1,成套電氣原理及電氣元器件知識簡介,2,在已知的領(lǐng)域去發(fā)現(xiàn),在未知的領(lǐng)域去探索,3,心聲,成套能實現(xiàn)的功能，如何看一次圖，成套包括的方案及大致原理。我們主要需要電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，成套中使用的元件參數(shù)如何計算和選擇，二次控制中計量如何實現(xiàn)，有什么要求，過電壓和過電流如何進行保護。主要內(nèi)容為各類綜合保護儀的原理知識以及如何調(diào)試，特別是各類進口保護儀。,4,目錄,電力系統(tǒng)知識簡介一次電氣元件簡介一次電氣方案簡介二次電氣元件簡介二次回路原理簡介二次原理中元件選型簡介二次回路安裝接線圖簡介,5,第一章電力系統(tǒng)知識簡介,6,電力系統(tǒng)知識簡介,電能來源,火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠核能發(fā)電廠風力發(fā)電廠潮汐發(fā)電廠太陽能發(fā)電廠磁流體發(fā)電廠,7,電力系統(tǒng)知識簡介,電力系統(tǒng)由許多發(fā)電機，高、低壓配電裝置，升壓和降壓變電所，輸、配電線路以及電力用戶或用電設備連成的發(fā)電、送電、變電和用電的整體。,電力系統(tǒng),電力網(wǎng)連接電廠、變電所和用戶的各種電壓等級，各種結(jié)構(gòu)類型的線路。,電力系統(tǒng)示意圖,8,電力系統(tǒng)知識簡介,工廠供電系統(tǒng),工廠供電系統(tǒng)由供電電源、總降壓變電所(或配電所）、高壓配電線路、車間變電所(或配電所）、低壓配電線路及高、低壓用電設備組成。,工廠供電系統(tǒng)示意圖,9,電力系統(tǒng)知識簡介,變電所接受電能、變換電壓、分配電能的場所。,配電所接受電能、分配電能的場所。,在變、配電所中擔負輸送和分配電能任務的電路稱為一次電路或主電路,10,電力系統(tǒng)知識簡介,熱穩(wěn)定電氣設備載流導體在最大穩(wěn)態(tài)短路電流作用下，其溫度不超過載流導體短時的允許溫度。,動穩(wěn)定電氣設備在沖擊短路電流所產(chǎn)生電動力作用下，電氣設備不致?lián)p壞。,11,第二章一次電氣元件簡介,12,一次電氣元件簡介,功能：正常供電時通過負荷電流，當供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障或嚴重過負荷時，與其相應的繼電保護或自動裝置配合，快速切斷故障電流或過負荷。,高壓斷路器,電氣、機械壽命：20003000次,實物示意,繪圖符號,13,一次電氣元件簡介,功能：配專用高壓熔斷器裝置通斷負荷電流，過負荷情況下自動跳閘，切斷過負荷電流。用于頻繁操作場合。,高壓接觸器,繪圖符號,實物示意,電氣、機械壽命：1000000次,14,一次電氣元件簡介,功能：正常工作條件下可不頻繁通斷負荷電流，在短路、過負荷或失電壓時能自動跳閘切斷電路。,低壓空氣斷路器,實物示意,繪圖符號,15,一次電氣元件簡介,功能：專用高壓裝置中通斷負荷電流，過負荷情況下自動跳閘，切斷過負荷電流。,繪圖符號,實物示意,高壓負荷開關(guān),配用熔斷器時可以切斷短路電流,16,一次電氣元件簡介,功能：用來隔開電源以保證高壓裝置檢修工作的安全，或用在雙母線電路中作倒閘操作開關(guān)和接通、切斷不會引起隔離開關(guān)觸頭產(chǎn)生電弧的小電流電路(一般小于2A)。,繪圖符號,實物示意,高壓隔離開關(guān),17,一次電氣元件簡介,功能：當電流超過規(guī)定值一定時間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而開斷電路的開關(guān)裝置。