1、变电站二次回路 二次回路概念 一次设备：是直接用于生产、输送、分配电能的设一次设备：是直接用于生产、输送、分配电能的设备，包括发电机、变压器、断路器、线路等。备，包括发电机、变压器、断路器、线路等。二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调节、二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调节、保护和监测的设备。它包括：控制设备、继电保护保护和监测的设备。它包括：控制设备、继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。二次回路：由二次设备互相连接，构成对一次设备二次回路：由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路。它是确进行监测、控制、调
2、节和保护的电气回路。它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。少的重要组成部分。二次回路的范围主要包括：主要包括：采集一次系统交流电压和电流信号的采集一次系统交流电压和电流信号的交流回路交流回路 供二次设备工作的供二次设备工作的直流回路直流回路 反映一、二次设备运行状态、异常及故障情况的反映一、二次设备运行状态、异常及故障情况的信号信号回路。回路。对断路器及隔离开关等设备进行操作的对断路器及隔离开关等设备进行操作的控制回路控制回路。常规与数字化变电站的比较常规与数字化变电站的比较服务器服务器GOOSE 光纤以太网光纤以太网操
3、作员站操作员站继电保护继电保护工程师站工程师站PCSPCS保护保护其他其他IEDIED智能操作箱智能操作箱断路器断路器合并单元合并单元电子式互感器电子式互感器IEC 60044-8IEC 61850-9-1IEC 61850-9-2IEC 61850站控层站控层间隔层间隔层过程层过程层PCSPCS测控测控服务器服务器 操作员站操作员站继电保护继电保护工程师站工程师站RCSRCS保护保护其他其他IEDIED断路器断路器传统互感器传统互感器RS485、以太网以太网IECIEC61870-5-103RCSRCS测控测控电缆电缆常规变电站结构图常规变电站结构图数字化变电站结构图数字化变电站结构图GPS
4、GPSGPSGPS 二次回路的重要性 没有二次回路连接起来的各种继电保护装置和自动没有二次回路连接起来的各种继电保护装置和自动装置只是个静止的单体，通过二次回路连接起来才装置只是个静止的单体，通过二次回路连接起来才成为活体，对一次设备实现监测、控制、调节、跳成为活体，对一次设备实现监测、控制、调节、跳闸、信息传递等功能，真正发挥继电保护的作用。闸、信息传递等功能，真正发挥继电保护的作用。若二次回路任何一个环节出现接线错误，都可能导若二次回路任何一个环节出现接线错误，都可能导致保护装置误动或拒动，造成电力设备损坏，大面致保护装置误动或拒动，造成电力设备损坏，大面积停电等。积停电等。它是确保电力系
5、统安全生产、经济运行和可靠供电它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。不可缺少的重要组成部分。二次回路图纸的分类 二次图纸：通常分为二次图纸：通常分为“原理接线图原理接线图”和和“安装接线图安装接线图”。原理接线图原理接线图：通常又分为：通常又分为“归总式原理接线图归总式原理接线图”和和“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：包括：包括屏面布置图、屏面布置图、屏后接线图屏后接线图、端子排端子排图图等等。屏面布置图屏面布置图：表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶）：表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶）的安装位置，一般按实际尺寸的一定比例绘制。的安装位置，
