工作过程中的牵引变电所运营与维护教程

学习任务书

小组编号：____________ 成员名单：____________

学习任务描述

通过本情境的学习，要求能够做到：知道二次回路的概念，认识二次接线图，熟悉二次回路常见符号表示方法，熟悉二次回路标号原则和标号方法。

学习任务：二次回路的认识。

学习对象：二次回路常见符号、交、直流回路数字标号。

工 具：生产文件、工作工具、量具等。

学习步骤：

（1）知道二次回路的概念。

（2）知道二次接线图的分类。

（3）熟悉二次回路的常见符号表示方法。

（4）熟悉二次回路标号原则。

（5）熟悉二次回路标号方法。

学习方法

资讯：接受学习任务，根据引导问题，通过学习查找资料、网络信息等，建立总体印象。

计划：与小组成员、老师、师傅讨论二次回路的识图方法。

决策：与老师或师傅进行专业交流，确定本项目的工作步骤和涉及的工具，拟定检查、评价标准。

实施：按确定的工作步骤完成行动化学习任务，发现问题，共同分析，遇到无法解决的问题时请老师或师傅帮助解决。

检查：（1）生产文件准备好了吗？

（2）工具准备好了吗？

（3）安全事项有哪些？

评价：与同学、老师、师傅进行专业交流，有改进的建议吗？

学习目标

（1）明确二次回路的概念。

（2）明确二次接线图的分类。

（3）明确二次回路标号原则。

（4）明确二次回路的标号方法。

行动化学习任务

第一部分：进行二次回路的认识学习

任务1：查阅资料熟悉二次回路的概念。

任务2：查阅各种资料熟悉二次回路的常见图形符号。

任务3：查阅资料认识展开式原理图。

任务4：查阅资料熟悉交、直流数字标号。

第二部分：读图训练

任务5：给出图纸，进行读图训练。

学习信息

一、二次回路的概念

二次设备是指在供电系统中，对一次设备进行控制、保护、监察和测量的系列低压、弱电设备。

二次回路是指根据技术要求，二次设备按一定顺序相互连接而成的电路，也称二次接线。二次回路只描述二次电气设备的外部接线和接线原理。

二次回路按电流制可分为直流回路和交流回路。按工作性质可分为控制回路、保护回路、信号回路、测量回路、自动和远动化等。

（1）监视、测量回路：主要有测量元件及显示仪表组成，其作用是监视、测量一次设备的工作状态，为运行管理、事故分析提供参数。

（2）控制回路、合闸回路：主要有控制开关和相应的控制继电器，其作用是对高压开关进行分、合闸操作。

（3）信号回路：主要有开关设备的位置信号、继电保护和自动装置的动作信号和中央信号三部分，其作用是反映一次设备和二次设备的工作状态。

（4）保护回路：主要有继电保护、自动装置和相应的辅助元件，其作用是自动判别一次设备的工作状态，在事故和不正常运行状态时，继电保护装置能够自动切除故障和消除不良状态并发出报警信号。

（5）自动、远动装置回路：牵引变电所的继电保护和远动装置属于二次接线范畴，但因为它们自成一个完整的体系，将其独立看待。

二、继电器及触点类型

1. 继电器的工作原理

当某一输入量（如电压、电流、温度、速度、压力等）达到预定数值时，使它动作，以改变控制电路的工作状态，从而实现既定的控制或保护的目的。在此过程中，继电器主要起了传递信号的作用。

2. 继电器的分类

动合型（H型）：线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。

动断型（D型）：线圈不通电时两触点是闭合的，通电后，两个触点就断开。

转换型（Z型）：共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开而另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的触头闭合，原来闭合的触头断开，达到转换的目的，这样的触点组称为转换触点。

3. 触点类型

对于常规继电器，当继电器不带电的情况下，断开状态的触点是常开触点（NO-normal open）、闭合状态的触点是常闭触点（NC-normal close）。对于行程开关、压力继电器等元件，在不受外力的情况下，断开状态的触点是常开触点、闭合状态的触点是常闭触点。