用來在電路發(fā)生過載或短路時關(guān)合和開斷電路。,繪圖符號,實物示意,高低壓熔斷器,18,一次電氣元件簡介,功能：用于將回路接地的一種機械式開關(guān)裝置。在正?；芈窏l件下，不要求承載電流。,繪圖符號,實物示意,高壓接地開關(guān),19,一次電氣元件簡介,功能：將大電流變換成小電流，或高壓電流變換成低壓電流(1A或5A)，供計量、檢測儀表和繼電器保護裝置使用。,一次繪圖符號,實物示意,電流互感器,二次繪圖符號,20,一次電氣元件簡介,一次繪圖符號,實物示意,電壓互感器,功能：將高電壓變換成低電壓(100V)，供計量、檢測儀表和繼電器保護裝置使用。,二次繪圖符號,21,一次電氣元件簡介,功能：通過顯示裝置上的指示判斷線路是否有高壓電，同時提供適當?shù)拈]鎖接點。,繪圖符號,實物示意,帶電顯示器,22,一次電氣元件簡介,功能：可以有效地保護供電設備和線路的絕緣不受雷電產(chǎn)生的大氣過電壓或操作產(chǎn)生的過電壓的危害。,繪圖符號,實物示意,避雷器,23,一次電氣元件簡介,功能：將高電壓變換成低電壓或低電壓變換成高電壓的設備。,繪圖符號,實物示意,變壓器,24,一次電氣元件簡介,觸頭盒,其它元件,絕緣子,電纜,消諧器,25,第三章一次電氣方案簡介,26,一次電氣方案簡介,設計依據(jù),用戶提供的電氣主接線圖用戶提供的電氣布置圖用戶提供的平面布置圖用戶提供的地基圖與用戶簽訂的技術(shù)協(xié)議招標時的報價元件清單項目負責人的書面特殊要求,27,一次電氣方案簡介,典型方案,進線,壓變,饋線,母聯(lián),隔離,所變,接地,電容,28,一次電氣方案簡介,典型方案,進線,饋線,母聯(lián),29,一次電氣方案簡介,一次方案組合示例,30,一次電氣方案簡介,一次方案組合示例,31,一次電氣方案簡介,一次方案組合示例,32,一次電氣方案簡介,設計院提供的主接線示例,33,一次電氣方案簡介,工廠化后的一次主接線圖示例,34,第四章二次電氣元件簡介,35,二次電氣元件簡介,功能：對線路中負荷使用狀況進行計量、測量。,繪圖符號,實物示意,表計類,36,二次電氣元件簡介,功能：反應電氣回路中的二次電量及回路通斷狀態(tài)。,繪圖符號,實物示意,繼電器類,37,二次電氣元件簡介,功能：對電氣回路中通斷狀態(tài)進行指示。,繪圖符號,實物示意,指示類,38,二次電氣元件簡介,功能：對電氣回路中二次設備進行控制。,繪圖符號,實物示意,控制開關(guān)類,39,二次電氣元件簡介,功能：對電氣回路中特定狀態(tài)進行控制。,繪圖符號,實物示意,旋鈕、按鈕類,40,二次電氣元件簡介,功能：保護電氣回路的二次設備。,繪圖符號,實物示意,空氣開關(guān)、熔斷器類,41,二次電氣元件簡介,功能：對開關(guān)柜設備內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)進行監(jiān)控，以達到除濕、防凝露作用。,繪圖符號,實物示意,溫控器、加熱器類,42,二次電氣元件簡介,功能：體現(xiàn)了繼電器的集合，具有計量、測量、繼電保護功能、遠程控制、通訊等的功能，實現(xiàn)了變電站的綜合自動化。