6、一般按实际尺寸的一定比例绘制。屏后屏后(装置背板装置背板）接线图接线图：表示屏内二次设备间的电：表示屏内二次设备间的电气连接关系。气连接关系。端子排图端子排图：表示屏端子排与屏内二次设备及屏外电缆表示屏端子排与屏内二次设备及屏外电缆间的连接关系。间的连接关系。二次回路导线的选择 按机械强度要求选择：按机械强度要求选择：（电缆与绝缘导线）（电缆与绝缘导线）1）连接强电：截面不小于）连接强电：截面不小于1.5mm2。2）连接弱电：截面不小于）连接弱电：截面不小于0.5mm2。按电气性能要求选择：按电气性能要求选择：1）保护和测量的电流回路截面不小于）保护和测量的电流回路截面不小于2.5mm2。2）
7、在保护的电流回路所选导线（截面）要）在保护的电流回路所选导线（截面）要满足电流满足电流互感器误差不大于互感器误差不大于10的要求。的要求。3）在电压回路的导线（截面）要满足计费电能表不）在电压回路的导线（截面）要满足计费电能表不大于大于0.5压降，保护与测量不大于压降，保护与测量不大于3压降。压降。4）在操作回路中，所选导线（截面）应满足最大压）在操作回路中，所选导线（截面）应满足最大压降（含回路中电流线圈阻抗）不大于降（含回路中电流线圈阻抗）不大于10额定额定母线母线电压。电压。继电保护用电压、电流互感继电保护用电压、电流互感器器 电流互感器二次侧开路时互感器成空载运行，此电流互感器二次侧开
8、路时互感器成空载运行，此时一次侧线路电流全部变成励磁电流，铁时一次侧线路电流全部变成励磁电流，铁 芯内的芯内的磁通密度比额定情况增加很多，一方面使二次侧感磁通密度比额定情况增加很多，一方面使二次侧感应出很高的电压，可能使绝缘击穿应出很高的电压，可能使绝缘击穿，同时对测量，同时对测量人员也很危险；另一方面铁耗会大大增加，使铁芯人员也很危险；另一方面铁耗会大大增加，使铁芯过热，影响电流互感器的性能，甚至烧坏互感器。过热，影响电流互感器的性能，甚至烧坏互感器。所以电流互感器的二次回路严禁开路。所以电流互感器的二次回路严禁开路。电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时电压互感器是一个内阻极小的电压
9、源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此电压互感器二次侧严禁短路。电压互感器二次侧严禁短路。电流互感器电流互感器 检查处理电流互感器二次开路故障，要尽量减小一次检查处理电流互感器二次开路故障，要尽量减小一次负荷电流，以降低二次回路的电压。操作时注意安全，要负荷电流，以降低二次回路的电压。操作时注意安全，要站在绝缘垫上，戴好绝缘手套，使用绝缘良好的工具。站在绝缘
10、垫上，戴好绝缘手套，使用绝缘良好的工具。发现电流互感器二次开路，要先分清是哪一组电流回路故障、开路的发现电流互感器二次开路，要先分清是哪一组电流回路故障、开路的相别、对保护有无影响，汇报调度，申请退出所有可能误动的保护，相别、对保护有无影响，汇报调度，申请退出所有可能误动的保护，以免在处理过程中造成保护的误动作。以免在处理过程中造成保护的误动作。尽量减小一次负荷电流，若电流互感器严重损伤，应转移负荷，停电尽量减小一次负荷电流，若电流互感器严重损伤，应转移负荷，停电处理。处理。设法在就近的试验端子上用良好的短接线按图纸将电流互感器二次短设法在就近的试验端子上用良好的短接线按图纸将电流互感器二次短
11、路，再检查处理开路点。路，再检查处理开路点。若短接时发现有火花，那么短接应该是有效的，故障点应该就在短接若短接时发现有火花，那么短接应该是有效的，故障点应该就在短接点以下的回路中，可进一步查找。若短接时没有火花，则可能短接无点以下的回路中，可进一步查找。若短接时没有火花，则可能短接无效，故障点可能在短接点以前的回路中，可逐点向前变换短接点，缩效，故障点可能在短接点以前的回路中，可逐点向前变换短接点，缩小范围检查。小范围检查。在故障范围内，应检查容易发生故障的端子和元件。对检查出的故障在故障范围内，应检查容易发生故障的端子和元件。对检查出的故障，能自行处理的，如接线端子等外部元件松动、接触不良等
12、，立即处，能自行处理的，如接线端子等外部元件松动、接触不良等，立即处理后投入所退出的保护。若开路点在电流互感器本体的接线端子上，理后投入所退出的保护。若开路点在电流互感器本体的接线端子上，则应停电处理。则应停电处理。交流回路 电流互感器的二次接线 a）接线方式：在变电所中，常用的电流互感器二次回路接线方式有单相接线、两相星形（或不完全星形）接线、三相星形（或全星形）接线、三角形接线、和电流接线等 b）接线顺序：原则是方便设备的调试及调试中的安全，还考虑串联的顺序使电缆最短。交流回路c）绕组的分配：绕组的分配：“十八项反措”中中 2.5.2.2两套主保护的电压回路宜分别接入电压互感器的不同两套主
