1、第六章 供变电系统控制、信号、监测电路与操作电源6.1 控制方式和二次接线概述控制方式和二次接线概述一、控制方式一、控制方式 主要控制内容：开关进行分闸与合闸控制。主要控制内容：开关进行分闸与合闸控制。其它控制内容：直流电源调节、变压器冷却风扇的投入和退其它控制内容：直流电源调节、变压器冷却风扇的投入和退出、操作机构加热器投入和退出、变压器抽头调节等。出、操作机构加热器投入和退出、变压器抽头调节等。就地控制：就地控制：在一次电气设备安装地点进行直接控制，断路器等位在一次电气设备安装地点进行直接控制，断路器等位置信号也在配电间隔上显示，这种控制方式仅适用于交流置信号也在配电间隔上显示，这种控制方
2、式仅适用于交流10kV及以下电压的电气设备。及以下电压的电气设备。距离控制：距离控制：在主控制室内对变电所的一次电气设备集中进行控制，在主控制室内对变电所的一次电气设备集中进行控制，监测仪表和开关位置信号、中央信号以及继电保护装置也都配置监测仪表和开关位置信号、中央信号以及继电保护装置也都配置在主控室的屏台上，便于监视和管理运行。在主控室的屏台上，便于监视和管理运行。一对一的分别控制方式：一套控制设备只能固定地控制一台断路一对一的分别控制方式：一套控制设备只能固定地控制一台断路器器集中选控方式：一套控制设备可选择控制许多台断路器。集中选控方式：一套控制设备可选择控制许多台断路器。目前牵引变电所
3、的主要控制方式。目前牵引变电所的主要控制方式。远动控制远动控制 已经实现远动化的供电系统，远动与距离都具备。已经实现远动化的供电系统，远动与距离都具备。二、二次接线图二、二次接线图 表明二次设备相互连接关系和工作原理的电气接线图，表明二次设备相互连接关系和工作原理的电气接线图，称为二次接线图。称为二次接线图。规定元件不受电的状态为规定元件不受电的状态为“正常状态正常状态”。常开接点：不受电时断开，受电时闭合。动合接点、正触常开接点：不受电时断开，受电时闭合。动合接点、正触点点常闭接点：不受电时闭合，受电时断开。动断接点、反触常闭接点：不受电时闭合，受电时断开。动断接点、反触点点二次接线图的三种
4、表达形式：二次接线图的三种表达形式：归总式原理接线图归总式原理接线图 展开式原理接线图展开式原理接线图 安装接线图安装接线图(一一)归总式原理接线图归总式原理接线图 二次设备以整体的形式和主接线中有关设备画在一起二次设备以整体的形式和主接线中有关设备画在一起表示二次电路工作原理的接线图。表示二次电路工作原理的接线图。原理图比较形象直观，能清楚地看出某个一次单元电原理图比较形象直观，能清楚地看出某个一次单元电路有什么类型的继电保护设施及电路的构成和动作原理。路有什么类型的继电保护设施及电路的构成和动作原理。它容易表现出各元件的整体特点和相互连接的情况，它容易表现出各元件的整体特点和相互连接的情况
5、，给人一个完整的概念，便于研究和分析电路。给人一个完整的概念，便于研究和分析电路。27.5kV馈线过电流保馈线过电流保护电路。护电路。由由KA、KT、KS组组成，并通过成，并通过TA和和QF分分闸线圈闸线圈YT与主电路联与主电路联系在一起。系在一起。正常时：正常时：由于负荷电路由于负荷电路经过经过TA变流后流入变流后流入KA线圈的电流值小于线圈的电流值小于KA的动作值，所以导致各的动作值，所以导致各继电器均处于正常状态，继电器均处于正常状态，常开接点断开。常开接点断开。QF处合处合闸位置的动作状态，其闸位置的动作状态，其常开辅助接点闭合常开辅助接点闭合 当一次电路有当一次电路有短路故短路故障时
6、障时：电流增大，流入电流增大，流入KA线线圈的电流大于其动作值圈的电流大于其动作值后，后，KA动作，其常开接动作，其常开接点闭合，接通点闭合，接通KT线圈的线圈的直流回路，经延时，其直流回路，经延时，其常开接点闭合，常开接点闭合，接通接通KS线圈、线圈、QF常常开辅助接点、开辅助接点、QF分闸线分闸线圈的直流回路，分闸线圈的直流回路，分闸线圈受电使圈受电使QF跳闸，自动跳闸，自动切除故障线路，切除故障线路，并经并经KS发出信号。发出信号。原理图清晰地反映了过电流保护装置的结构和工作原理。原理图清晰地反映了过电流保护装置的结构和工作原理。原理图虽有直观、清晰表达二次电路结构及原理的特点，原理图虽