,繪圖符號,實物示意,微機保護類,43,二次電氣元件簡介,其它元件,壓板,動態(tài)模擬指示器,照明燈,電磁門鎖,44,二次電氣元件簡介,其它元件,導線,接線端子,電度表接線盒,閉鎖線圈,45,第五章二次回路原理簡介,46,二次回路原理主要包括測量控制信號閉鎖照明加熱壓變,二次回路原理簡介,47,二次回路原理簡介,設計依據(jù),用戶提供的二次原理圖用戶提供的二次端子排圖用戶提供的小母線圖與用戶簽訂的技術(shù)協(xié)議該地區(qū)的特殊要求招標時的報價元件清單項目負責人的書面特殊要求,48,二次回路原理簡介,繼電保護裝置能反映供電系統(tǒng)中的電氣設備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)，并能動作于斷路器跳閘或啟動信號裝置發(fā)出預報信號的一種自動裝置,繼電保護的基本要求選擇性速動性靈敏性可靠性后備性,繼電保護知識簡介,49,二次回路原理簡介,繼電器保護類型定時限過電流保護反時限過電流保護電流速斷保護零序電流保護過負荷保護低電壓保護差動保護瓦斯保護,50,二次回路原理簡介,繼電器保護常用代碼及圖表,51,二次回路原理簡介,電流回路簡介,電流互感器正常工作時不允許副邊開路：因為互感器是運用電磁感應的原理進行工作的。當副邊短路時，二次側(cè)勵磁產(chǎn)生的磁通對一次側(cè)產(chǎn)生的磁通起去磁作用。開路時去磁的磁通消失，鐵芯里的磁通迅速增長至嚴重飽和狀態(tài)，而二次線圈的感應電勢與磁通的增長率成正比例，則二次線圈必然感應出很高的電勢。另外，鐵芯損耗增加嚴重發(fā)熱，可能燒壞互感器。,52,二次回路原理簡介,測量電流回路簡介,目的：通過不同的儀表對回路負荷電流使用情況進行測量,53,二次回路原理簡介,測量電壓回路簡介,目的：通過不同的儀表對母線電壓進行測量、計量電壓輸入,54,二次回路原理簡介,控制回路簡介,線路控制的基本要求：電流/電壓回路連接正確。能手動或自動合閘與跳閘。應能保證斷路器合閘線圈和跳閘線圈在合閘與跳閘完成后立即斷電。必須具有防止跳躍的電氣閉鎖。應有能區(qū)分斷路器手動及自動跳、合閘的位置信號。應經(jīng)過微型空氣開關(guān)或熔斷器供電。若使用彈簧操作機構(gòu)，應該有電氣閉鎖裝置。,55,二次回路原理簡介,控制電流回路簡介,目的：通過不同的繼電器、微機保護裝置對回路負荷電流情況進行監(jiān)測。當回路電流發(fā)生變化時，其通過判斷進行控制本設備的主回路是否斷開?；虬l(fā)出預告/事故信號。,56,二次回路原理簡介,控制電壓回路簡介,目的：微機保護裝置對回路電壓進行監(jiān)測?？梢宰鳛橛嬃侩妷狠斎?，也可以當母線系統(tǒng)發(fā)生接地時其通過判斷進行控制本設備的主回路是否斷開，或發(fā)出預告/事故信號。,57,二次回路原理簡介,控制斷路器控制回路簡介,斷路器合閘的基本條件：回路電源接通。電機儲能完畢。手車在試驗/工作位置。斷路器在分閘狀態(tài)。,58,二次回路原理簡介,控制斷路器儲能回路簡介,目的：為斷路器合閘提供保障。,59,二次回路原理簡介,控制斷路器位置閉鎖回路簡介,目的：為斷路器合閘提供保障。,60,二次回路原理簡介,控制斷路器合閘回路簡介,目的：通過合閘線圈的吸合帶動斷路器結(jié)構(gòu)聯(lián)動使斷路器主觸頭閉合。,61,二次回路原理簡介,控制斷路器分閘回路簡介,目的：通過分閘線圈的吸合帶動斷路器結(jié)構(gòu)聯(lián)動使斷路器主觸頭斷開。,62,二次回路原理簡介,控制斷路器分合閘控制回路簡介,防跳概念：當手動合閘于故障線路時，斷路器在繼電保護作用下會立即跳閘，如此時控制開關(guān)仍處于進行合閘位置（手還未松開），則斷路器跳閘后立即又合閘，合后又被繼電保護跳開，.，這種多次的合、跳閘現(xiàn)象稱斷路器的“跳躍”。由于“跳躍”對斷路器的使用壽命影響極大。通過繼電器TBJ聯(lián)鎖以實現(xiàn)防止“跳躍”的方法稱為防跳。