常见的触点有：中间继电器、过流继电器、欠压继电器、气体继电器、电铃、电喇叭（电笛）、按钮开关（动合）、按钮开关（动断）、常开触点、常闭触点、延时闭合的常开触点、延时闭合的常闭触点、延时断开的常闭触点、延时断开的常开触点、接连的连接片、断开的连接片、接触器常开（动合）触点、接触器常闭（动断）触点、位置开关常开触点、位置开关常闭触点、非电量触点常开（动合）触点、非电量常闭（动断）触点、切换片、指示灯、蜂鸣器等。

4. 断路器的辅助触点状态

断路器断开时：断路器的常开触点断开，常闭触点闭合。

断路器闭合时：断路器的常开触点闭合，常闭触点断开。

5. 自保持电路

用继电器的一个常开触点与使该继电器带电启动的另一个触点（可能是另一个继电器的触点）并联，该继电器启动后，这个常开触点闭合，短接了启动该继电器的那个触点，即使这个启动继电器的触点已经返回，这个继电器因自身的常开触点闭合，仍会保持动作状态。

6. 开关跳跃

例如操动控制开关让断路器合闸于带地线电路（永久性故障），继电保护动作，断路器分闸，但控制开关仍给合闸脉冲，则断路器再次合闸，这样断路器反复合分-合分，称为开关跳跃。

三、二次接线图

用来表明二次设备的配置、相互连接关系和工作原理的电气接线图，称为二次电路图，也称二次接线图。二次接线图一般分为归总式原理接线图、展开式原理接线图和安装接线图。对于保护回路三种图都需要，对于控制、信号和测量回路，一般只画展开式原理接线图和安装接线图。

二次接线图应采用国家标准的图形及文字符号，按设备的正常状态画出。表3.1.1为新旧符号对照表，表3.1.2为二次回路常见文字符号。

表3.1.1 二次回路常用新旧图形符号对照表

续表3.1.1

表3.1.2 二次回路常用文字符号

（一）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表示二次回路连接关系和工作原理的接线图，称为归总式原理接线图，简称原理图。

如图3.1.1所示为牵引变电所27.5 kV馈线过电流保护原理图。它表明过电流保护装置由一个电流继电器KA、时间继电器KT、信号继电器KS组成，并通过电流互感器TA和断路器分闸线圈YT与主电路联系在一起。正常时，由于负荷电流经电流互感器变流后流入电流继电器线圈的电流值小于KA的动作值，所以各继电器均处于正常状态，常开触点断开。断路器处于合闸位置的动作状态，其常开辅助触点闭合。

图3.1.1 27.5 kV馈线过电流保护原理图

当一次电路发生电路故障时，馈线电流增大，TA 的二次电流也随之增大。当二次电流增大至KA的整定动作值时，KA动作，其常开触点闭合，接通了KT线圈的直流回路，其带时限的常开触点延时闭合，使直流电源的正极经KT的常开触点、KS 的线圈、断路器的常开辅助触点、分闸线圈与直流电源的负极接通，分闸线圈受电，断路器操作机构动作，使断路器跳闸，自动切除故障线路。同时，信号继电器受电动作，其触点转换，发出分闸信号。

（二）展开式原理图

展开图是在归总式原理图的基础上，将整体形式的二次电路按其供电电源的性质不同，分解成交流电压、交流电流和直流回路等相对独立的部分，表示二次电路设备配置、连接关系和工作原理的二次接线图，称为展开式原理图，简称展开图。

图3.1.2是在图3.1.1的基础上的27.5 kV馈线过电流保护展开式原理图。它包含交流电流回路和直流回路两部分。展开图是绘制二次回路安装接线图的主要依据。

图3.1.2 27.5 kV馈线过电流展开图

1. 绘制展开图的注意事项

（1）直流与交流回路分开绘制，在交流回路中把电流与电压回路分开。交流电流线圈接入电流回路，交流电压线圈接入电压回路。

（2）同一元件的线圈和触点标相同的文字符号。

（3）同一性质电路内的线圈、触点按电流通过的方向顺序连接构成各自的回路。

（4）各行间尽可能按元件动作的先后顺序和便于绘图的原则从上到下垂直排列，并在各行的右侧标出回路作用的文字说明。

2. 二次回路的标号原则(www.xing528.com)