7、有直观、清晰表达二次电路结构及原理的特点，但当二次电路的设备较多或接线复杂时，给识图带来不便。但当二次电路的设备较多或接线复杂时，给识图带来不便。由于原理图上各回路无标记符号，依靠它查找排除故障更由于原理图上各回路无标记符号，依靠它查找排除故障更难。难。因此，因此，实际工作中一般都不采用归总式原理图。实际工作中一般都不采用归总式原理图。(二二)展开式原理图展开式原理图 为了清晰地表示复杂的二次电路，便于二次线路的为了清晰地表示复杂的二次电路，便于二次线路的施工、运行、维护以及故障分析和处理，在归总式原理施工、运行、维护以及故障分析和处理，在归总式原理图的基础上将每个二次设备按其结构和电路性质分
8、开，图的基础上将每个二次设备按其结构和电路性质分开，分别表示在二次电路的各对应部分。分别表示在二次电路的各对应部分。1.展开图特点：展开图特点：直流与交流分开。直流与交流分开。交流回路：交流回路：分开电流和电压回路。分开电流和电压回路。交流电流线圈接交流电流线圈接入电流回路，交流电压线圈接入电压回路。入电流回路，交流电压线圈接入电压回路。直流回路：分开继电器的接点和线圈直流回路：分开继电器的接点和线圈，属于同一个，属于同一个元件的线圈和接点标有相同的文字符号。元件的线圈和接点标有相同的文字符号。同一展开图中：同一展开图中：仪表和电器的组成元件按电流方向从左至右仪表和电器的组成元件按电流方向从左
9、至右依次连接，称为展开图的依次连接，称为展开图的行行；各行间尽可能按元件各行间尽可能按元件动作的先后次序从上到动作的先后次序从上到下垂直排列下垂直排列，并在各行的右侧标出回路作用的文，并在各行的右侧标出回路作用的文字说明；字说明；阅读时次序是从上到下，从左至右。阅读时次序是从上到下，从左至右。2.二次回路的标号原则二次回路的标号原则 二次回路的标号采用二次回路的标号采用“等电位编号原则等电位编号原则”。即回路中连于同电位点的所有分支导线均应编相即回路中连于同电位点的所有分支导线均应编相同的标号。同的标号。二次回路标号一般由二次回路标号一般由13位数字组成，特殊位数字组成，特殊情况下允许用情况下
10、允许用4位数字。当需要标明回路的相别位数字。当需要标明回路的相别或某些主要特征时，可以在数字标号前面或后面或某些主要特征时，可以在数字标号前面或后面增设文字标号。增设文字标号。直流回路的正电位点用奇数标号直流回路的正电位点用奇数标号(1,3,5)；负电位点用偶数标号负电位点用偶数标号(2,4,6)；交流回路应该在数字标号前注明相别交流回路应该在数字标号前注明相别(A411,B411,C411)。交流电流回路展开图（测量回路）交流回路标号用三位数表示：交流回路标号用三位数表示：电流回路为电流回路为401-599401-5991TA1TA的的A A相回路标号：相回路标号：A411-A419A411
11、-A419在此图中，在此图中，只标出其电流回路，只标出其电流回路，而对于其于其电压线圈，而对于其于其电压线圈，按展开图原则，按展开图原则，只能在交流电压回路只能在交流电压回路的展开图中的展开图中表示出来。表示出来。交流电压回路展开图直流回路(三三)安装接线图安装接线图 安装接线图是制造厂加工制造牵引变电所的控制屏、安装接线图是制造厂加工制造牵引变电所的控制屏、保护屏等和现场施工安装接线主要依据的图纸，也是保护屏等和现场施工安装接线主要依据的图纸，也是变电所建成投入运行后，进行试验、维护和检修的主变电所建成投入运行后，进行试验、维护和检修的主要参考图。要参考图。安装接线图包括盘面布置图，盘后接线
