操動機(jī)構(gòu)中是否設(shè)有防止跳躍的機(jī)械閉鎖裝置，控制電路中均應(yīng)設(shè)防止跳躍的電氣閉鎖裝置。⑤對于采用啟動、彈簧、液壓曹東機(jī)構(gòu)的斷路器，其控制電路中應(yīng)設(shè)相應(yīng)的氣壓、彈簧、液壓閉鎖裝置。三、控制電路的基本技術(shù)性能⑥當(dāng)隔離開關(guān)采用電動操作時，斷路器與隔離開關(guān)控制電路中設(shè)置相應(yīng)的連鎖措施，保證其聯(lián)動操作順序的正確行。⑦接線應(yīng)力求簡單、可靠，聯(lián)系電纜的條數(shù)，芯數(shù)應(yīng)盡量減少。變電所中，隱形人員為了及時發(fā)現(xiàn)與分析故障，迅速消除和處理事故，同意調(diào)度和協(xié)調(diào)生產(chǎn)，除了依靠側(cè)臉儀表或監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行外，還必須借助燈光和信箱信號裝置反映設(shè)備正常和非正常的運(yùn)行狀態(tài)。變電所中的信號裝置按照用途一般分為以下三種1、位置信號它主要只是開關(guān)電器的位置狀態(tài)，一般由亮平光的紅、綠信號燈組成，位置信號安裝在相應(yīng)的控制盤上。四、信號裝置的分類2、繼電保護(hù)和自動裝置動作信號它主要是只是故障對象和故障性質(zhì)，一般由信號繼電器和告警文字組成。3、中央信號變電所運(yùn)行中，處理正常運(yùn)行狀態(tài)外，還有故障狀態(tài)和不正常狀態(tài)。裝置按發(fā)出信號的性質(zhì)分為事故信號和預(yù)告信號。故障狀態(tài)時中央信號裝置發(fā)出的鄉(xiāng)音信號成為事故信號。不正常運(yùn)行狀態(tài)時，中央信號裝置發(fā)出的相因信號成為預(yù)警信號。1、事故信號裝置功能引起斷路器事故跳閘的原因：①線路或電氣設(shè)備噶生故障，由繼電保護(hù)張志動作跳閘；②繼電保護(hù)或自動裝置誤動作跳閘；③控制回路故障誤跳閘。事故信號裝置滿足的要求：①當(dāng)斷路器事故跳閘時，無演示發(fā)出事故印象信號，同時并使相應(yīng)斷路器的位置信號燈閃光或兩白等，監(jiān)控主機(jī)主接線畫面中相應(yīng)斷路器圖標(biāo)閃爍。五、信號裝置的功能事故信號裝置滿足的要求：①當(dāng)斷路器事故跳閘時，無演示發(fā)出事故印象信號，同時并使相應(yīng)斷路器的位置信號燈閃光或兩白等，監(jiān)控主機(jī)主接線畫面中相應(yīng)斷路器圖標(biāo)閃爍。②事故時應(yīng)立即啟動遠(yuǎn)東裝置，發(fā)出遙信。③豎骨印象信號能手動復(fù)歸或自動復(fù)歸，。印象信號的復(fù)歸方式可分為就地復(fù)歸、中央復(fù)歸、手動復(fù)歸、自動延時復(fù)歸等方式。④事故時應(yīng)有知名繼電保護(hù)和自動裝置動作情況的光信號和其他形式信號。⑤能自動記錄發(fā)生事故的時間。⑥事故時，應(yīng)呢剛啟動計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)⑦事故音響、燈光信號裝置應(yīng)能進(jìn)行完好檢查試驗。2、預(yù)告信號裝置的功能預(yù)告信號是變電所中電路或電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)的信號，包括：①各種電氣設(shè)備的過負(fù)荷；②各種滴啊有設(shè)備的尤文升高超過極限；③交流小電流系統(tǒng)接地故障；④各種電壓等級的滯留系統(tǒng)接地；⑤各種液壓或氣壓機(jī)構(gòu)壓力異常、彈簧機(jī)構(gòu)的彈簧未拉緊；⑥SF6氣體絕緣設(shè)備的SF6氣體密度或壓力異常；⑦各種繼電保護(hù)和自動裝置的信號繼電器動作為復(fù)歸；⑧斷路器的控制回路斷線；⑨電流互感器和電壓互感器的二次回路斷線；⑩繼電保護(hù)和自動裝置的信號繼電器動作未復(fù)歸；?其他一些值班員需要了解的運(yùn)行狀態(tài)也可發(fā)出預(yù)告信號。對預(yù)告信號的要求：①預(yù)告信號出現(xiàn)時，應(yīng)能瞬時或延時發(fā)出與事故信號有區(qū)別的印象信號，同事有燈光信號支出不正常運(yùn)行內(nèi)容；②能手動復(fù)歸或自動復(fù)歸信箱信號，顯示故障性質(zhì)的燈光信號應(yīng)保留，紙質(zhì)故障排除。③預(yù)告信號裝置應(yīng)具有重讀動作的功能。④預(yù)告印象、燈光