1、风电场电气二次系统 二次回路的定义及分类 对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运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，称为设备，称为二次设备二次设备，如熔断器、控制开关、继电器、控制，如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。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、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调节和保护的电气回路称为二次回路二次回路或或二次接线系统二次接线系统。 二次回路一般包括：控制回路、继电保护
2、回路、测量回路、二次回路一般包括：控制回路、继电保护回路、测量回路、信号回路、自动装置回路。按交、直流来分又可分为交流电信号回路、自动装置回路。按交、直流来分又可分为交流电压回路、交流电流回路及直流逻辑回路。压回路、交流电流回路及直流逻辑回路。 电气图是一种简图，是由图形符号、带注释的围框或简化外形电气图是一种简图，是由图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。（一）图形符号（一）图形符号图形符号的选用图形符号的选用 表示电气图中电气设备、装置、元器件的一种图形和符号表示电气图中电气设
3、备、装置、元器件的一种图形和符号n 应优先选用优选形；应优先选用优选形；n 当图形符号有多种形式时，在满足表达需要的情况下，尽量当图形符号有多种形式时，在满足表达需要的情况下，尽量采用最简单的形式采用最简单的形式n 同一套图中，只能选定一种图形形式进行表达。同一套图中，只能选定一种图形形式进行表达。电气二次回路接线图标识方式电气二次回路接线图标识方式1. 1. 相对编号法的安装接线图相对编号法的安装接线图 实际工程应用中要实际工程应用中要采用安装接线图来实现电路采用安装接线图来实现电路的连接的连接，安装接线图的完成要依赖于，安装接线图的完成要依赖于相对编号法则相对编号法则来实现。来实现。 图为
4、一个保护测控图为一个保护测控屏柜的屏柜布置图，屏柜的屏柜布置图，描述的是保护测控屏描述的是保护测控屏柜上装置的实际布设，柜上装置的实际布设，并赋予每个元件以唯并赋予每个元件以唯一的编号。一的编号。每个元件的接线端子每个元件的接线端子也进行编号，从而实也进行编号，从而实现了连接部分的编号现了连接部分的编号唯一。唯一。二次系统连接示意图二次系统连接示意图主控制室至隔离开关至隔离开关CT断路器电缆沟13241、继电保护屏柜、继电保护屏柜2、室外端子箱、室外端子箱 3、断路器机构箱、断路器机构箱 4、CT二次接线盒二次接线盒2. 2. 回路号编号法的安装接线图回路号编号法的安装接线图 屏柜和外部设备的
5、连接屏柜和外部设备的连接则往往采用则往往采用回路号标注回路号标注的方式。的方式。 图分别为图分别为继电保护接线端子与端子箱继电保护接线端子与端子箱的接线。的接线。可以看出，继电保护、端子箱、断路器机构箱和可以看出，继电保护、端子箱、断路器机构箱和CT接线盒等设备之间由电接线盒等设备之间由电缆连接，用于传输信号的电缆芯被以唯一的回路号所标注，使得我们可以缆连接，用于传输信号的电缆芯被以唯一的回路号所标注，使得我们可以很清楚这一电缆及其芯线所在二次回路及其功能。很清楚这一电缆及其芯线所在二次回路及其功能。看电气二次图的基本方法 首先我们必须弄清本图上各个装置的动作原理及图上各符号所代表的设备。 A
6、、先看一次，后看二次。一次：断路器、隔离开关、电流、电压互感器、变压器等。了解这些设备的功能及常用的保护方式，如变压器一般需要装过电流保护、电流速断保护、过负荷保护等，掌握各种保护的基本原理；再查找一、二次设备的转换、传递元件，一次变化对二次变化的影响等。 先一次，后二次；先直流，后交流；交流看电源、直流找线圈；线圈对应查触头，触头连成一条线；上下左右顺序看，屏外设备接着连。 B、看完交流，看直流。指先看二次接线图的交流回路，以及电气量变化的特点，再由交流量的因查找出直流回路的果。一般交流回路较简单。 D、线圈对应查触头，触头连成一条线。指找出继电器的线圈后，再找出与其相应的触头所在的回路，一