13、保护的电压回路宜分别接入电压互感器的不同二次绕组。二次绕组。电流回路电流回路应分别取自电流互感器互相独立的绕应分别取自电流互感器互相独立的绕组，并合理分配电流互感器二次绕组，组，并合理分配电流互感器二次绕组，避免可能出现的保避免可能出现的保护死区。护死区。分配接入保护的互感器二次绕组时，还应特别注分配接入保护的互感器二次绕组时，还应特别注意避免意避免运行中一套保护退出时运行中一套保护退出时可能出现的电流互感器可能出现的电流互感器内部内部故障死区问题故障死区问题。4.2.3 合理分配母差保护所接电流互感器二次绕组，对确无办合理分配母差保护所接电流互感器二次绕组，对确无办法解决的保护动作死区，可采
14、取起动失灵及远方跳闸等措法解决的保护动作死区，可采取起动失灵及远方跳闸等措施加以解决。施加以解决。8.3.7 各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既要消除保护死区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故要消除保护死区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故障时所产生的影响。障时所产生的影响。3/2接线六组电流互感器 交流回路 电压互感器的接线电压互感器的接线1.电压互感器的二次接线有：单相接线、单线接线、V/V接线、星形接线、三角型接线等的接线方式。2.电压互感器的二次回路必须有且只能有一点接地，一般在控制室经端子排接地。3.开口三角电压不装空
15、开，空开应尽量靠近二次绕组的出口处装设。4.已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈，必要时，可以在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地，应经常维护检查防止出现两点接地的情况。直流电源回路 最低电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的110%。双重化的两套保护装置直流电源分开。每一套独立的保护装置应设有直流电源消失的报警回路 保护装置和控制回路直流电源分开。不同断路器的操作直流电源分开。同一断路器的不同跳圈控制直流回路分开。失灵保护和保护直流电源分开。采用近后备原则主保护和后备保护分开的线路，主保护和后备保护应分别采用专用的熔断器。主变电气量保护与非电气量保护分开.控制回
16、路 断路器控制回路的基本要求1）能进行手动跳、合闸和由继电保护与自动装置（必要时）能进行手动跳、合闸和由继电保护与自动装置（必要时）实现自动跳、合闸，并在跳、合闸动作完成后，实现自动跳、合闸，并在跳、合闸动作完成后，自动切断自动切断跳合闸脉冲电流跳合闸脉冲电流（因为跳、合闸线圈是按短时间带电设计（因为跳、合闸线圈是按短时间带电设计的）；的）；2）能指示断路器的分、合闸位置状态，自动跳、合闸时应有）能指示断路器的分、合闸位置状态，自动跳、合闸时应有明显信号明显信号3）能监视电源及下次操作时分闸回路的完整性能监视电源及下次操作时分闸回路的完整性，对重要元件，对重要元件及有重合闸功能、备用电源自动投
17、入的元件，还应监视下及有重合闸功能、备用电源自动投入的元件，还应监视下次操作时合闸回路的完整性；次操作时合闸回路的完整性；4）有防止断路器多次合闸的有防止断路器多次合闸的“跳跃跳跃”闭锁装置；闭锁装置；5）当具有单相操作机构的断路器按三相操作时，应有三相不）当具有单相操作机构的断路器按三相操作时，应有三相不一致的信号；一致的信号；6）气动操作机构的断路器，除满足上述要求外，尚应有操作）气动操作机构的断路器，除满足上述要求外，尚应有操作用压缩空气的气压闭锁；弹簧操作机构应有弹簧是否完成用压缩空气的气压闭锁；弹簧操作机构应有弹簧是否完成储能的储能的闭锁闭锁；液压操作机构应有操作液压；液压操作机构应有操作液压闭锁闭锁；7）控制回路的的）控制回路的的接线力求简单可靠接线力求简单可靠，使用电缆最少。，使用电缆最少。控制回路 一一 二 三 四个合闸回路个跳闸回路组直流电源回路组闭锁回路控制回路一个合闸回路控制回路控制回路二个跳闸回路控制回路三组直流电源控制回路四个闭锁回路