12、图和端子排安装接线图包括盘面布置图，盘后接线图和端子排接线图。接线图。在盘后接线图和端子排接线图中，对继电器、表计在盘后接线图和端子排接线图中，对继电器、表计等元件及其辅助端子、连接导线等，都需按其实际形等元件及其辅助端子、连接导线等，都需按其实际形状、位置尺寸成比例地绘制。状、位置尺寸成比例地绘制。1）盘盘面布置图面布置图 盘盘面布置图是指从屏的正面看，按一定的比例绘面布置图是指从屏的正面看，按一定的比例绘出屏上各设备的安装位置、外形尺寸及中心线的尺寸，出屏上各设备的安装位置、外形尺寸及中心线的尺寸，并附有设备表，以便制造厂备料和安装加工的正视图。并附有设备表，以便制造厂备料和安装加工的正视
13、图。图中各设备的排列位置和相互间尺寸要和实际相符。图中各设备的排列位置和相互间尺寸要和实际相符。2）盘盘后接线图后接线图 盘盘后接线图是表明屏内各设备之间的连接情况，后接线图是表明屏内各设备之间的连接情况，以及和端子排的连接情况；标明各设备的代号、安装以及和端子排的连接情况；标明各设备的代号、安装单位和型号规格，较复杂的设备应绘出设备内部接线单位和型号规格，较复杂的设备应绘出设备内部接线图。图。3）端子排图）端子排图 端子排图是表明屏内设备和屏外设备连接关系以端子排图是表明屏内设备和屏外设备连接关系以及屏上需要装设的端子类型、数目以及排列顺序的图。及屏上需要装设的端子类型、数目以及排列顺序的图
14、。盘面布置图盘面布置图o 标明了盘上各个设备的代标明了盘上各个设备的代表符号、顺序号，以及每个表符号、顺序号，以及每个设备引出端子之间的连接情设备引出端子之间的连接情况。况。盘后接线图图中不画出连接导线，而是采用“相对标志相对标志法法”加以表示。o 在每个接线端子处标明它所连接对象的编号，在每个接线端子处标明它所连接对象的编号，以表明二者间相互连接关系的一种方法。以表明二者间相互连接关系的一种方法。o 如甲、乙两端子需相连接时，就在甲端子处如甲、乙两端子需相连接时，就在甲端子处标明乙端子的标号，在乙端子处标明甲端子的标标明乙端子的标号，在乙端子处标明甲端子的标号，用符号标明该线段的连接去向。号
15、，用符号标明该线段的连接去向。相对标志法：在端子排的每一相对标志法：在端子排的每一端头标记出与它连接的另一端头端头标记出与它连接的另一端头所接设备元件的标志。所接设备元件的标志。I1 第一个安装单位第一个安装单位 一号一号 KA元件元件I1/KA的端子的端子3标志标志I27，应与，应与元件元件I2/KT的端子的端子7标志标志I13相连接。相连接。o端子排图是表示盘端子排图是表示盘与盘之间电缆的连与盘之间电缆的连接和盘上设备连接接和盘上设备连接情况的图纸。情况的图纸。端子排接线图应经端子排连接的回路应经端子排连接的回路（1 1）屏内设备与屏外设备的连接。屏内测量仪表、继）屏内设备与屏外设备的连接
16、。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；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。要很方便地断开时应经过特殊端子或试验端子连接。（2 2）屏内设备与屏顶直接和小母线连接的设备连接。）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。小闸刀相连。（3 3）各安装单位主要保护的正电源一般经过端子排，）各安装单位主要保护的正电源一般经过端
17、子排，其负电源应在屏内设备之间接成环形，环的两端分别其负电源应在屏内设备之间接成环形，环的两端分别接到端子排。接到端子排。（4 4）屏内不同安装单位设备之间的连接。）屏内不同安装单位设备之间的连接。（5 5）过渡回路。）过渡回路。注意，同一屏内同一安装单位的设备互相连接时，不注意，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。需要经过端子排。端子排的表示方法端子排的表示方法 安装单位为I，第一个安装的设备为1T1-A，其标号为1的端子应与端子排I的第一个端子连接。其标号为2的端子应与安装单位为I，第四个安装的设备1D1-W的标号为4的端子连接。元件元件I1/LJ的端子的端子2标标志志