,63,二次回路原理簡介,控制斷路器分合閘控制回路簡介,TBJ的作用：為了保護出口繼電器接點BCJ不被燒壞。因為斷路器的常開輔助接點QF2應調(diào)整為在其主觸頭分離后、繼電保護返回前斷開，使跳閘直流回路由QF2開斷，BCJ返回時不切斷電流從而受到保護。但實際應用中可能由于某種原因使QF2后于BCJ斷開，以致燒壞BCJ接點。并聯(lián)TBJ后，在跳閘過程中TBJ電流線圈動作使TBJ回路與BCJ回路并聯(lián)，保護了BCJ接點。,64,二次回路原理簡介,控制斷路器分合閘控制回路簡介,電阻1R的作用：由于保護出口回路BCJ串有信號繼電器1XJ，為了保證信號繼電器1XJ可靠動作。（1R的電阻一般只有1）,65,二次回路原理簡介,控制斷路器分合閘控制回路簡介,防跳概念：通過繼電器1ZJ聯(lián)鎖以實現(xiàn)防止“跳躍”。此思路來源于真空斷路器的內(nèi)部防跳。,66,二次回路原理簡介,控制斷路器分合閘控制回路簡介,（）SM：閃光小母線,LD、HD：通過控制開關(guān)KK的位置狀態(tài)進行監(jiān)視跳、合閘回路是否完好及控制開關(guān)KK的位置。,67,二次回路原理簡介,控制斷路器分合閘控制回路簡介,控制開關(guān)KK作用：電氣控制斷路器的合、跳閘操作及控制跳、合閘回路監(jiān)視信號狀態(tài)。,68,二次回路原理簡介,控制保護實現(xiàn)回路簡介,通過電流回路的電流繼電器輔助接點的組合實現(xiàn)保護出口繼電器的啟動、事故信號的啟動，從而實現(xiàn)了斷路器保護跳閘及發(fā)信的功能。,69,二次回路原理簡介,控制斷路器分合閘控制回路實例,利用微機測控保護裝置實現(xiàn)斷路器合、跳閘控制,70,二次回路原理簡介,控制開關(guān)量微機輸入回路實例,通過真空斷路器狀態(tài)、控制開關(guān)狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)、壓板狀態(tài)等開關(guān)量的輸入，實現(xiàn)微機裝置的遠程顯示、發(fā)信號及控制操作,71,二次回路原理簡介,信號事故回路簡介,目的：當斷路器通過控制開關(guān)KK進行合閘后，當線路發(fā)生故障時，斷路器跳閘后此回路接通向信號箱或中央信號系統(tǒng)發(fā)出事故告警信號（電鈴）。,72,二次回路原理簡介,信號預告回路簡介,目的：幫助發(fā)現(xiàn)某些不需要立即跳閘的故障或不正常工作情況，以便采取措施并加以處理，防止事故擴大。當線路發(fā)生故障時，通過回路中信號繼電器接點接通向信號箱或中央信號系統(tǒng)發(fā)出預告告警信號（電笛）。,73,二次回路原理簡介,信號事故/預告回路簡介,目的：當控制回路使用微機保護裝置時，運用微機裝置的集成功能，可以向信號屏發(fā)事故/預告信號。,74,二次回路原理簡介,閉鎖接地開關(guān)回路簡介,目的：當線路側(cè)帶電顯示器到高壓有電時，啟動帶電顯示器裝置閉鎖接點，從而使閉鎖線圈GD(Y0)閉鎖。使接地開關(guān)操作手柄無法插入接地開關(guān)操作孔，從而達到了無法操作接地開關(guān)的分、合目的。實現(xiàn)了“五防”中的防止帶電合接地開關(guān)功能。,75,二次回路原理簡介,閉鎖接地開關(guān)與后下門回路簡介,目的：當接地開關(guān)與后下門采用機械聯(lián)鎖時，采用圖示回路(可以實現(xiàn)雙向反閉鎖）；當接地開關(guān)與后下門采用電氣聯(lián)鎖時，需要在后下門上安裝電磁門鎖（DS)，只有在接地開關(guān)閉合狀態(tài)時(GDS10)才能使電磁門鎖（DS）解鎖（只能實現(xiàn)單項閉鎖）。