为了满足二次回路制造、安装、检修、调试及故障处理的需要，对展开图不同的回路及回路中各元件间的连接导线分别编制不同的标号。二次回路的标号采用“等电位编号原则”，即回路中连于同一电位点的所有分支导线均应编相同的标号。二次回路的标号一般由不同范围内的1～3位数字组成，特殊情况允许用4位数字。当需要表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）增设文字标号。直流回路的正电位点用奇数标号（如1、3、5、⋯），负电位点用偶数标号（如 2、4、6、⋯）；交流回路在数字标号前注明相别（如A411、B411、C411、⋯）。回路中由线圈、触点、开关、按钮、电阻、连接片等元件间隔的不同线段，用不同的数字标号组表示。

3. 二次回路的标号方法

二次回路标号的数字采用阿拉伯数字，文字标号采用规定的字母。与数字标号并列的文字符号用大写字母、脚注用小写字母。标号的顺序应按展开图的行从上到下、从左到右依次编号。标号一般标注在连接线的上方。

（1）交流回路标号方法。

交流回路的数字标号一般由3位数字组成，各数字的含义从左到右依次为：电路性质标号（电流回路—4，电压回路—6）、互感器副绕组序号、回路连线顺序标号，在数字标号前应注明相别。表3.1.3为交流回路数字标号组。

交流电流回路按流互副绕组顺序编号，交流电压回路按压互安装顺序编号。编号时从互感器副边的始端起至终端（接地端）按规定的数字标号组，不分奇偶数，取连续递增的数字依次编制。

① 电流回路。

如图3.1.3为交流电流回路标号表示图。

图3.1.3 交流电流回路标号表示图

电流流入装置的顺序：流入第一个装置为1，流出后进入下一个装置为2，依此类推。

编号：一般的CT有四组绕组，保护用的编号41，遥测、录波用42，计度用44，留一组备用。

相别：A、B、C、N，N为接地端。

比较特殊的电流回路：

220 kV母差：A320、B320、C320、N320；

110 kV母差：A310、B310、C310、N310；

主变中性点零序电流：L401，N401；

主变中性点间歇零序电流：L402，N402。

例如：A411表示A相电流回路中电流互感器的1号副绕组二次电路的第1段连接导线。

② 电压回路。

如图3.1.4为交流电压回路标号表示图。

图3.1.4 交流电压回路标号表示图

电压等级：本变电所一次电压等级，由罗马数值表示，高压侧Ⅰ，中压侧Ⅱ，低压侧Ⅲ，零序电压不标。

PT所在位置：PT在Ⅰ母或者母线Ⅰ段上，保护遥测等标630，计度用标630’，PT在Ⅱ母或者母线Ⅱ段上，则分别标640与640’。

相别：A、B、C为三相电压，L为零序电压。

线路电压编号A609。

电压回路接地端都统一编号N600，但是开口三角形接地端编N600’或者N600△以示区别。

传统的同期回路需要引入母线开口三角形电压回路的100 V抽头，用来与线路电压做同期比较，该抽头编号Sa630或者a630。

表3.1.3为交流回路数字标号组。例如：B623表示B相电压回路中2号电压互感器二次电路的第3段连接导线。

表3.1.3 交流回路数字标号组

续表3.1.3

（2）直流回路标号方法。

直流回路的编号一般从正极回路线段起按规定的奇数号依次编制，每经过一个非阻抗元件（如按钮、开关、触点、连片等），标号按奇数号递增（除特殊用途的标号外）。当经过阻抗元件时（如电压线圈、电阻等），应改变标号极性，即从负极侧按规定的偶数标号根据上述的标号方法依次进行编制，直至与正极标号的线段相接应（即所有线段均有标号）。当从正、负极两侧编号至中间出现不能确定极性的线段时（如串联阻抗之间的连接导线），可以任意选标该回路的奇数或偶数递增接续号。直流回路中的合闸、分闸、信号灯等特殊支路，应标注规定的专用标号。表3.1.4为直流回路数字标号组。表3.1.5为控制回路标号方法。