18、I1，应与，应与序号序号1的端子排的端子排I12，LJ相连接。相连接。三、主控制室三、主控制室 主控制室是值班操作人员值班的工作场所，主控制室是值班操作人员值班的工作场所，也是各种二次设备集中安装的场地。一般变电所也是各种二次设备集中安装的场地。一般变电所的主控制室有以下屏柜的主控制室有以下屏柜:交流电源屏、直流电源屏、蓄电池屏、计量交流电源屏、直流电源屏、蓄电池屏、计量屏、控制屏、保护屏、远动系统的终端（屏、控制屏、保护屏、远动系统的终端（RTURTU）等。等。每一屏上二次回路与其它屏或开关等设备安每一屏上二次回路与其它屏或开关等设备安装处的端子箱之间电气连接通过电缆实现，这些装处的端子箱之
19、间电气连接通过电缆实现，这些电缆从端子排上引下后通过电缆沟引出。电缆从端子排上引下后通过电缆沟引出。主控室内配备有各种控制盘，二次电路的各种装置都分别主控室内配备有各种控制盘，二次电路的各种装置都分别装设在相应的控制盘上。按用途的不同控制盘可划分为：装设在相应的控制盘上。按用途的不同控制盘可划分为：1.主控制盘主控制盘 设有对一次电路的断路器进行距离控制的开关、设有对一次电路的断路器进行距离控制的开关、按钮、信号灯、电流表、电压表、功率表等，并在盘面上绘按钮、信号灯、电流表、电压表、功率表等，并在盘面上绘制相应的模拟主电路。制相应的模拟主电路。2.继电保护盘继电保护盘 设有各种继电保护设备，或
20、由专门的成套保设有各种继电保护设备，或由专门的成套保护屏盘组合而成。护屏盘组合而成。3.中央信号盘中央信号盘 设有变电所中各种事故和预告信号装置与设设有变电所中各种事故和预告信号装置与设备，如事故电笛、预告警铃、闪光装置、各种信号光字牌以备，如事故电笛、预告警铃、闪光装置、各种信号光字牌以及信号试验、解除按钮等。及信号试验、解除按钮等。4.计量盘计量盘 设有各种监测、记录仪器表计，如功率表、瓦时设有各种监测、记录仪器表计，如功率表、瓦时计。计。5.自动、远动装置盘自动、远动装置盘 设有自动装置与远动装置设备、表计、设有自动装置与远动装置设备、表计、信号等。信号等。6.自用电盘自用电盘 设有所内
21、交、直流自用电系统的控制开关、刀设有所内交、直流自用电系统的控制开关、刀闸、表计电器等。通常分别设置交流自用电盘与直流自用闸、表计电器等。通常分别设置交流自用电盘与直流自用电盘。电盘。控制系统在变电所内起着神经中枢的重要作用，值班人控制系统在变电所内起着神经中枢的重要作用，值班人员根据控制盘上的各种仪器、表计、信号等的指示来监视、员根据控制盘上的各种仪器、表计、信号等的指示来监视、判断变电所电器设备的运行状态，并通过控制电路设备对判断变电所电器设备的运行状态，并通过控制电路设备对一次设备进行各种控制操作。一次设备进行各种控制操作。因此，对控制盘及其盘面布置应满足以下原则：因此，对控制盘及其盘面
22、布置应满足以下原则：(1)盘面上仪表、控制、信号设备与模拟主电路的布置应简盘面上仪表、控制、信号设备与模拟主电路的布置应简单明了，便于进行控制、监视和维护。单明了，便于进行控制、监视和维护。(2)各电气设备之间安装距离应根据正面、背面所占最小位各电气设备之间安装距离应根据正面、背面所占最小位置及布线尺寸确定的标准全面考虑。置及布线尺寸确定的标准全面考虑。(3)盘面配置应考虑到盘后两侧接线端子的合理安排。盘面配置应考虑到盘后两侧接线端子的合理安排。(4)尽量采用标准盘的布置方式，以满足经济性与可靠性等尽量采用标准盘的布置方式，以满足经济性与可靠性等要求。要求。自用电盘自用电盘保护、自动远动装置盘保护、自动远动装置盘控制、信号、计量盘控制、信号、计量盘DL位置信号灯位置信号灯控制键控制键光字牌信号光字牌信号