實現(xiàn)了“五防”中的防止誤入帶電間隔功能。,GD(S10),DS,76,二次回路原理簡介,閉鎖母聯(lián)/隔離之間回路簡介,目的：只有在母聯(lián)柜中的斷路器處于分閘狀態(tài)(QF)，才能進行隔離柜中隔離手車的搖進/搖出。實現(xiàn)了“五防”中的防止帶負荷推拉隔離手車的功能。,77,二次回路原理簡介,閉鎖母聯(lián)/隔離之間回路簡介,目的：當回路中有兩進線、一母聯(lián)方案時，只能實現(xiàn)三合二功能。實現(xiàn)了電氣聯(lián)鎖中的“三合二”功能。,78,二次回路原理簡介,閉鎖其余回路簡介,計量柜與進線開關(guān)柜之間的電氣聯(lián)鎖。,進線開關(guān)柜與上一級隔離刀閘之間的電氣聯(lián)鎖。,電容器(接地變)柜與電容器(接地變)網(wǎng)門之間的電氣聯(lián)鎖。,進線開關(guān)柜與PT柜中接地手車之間的電氣聯(lián)鎖。,79,二次回路原理簡介,照明回路簡介,目的：通過在電纜室或繼電器室增加照明燈，當檢修或現(xiàn)場巡檢時，方便查看柜內(nèi)元件狀態(tài)及連線。,80,二次回路原理簡介,加熱回路簡介,目的：通過在電纜室或開關(guān)室增加加熱器及傳感器，對開關(guān)柜設備內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)進行自動監(jiān)控，以達到除濕、防凝露作用。,81,二次回路原理簡介,電壓回路簡介,電壓互感器正常工作時二次側(cè)嚴禁短路：因為互感器是運用電磁感應的原理進行工作的。電壓互感器在正常運行時處于空載狀態(tài)，負載電流接近于勵磁電流，二次側(cè)電流很小，導線很細。若二次側(cè)短路時，較大的短路電流會燒毀二次側(cè)線路，造成電壓互感器損壞。,82,二次回路原理簡介,電壓回路簡介,目的：提供100V電壓供微機保護電壓輸入、計量電壓輸入，低電壓保護啟動繼電器用。,83,二次回路原理簡介,電壓回路簡介,監(jiān)測到PT回路斷線、低電壓啟動發(fā)信功能。,84,二次回路原理簡介,計量柜計量回路簡介,85,二次回路原理簡介,指示回路簡介,86,二次回路原理簡介,帶電顯示器回路簡介,帶電顯示器傳感器,帶電顯示器裝置,87,二次回路原理簡介,開關(guān)量備用/通信回路簡介,開關(guān)備用輔助接點,通訊回路,88,二次回路原理簡介,工廠化后的二次原理圖示例,89,第六章二次原理中元件選型簡介,90,二次原理中元件選型簡介,表計-選擇,根據(jù)一次回路中電流互感器、電壓互感器的變比選參數(shù)。,注意：表計顯示均是通過二次反映的一次電流、電壓,91,二次原理中元件選型簡介,熔斷器-選擇,1、熔斷器額定電流IN.FU應大于或等于所裝熔體額定電流IN.FE.即：IN.FU=IN.FE2、正常工作時熔斷器的熔體不應熔斷，即：IN.FE=IWMAX(IWMAX為通過熔體的最大工作電流）3、在電機啟動時，熔斷器的熔體在尖峰電流IPK作用下不應熔斷，即：IN.FE=KIPKK為計算系數(shù)。當電機啟動時間t8s時，取K=0.50.6.4、對于變壓器所配熔斷器，熔體額定電流按照變壓器一次電流的1.22倍選取。如：RT14-20/4AgL1-15/6A,92,二次原理中元件選型簡介,空氣開關(guān)-選擇,根據(jù)回路負載大小，考慮空氣開關(guān)的脫扣能力及斷流能力，按照一次回路中電流的1.52倍選擇如：C65N-2P/6AL7-6/2/C,93,二次原理中元件選型簡介,電壓元件-選擇,根據(jù)回路控制電壓狀況，在只有開關(guān)量輸入元器件線圈時，回路中元器件必須按照電壓型號選擇(線圈電阻接近無窮大)。