对于分相操作的220 kV线路开关，在上面的编号前还要加A、B、C相名加以区分。

非综合自动化站手动跳闸： 33 或者 R33 。

综合自动化手动遥控正电源L1，合闸L3，跳闸L33。

母差跳闸R33。

对于双跳圈的220 kV以上开关，母差跳闸编R033与R133，跳闸回路编37与37’以示区别，这些方法也同样适用与其他双跳圈回路。

表3.1.4 直流回路数字标号组

附注：① 当同一安装单位内的断路器数多于3时，在不发生混淆的情况下，可用数字组401～499和501～599进行标号；如发生混淆，可在其数字标号前增注文字标号“QF”，以便区别。

② 当断路器合闸回路中的绿灯回路及跳闸回路中的红灯回路是直接自控制电源引下时，其回路标号应与控制电源相同。

③ 在没有备用电源自动投入的安装单位系统图中，标号50～69可作为其他回路的标号。

④ 发电机的励磁回路，包括复式励磁装置，强行励磁装置和电压校整器等设备的直流回路。

表3.1.5 控制回路标号方法

主变非电量保护：正电源01，本体重瓦斯03，有载重瓦斯05，压力释放07等（轻瓦斯属于信号回路）。

信号回路：701～999的奇数编号，一般信号正电源701，信号负电源702，801～899为遥测信号，901～999为光字牌信号。但在有些局综合自动化站也有用801表示正电源，803～899为遥测信号的。

电压切换回路：731、733、735、737，也有用61、63代替731和733。

电压并列回路：890、892、894、896。

母差刀闸信号：01、71、73。

电源回路：直流储能电源＋HM，－HM，交流电源～A，～B、～C、～N。

4. 展开图的基本识图方法

（1）根据展开图右侧的文字说明，了解各回路的性质，然后从上到下逐个回路看透。

（2）先交流、后直流；交流看电源，直流找线圈，抓住触点不放松，一个一个全查清。

（3）先查启动元件，后查启动元件的触点通断的电路。

（4）先上后下、先左后右，屏外设备一个也不漏。

（三）安装接线图

安装接线图是制造厂或施工单位根据展开式原理图而绘制的配电盘布置及接线的实际安装图。一般分为：盘面布置图、端子排图和盘后接线图。在安装接线中，各种仪表、继电器、开关、电阻等二次设备以及连接导线和端子排，都是按照它们的实际图形、安装位置和连接关系绘制的。它反映了二次电路的实际接线情况。为了便于接线和运行中检查，所有设备的端子和连接导线都加上走向的标志。

资讯单

计划和决策单

计划和决策单见附录附表3.1.1。

实 施

1. 图3.1.5是一组保护用电流回路，结合所学知识，完成标号。

图3.1.5

2. 图3.1.6是采用星形接线的母线计量表计用电压回路，结合所学知识，完成标号。

图3.1.6

3. 这是一个母线零序电压及同期轴头按照开口三角形方式接线的图，二次侧额定电压100 V，根据图3.1.7回答问题。

图3.1.7

（1）开口三角形是按照__________________依次头尾相连。

（2）YH表示____________。

（3）L601表示_______________。

（4）同期抽头Sa630的电压为____________。

4. 写出以下设备的文字符号。

5. 图 3.1.8 是三段电流保护的原理接线图，试画出其交流电流、交流电压和直流回路的展开图。

图3.1.8

6. 图3.1.9是具有灯光监视电磁操动机构的断路器控制回路图，说明各元件的名称。

图3.1.9

检查单

检查单见附录附表3.1.2。

评价单

评价单见附录附表3.1.3。

备忘录

备 注

______________________________________________________________________