工厂供电(刘介才第五版)第7章

工厂供电,刘介才,第五版,第7章,建筑物供电

第7章

工厂供电系统的二次回路和自动装置

第一节 二次回路及其操作电源 第二节 高压断路器的控制和信号回路

第三节 变配电所的中央信号装置第四节 电测量仪表与绝缘监视装置 第五节 自动重合闸与备用电源自动投入装置 第六节 供电系统的自动化基本知识 第七节 二次回路的接线和接线图

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第一节 二次回路及其操作电源一、概述 供电系统的二次接线是指用来对一次接线的运行进行控 制、监测、指示和保护的电路，亦称二次回路。 二次回路按 电源性质分 直流回路 交流回路 交流电流回路： 由电流互感器供电 交流电压回路： 由电压互感器供电

二次回路按其用途分有：断路器控制回路、信号回路、测 量回路与绝缘监视回路、继电保护回路以及自动化装置等。

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二 直流操作电源 (一) 由蓄电池组供电的直流操作电源

1.铅酸蓄电池采用铅酸蓄电池组作操作电源，不受供电系统运行情况的影 响，工作可靠，但是在充电过程中要排出氢和氧混合气体，有 爆炸危险，且随气体排出的硫酸蒸气，有强腐蚀性，对人身健 康和设备安全有很大危害。一般不予采用。 2.镉镍蓄电池 采用镉镍蓄电池组作操作电源，除了不受供电系统运行情况 的影响，工作可靠外，还有其大电流放电性能好、功率大、机 械强度高、使用寿命长、腐蚀性小、无需专用房间从而大大降 低投资等优点。因此，在工厂供电系统中应用比较普遍。

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(二) 由整流装置供电的直流操作电源

1.硅整流电容储能式直流电源在供电系统正常工作时，通过硅整流器供给直流操作电源同 时，通过电容器储能，在交流供电系统电压降低或电压消失时 ，有储能电容器对继电器和跳闸回路放电，使其正常动作。 2.复式整流的直流操作电源

提供直流操作电压的整流器电源有两个：电压源-有所用变 压器或电压互感器供电，电流源-由电流互感器供电。与电容储能式相比，复式整流装置的输出功率大，电压稳定 性好。

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绝缘监测模块

交流配电单元

监控模块

小型分屏柜

充电模块直流馈电柜 电池室

小型一体柜

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三 交流操作电源

采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源。所有的保 护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件也均采用交流 型式。交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，工 作可靠，维护方便，但不适用于比较复杂的继电保护、自动装 置及其他二次回路。交流操作电源广泛应用于中小型变配电所 中采用手动操作和继电保护采用交流操作的场合。

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第二节一、概述

高压断路器的控制和信号回路

高压断路器的控制回路是指用控制开关或遥控

命令操作断 路器跳、合闸的回路。 信号回路是用来指示一次系统设备运行状态的二次回路。

信号按 用途分

位置信号： 用来显示断路器正常工作的位置状态。

事故信号： 用来显示断路器在事故情况下的工作状态。 预告信号： 在系统出现不正常状态时或在故障初期发 出的报警信号。

断路器的控制和信号回路要满足一定的基本要求。

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二、采用手动操作的断路器控制与信号回路

图7-3 手动操作的断路器控制和信号回路 WC-控制小母线 WS-信号小母线 GN-绿色指示灯 RD-红色指示灯

R-限流电阻 YR-跳闸线圈(脱扣器)KM-继电保护出口继电器触点 QF1~6-断路器QF的辅助触点 QM-手动操作机构辅助触点

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三、采用电磁操作机构的断路器控制与信号回路WC-控制小母线 WL-灯光信号小母线 WF-闪光信号小母线 WS-信号小母线 WAS-事故音响信号小母线 WO-合闸小母线 SA-控制开关 KO-合闸接触器

YO-电磁合闸线圈YR-跳闸线圈 KM-继电保护出口继电器触点 QF1~6-断路器QF的辅助触点

GN-绿色指示灯RD-红色指示灯 ON-合闸方向 OFF-分闸方向

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四、采用弹簧操作机构的断路 器控制与信号回路

WC-控制小母线

WS-信号小母线WAS-事故音响信号小母线 SA-控制开关 SB-按钮 SQ-储能位置开关 YO-电磁合闸线圈 YR-跳闸线圈 QF1~6-断路器辅助触点 M-储能电动机 GN-绿色指示灯 RD-红色指示灯 KM-继电保护出口继电器触点

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第四节

测量仪表与绝缘监视装置

一、电气测量回路 (一)电气测量的任务与要求 任务： 监视供电系统的运行状态和计量一次系统消耗的电能， 保证供电系统安全、可靠、优质和经济合理地运行。 要求： 对电气测量仪表，要保证其测量范围和准确度满足变配 电设备运行监视和计量的要求，并力求外形美观，便于 观测，经济耐用等。 (二)电气测量仪表的配置

供电系统变配电装置中的各部分仪表按规定要求配置。

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电能表接线

(三)电气测量回路示例 10kV线路电气测量原理电路图测 量 表 计 电 流 回 路1S1 1S1 1S1

测 量 表 计 电 压 回 路WV(L1)

TA1

TA2

TA3

PJ1S2

Wh

PJR varh

1S2

TA1

TA2TA3 PJ

1S2

WV(L2)Wh

PA

A

PJ

Wh

PJ PJRvarh PJRvarh WV(L3)

Wh

PJR varh

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0.38kV母线 L1,L2,L3

380V电源进线回路电气测量原理电路图。无功补偿 电流采样L1

测 量 表 计 电 流 回 路

测 量 表 计 电 压 回 路FU1

S1

S1

S1

TA1

TA2

TA3

TA4

S1

TA1

TA2 TA3S2 S2

PWS2

W

PV

V

S2

TA4 PW W

PW

W

L2

FU2

PPF cos PA1 PA2 PA3 L3

PW FU3

W

PPF cos

A

A

A

至无功补偿 自动控制器

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基于先进的数字信号处理和单片机技术的新型数字式智能 表，集测量、显示、报警输出、参数设置和数据存储为一体， 已

逐步在重要的变配电所及其自动化工程中得到应用。 下图是多功能综合数字式智能表的测量原理电路图。测 量 表 计 电 流 回 路 测 量 表 计 电 压 回 路 测量表计 工作电源

S1

S1

S1

TA2

TA3

TA1

L1S2

FU1多

S2

S2

L2多 功 能 仪 表

FU2

能 仪

L3

FU3

表

220/110V ~220V

功

多 功 能 仪 表

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二、交流系统的绝缘监视 利用一次系统接地后出现的零序电压给出信号或跳闸。电压小母线 接地信号装置 电 压 互 感 器 电压表 绝缘检查电压表

TV

dM

dN

u

v

w

n

FU

KV

FU1 FU2 FU3

TV WV(L1) WV(L2) WV(L3)

PV1 PV2 PV3 PV4 V V V V

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第五节 自动重合闸与备用电源自动投入装置 一、自动重合闸装置

运行经验表明，电力系统的故障特别是架空线路上的故障大多是暂时 性的，多数能很快地自行消除。因此，采用自动重合闸装置(ARD),迅 速恢复供电，从而大大提高供电可靠性。

SB2 QS YT QF 13

+

SB1 2 YC4

+ KA 保护出口

QF ARD KO KAR

-

+

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