7、般由触头再连成另一回路；此回路中又可能串接有其它的继电器线圈，由其它继电器的线圈又引起它的触头接通另一回路，直至完成二次回路预先设置的逻辑功能。 C、交流看电源、直流找线圈。指交流回路一般从电源入手，包含交流电流、交流电压回路两部分；先找出由哪个电流互感器或哪一组电压互感器供电（电流源、电压源），变换的电流、电压量所起的作用，它们与直流回路的关系、相应的电气量由哪些继电器反映出来。E、“上下左右顺序看，屏外设备接着连”。主要针对展开图、端子排图及屏后设备安装图。原则上由上向下、由左向右看，同时结合屏外的设备一起看。展开图有如下规律： 1、直流母线或交流电压母线用粗线条表示，以区别于其他回路的联
8、络线。 2、继电器和每一个小的逻辑回路的作用都在展开图的右侧注明。 3、继电器和各种电气元件的文字符号与相应原理接线图中的文字符号一致。 4、继电器的触点和电气元件之间的连接线段都有数字编号（称回路标号）。 5、继电器的文字符号与其本身触点的文字符号相同。 6、各种小母线和辅助小母线都有标号。7、对于展开图中个别的继电器，或该继电器的触点在另一张图中表示，或在其他安装单位中有表示，都在图纸上说明去向，对任何引进触点或回路也说明来处。8.直流正极按奇数顺序标号，负极回路则俺偶数顺序编号。回路经过元件（如线圈、电阻，电容等）后，其标号也随着改变。9、常用的回路都给以固定的编号，如断路器的跳闸回路用
9、33，133，233，333等，合闸回路用3，103等。 10、交流回路的标号除用三位数外，前面加注文字符号。交流回路使用的数字范围是：电压回路为600799；电流回路为400599.它们的个位数字表示不同的回路；十位数字表示互感器的组数。回路使用的标号组，要与互感器的文字符号前的“数字序号”相对应。如：1LH电流互感器的A相回路标号应是A411A419；电压互感器的2YH的A相回路标号应是A621A629。3.3.原理接线图原理接线图 在二次系统的应用中常采用在二次系统的应用中常采用原理接线图原理接线图来描述来描述某某一设备的继电保护动作原理一设备的继电保护动作原理。CAKA1KA2KA1K
10、A2XBKSKSQFQFYT至信号+-KA1、KA2交流电流继电器KS 信号继电器QF 断路器YT 断路器跳闸线圈XB 连接片（压板）上图为上图为10kV及及35kV线路中常用的采用两相线路中常用的采用两相CT作为相间保护的作为相间保护的电流速断保护原理图。电流速断保护原理图。原理接线图只描述原理接线图只描述继电保护回路搭建的基本原理继电保护回路搭建的基本原理4.4.展开接线图展开接线图 展开图展开图对于二次回路对于二次回路的描述是按照回路表示的，的描述是按照回路表示的，由于不同的回路实现不同由于不同的回路实现不同的功能，因此它其实是以的功能，因此它其实是以功能功能来描述二次回路的。来描述二次
11、回路的。KA2KA1TAaTAcA411C411N411KA1KA2KSXBQFYTKS至信号+-交流回路速断保护直流回路电源跳闸回路信号整个回路的布置采用整个回路的布置采用从上往下、从左往右从上往下、从左往右的方式来描述逻辑功的方式来描述逻辑功能的实现。为了便于理解，图形描述的能的实现。为了便于理解，图形描述的右侧一般需要加入对回路右侧一般需要加入对回路的文字描述的文字描述。相间电流速断保护的展开接线图相间电流速断保护的展开接线图二、电气二次回路二、电气二次回路 电气二次部分的测量、监视、控制和保电气二次部分的测量、监视、控制和保护功能的实现，需要由各类继电器、控制开关、指护功能的实现，需要
12、由各类继电器、控制开关、指示灯等元件搭建相应的电路，这些功能不同的电路示灯等元件搭建相应的电路，这些功能不同的电路统称为统称为二次回路二次回路。 根据所实现的功能，二次回路可以分为：根据所实现的功能，二次回路可以分为：保护保护回路，控制回路，测量和监视回路，信号回路，为回路，控制回路，测量和监视回路，信号回路，为其提供电源的直流电源系统其提供电源的直流电源系统。二次回路的功能二次回路的功能控制回路控制回路信号回路信号回路测量回路测量回路继电保护继电保护和自动装和自动装置回路置回路操作电源操作电源系统系统通过控制开关设备的通过控制开关设备的“合合”、“跳跳”实现电气设备的投入和退出实现电气设备的