如圖中LD、HD、SJ、5XJ電壓均按照DC220V選型。,由于斷路器跳、合閘線圈是按照電壓進行控制的，因此，圖中如圖中LD、HD按照電壓DC220V選型。,圖中TBJ繼電器為電壓、電流型，因此，電壓按照控制電壓DC220V選型。,94,二次原理中元件選型簡介,如左圖所示：電流繼電器14LJ一般根據(jù)設計院提供的資料中的電流等級選擇。因為：此繼電器電流的大小需要根據(jù)回路最大短路容量、電流，最小短路容量、電流，回路電阻等方面才能確定繼電器的保護動作電流。,電流元件-選擇,若：12LJ為速斷保護繼電器34LJ為過電流保護繼電器則34LJ繼電器的電流比12LJ繼電器的電流要大的多。,95,二次原理中元件選型簡介,如左圖所示：VS1真空斷路器跳閘線圈TQ功率為198W，控制電壓為DC220V。則跳閘線圈回路電流I=P/U=198/220=0.9A因為：斷路器跳、合閘線圈是按照回路控制電壓動作的。因此，TBJ、1XJ繼電器必須為電流型(線圈電阻接近零)。考慮跳閘線圈正常工作時回路電流為0.9A，因此TBJ、1XJ繼電器動作電流必須小于0.9A。可以選擇0.75A、0.5A、0.25A.,1XJ-DX-31A0.5ATBJ-DZB-150.5ADC220V,電流元件-選擇,96,二次原理中元件選型簡介,如上圖所示：電阻2R功率為50W，電阻為4000回路控制電壓為DC220V。則回路電流I=U/R=220/4000=0.05A因為：根據(jù)上圖所示，繼電器6XJ一般選擇電流型(線圈電阻接近零)。因此繼電器6XJ動作電流必須小于0.05A?？梢赃x擇0.025A、0.015A、0.01A.,6XJ-DX-31A0.015A,電流元件-選擇,97,二次原理中元件選型簡介,如上圖所示：繼電器BCJ型號為：DZ-17回路控制電壓為DC220V。經(jīng)查繼電器樣本可知：DZ-17在控制電壓為DC220V時線圈電阻為9K,則回路電流I=U/R=220/9000=0.025A因為：根據(jù)上圖所示，繼電器3XJ動作電流必須小于0.025A?？梢赃x擇0.015A、0.01A。此電流可能導致繼電器不能可靠動作。因此，需要在繼電器旁并聯(lián)一只電阻。根據(jù)并聯(lián)原理，電阻1R可選:功率為50W，電阻為4000則回路電阻為：R=1/RBCJ+1/R1R=1/9000+1/4000=2769()則回路電流I=U/R=220/2769=0.08A繼電器3XJ可以選擇0.005A、0.025A,電流元件-選擇,1R,98,第七章二次回路安裝接線圖簡介,99,二次回路安裝接線圖簡介,二次回路安裝接線圖是生產(chǎn)制造、現(xiàn)場施工、試驗、驗收的主要資料。安裝接線圖包括儀表柜內(nèi)元件布置圖和端子排圖。柜內(nèi)元件布置圖是決定柜內(nèi)各個元件安裝位置。繪制依據(jù)為二次原理圖紙。端子排圖是表示柜內(nèi)安裝端子排的數(shù)目、類型、排列次序及連線方式。繪制依據(jù)為設計院提供的端子排圖。,基本概念,100,二次回路安裝接線圖簡介,元件分布布置示意,儀表門板(背時),后下門板,開關(guān)室,電纜室,繼電器室,端子排放置區(qū)域,101,二次回路安裝接線圖簡介,二次回路安裝接線圖中的每一個元件都必須進行標志，具體方法見左圖所示。具體內(nèi)容包括：與元件布置圖相一致的安裝單位編號和設備順序編號，如I1、I2。其中羅馬數(shù)字I表示安裝位置編號，阿拉伯數(shù)字1、2表示設備順序號。與二次原理圖相一致的設備、文字符號，如A、W.與設備表中相一致的元件型號、技術(shù)參數(shù)，如16TA