13、投入和退出反映一次设备的工作状态反映一次设备的工作状态指示和记录一次设备的运行参数指示和记录一次设备的运行参数在一次系统发生异常或故障时，继电在一次系统发生异常或故障时，继电保护发出信号或切除故障设备，异常保护发出信号或切除故障设备，异常或故障消失后，自动装置投入设备，或故障消失后，自动装置投入设备，系统恢复运行系统恢复运行给二次回路提供工作电源给二次回路提供工作电源 1.1. 继电保护回路继电保护回路 继电保护回路用于实现对一次设备和电力系统的继电保护回路用于实现对一次设备和电力系统的保护功能，它引入保护功能，它引入CTCT和和PTPT采集的电流和电压并进行分析，最采集的电流和电压并进行分析
14、，最终通过跳闸或合闸继电器的触点将相关的跳闸终通过跳闸或合闸继电器的触点将相关的跳闸/ /合闸逻辑传递合闸逻辑传递给对应的断路器控制回路。给对应的断路器控制回路。 2. 2. 控制回路控制回路 控制回路的控制回路的控制对象控制对象主要是主要是断路器、隔离开关断路器、隔离开关。控制。控制回路不仅要求可以人工对被控对象进行操作，还要可以引入回路不仅要求可以人工对被控对象进行操作，还要可以引入继电器等设备的触点实现自动控制。继电器等设备的触点实现自动控制。 对于断路器和隔离开关的控制可以采用对于断路器和隔离开关的控制可以采用远方控制或远方控制或就地控制方式就地控制方式。 在控制回路中需要有在控制回路
15、中需要有直流电源直流电源，这是因为控制回路，这是因为控制回路中设备的运行需要电能，同时控制回路功能的实现还依赖于中设备的运行需要电能，同时控制回路功能的实现还依赖于可以传递逻辑的电信号可以传递逻辑的电信号。 3. 3. 测量回路测量回路 测量回路测量回路是由各种测量仪表及其相关回路组成的，其作用是是由各种测量仪表及其相关回路组成的，其作用是指示和记录一次设备的运行参数指示和记录一次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备运行情况。，以便运行人员掌握一次设备运行情况。 它是它是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的的主要
16、依据。主要依据。 测量回路分为测量回路分为电流回路与电压回路电流回路与电压回路。 4. 4. 信号回路信号回路 信号系统信号系统由信号发送机构、接收显示元件及其传递网络构由信号发送机构、接收显示元件及其传递网络构成，其作用是准确、及时地显示出相应的一次设备的工作状态，为运行人成，其作用是准确、及时地显示出相应的一次设备的工作状态，为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。 信号回路按其电源可分为信号回路按其电源可分为强电信号回路和弱电信号回路强电信号回路和弱电信号回路。按。按其用途可分为其用途可分为位置信号、事故信号、预告信号、指挥信号和联系信号位置信
17、号、事故信号、预告信号、指挥信号和联系信号。 事故信号和预告信号都需要在主控室或集中控制室中反映出来，他们是事故信号和预告信号都需要在主控室或集中控制室中反映出来，他们是电气设备各信号的中央部分，通常称为电气设备各信号的中央部分，通常称为中央信号中央信号 将事故信号、预告信号回路及其他一些公共信号回路集中在一起成为一将事故信号、预告信号回路及其他一些公共信号回路集中在一起成为一套装置，称为套装置，称为中央信号装置中央信号装置 5 5 操作电源系统操作电源系统 在变电站中，继电保护和自动装置、控制回路、信号回路及其他二次回在变电站中，继电保护和自动装置、控制回路、信号回路及其他二次回路的工作电源
18、，称为路的工作电源，称为操作电源操作电源。操作电源系统操作电源系统，由电源设备和供电网络构，由电源设备和供电网络构成。成。 直流操作电源直流操作电源又可分为又可分为独立式直流电源和非独立式直流电源独立式直流电源和非独立式直流电源。独立式直流电源独立式直流电源有蓄电池直流电源和电源变换式直流电源；有蓄电池直流电源和电源变换式直流电源；非独立式直流非独立式直流电源电源有硅整流电容储能直流电源和复式整流直流电源。有硅整流电容储能直流电源和复式整流直流电源。 交流操作电源系统交流操作电源系统就是直接使用交流电源，正常运行时一般由就是直接使用交流电源，正常运行时一般由PTPT或站用变压器作为断路器的控制和信号电源，故障时由或站用变压器作为断路器的控制和信号电源，故障时由CTCT提供断路器的跳提供断路器的跳闸电源。闸电源。 还有一种还有一种交流不间断电源系统交流不间断电源系统(UPS)(UPS)，可向需要交流电源的负荷提，可向需要交流电源的负荷提供不间断的交流电源。它的基本原理是供不间断的交流电源。它的基本原理是将来自蓄电池的直流变换成正弦交将来自蓄电池的直流变换成正弦交流电流电。
