音响信号二次回路学习教程

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：学会音响信号二次回路的识图。

学习任务：音响信号二次回路。

学习对象：音响信号二次回路图纸。

工 具：生产文件、工作工具、量具等。

学习步骤：

（1）熟悉牵引变电所一次、二次设备的文字符号。

（2）熟悉断路器、隔离开关的正常运行状态。

（3）熟悉各种二次设备的连接关系。

（4）熟悉二次回路常用符号。

（5）熟悉不同的音响信号回路。

（6）学习音响信号回路，并分析图纸。

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、师傅讨论音响信号回路在牵引变电所工作的影响及意义。

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）识别牵引变电所各高压开关的运行状态。

（2）熟悉所内各种音响信号回路。

（3）进行音响信号回路图纸的识图分析。

行动化学习任务

第一部分：进行音响信号回路分析的学习

任务1：熟悉牵引变电所一次、二次设备的文字符号。

任务2：熟悉二次回路常用符号。

任务3：熟悉各种二次设备的连接关系。

任务4：对音响信号回路进行分析。

第二部分：读图训练

任务5：闪光信号回路。

任务6：预告信号回路。

任务7：其他中央信号回路。

学习信息

自从变电所实现综合自动化后，已彻底取消了原有的中央信号和音响系统。但是在某些非综合自动化变电所仍在运行，因其设计巧妙、物美价廉，在许多用户站中也得到了大量使用。同时该回路是一个比较完善的系统图，所以需要对其有比较清楚的认识。

一、信号回路

1. 信号回路的作用

在变配电所中，为了使运行值班人员及时掌握电气设备的工作情况，除了利用测量仪表反映设备的运行情况外，还必须用信号及时地显示出电气设备的工作状态，例如，断路器是处在合闸位置还是跳闸位置，是自动跳闸还是手动跳闸，隔离开关是处在闭合位置还是处在断开位置等。当电气设备发生事故或出现不正常工作情况时，应发出各种灯光和音响信号，唤起值班人员的注意，帮助分析判断事故的范围和地点或不正常运行情况的具体内容等。信号装置对变配电所安全稳定运行起着重要作用。

2. 信号回路的组成

信号回路包括中央音响信号（提醒值班人员）、断路器位置信号（正常情况下指示断路器的位置状态，发生事故时帮助值班人员判明是何设备或回路发生了事故跳闸）、光字牌信号（发生异常情况时提示值班人员是何设备发生了什么性质的异常情况）、信号继电器掉牌信号（发生事故时告诉值班人员是何种保护动作，从而帮助值班人员判明大致是何种性质的故障）。

3. 中央信号系统的作用分类

变配电所的信号回路一般包括：位置信号、事故信号及预告信号回路。

4. 对信号回路的基本要求

（1）断路器事故跳闸时，能及时发出事故音响信号（蜂鸣器声），同时相应的信号灯闪光，信号继电器掉牌，对应的光字牌灯亮显示发生事故的类型。

（2）当主设备或线路发生不正常运行时，能及时发出预告音响信号（警铃声），同时相应的光字牌灯亮显示出发生不正常的性质。

（3）音响信号应能重复动作，并能自动及手动解除音响信号。

（4）对事故音响信号和预告音响信号，应能进行回路完好试验。

二、信号回路

1. 位置信号

（1）隔离开关位置信号。

电动式位置指示器常采用MK-9T型位置指示器，如图3.5.1所示。

图3.5.1 MK-9T型位置指示器

1、4—黑色标示条；2—电磁铁线圈；3—街铁；①～③—线圈

（2）有载调压变压器调压分接头位置信号有灯盘式传送指示器和数码管式位置指示器两种。

2. 事故信号

（1）中央复归重复动作的事故信号装置。

中央信号系统由事故信号与预告信号两部分组成，事故信号除了上面的灯光信号外，还必须要有音响信号，事故信号用电笛，预告信号分瞬时预告信号和延时预告信号，预告信号用电铃，音响信号需要有自动复归重复动作的功能。中央复归能重复动作的事故信号装置的特点，是利用冲击继电器使信号装置能重复动作，如图3.5.2所示。

图3.5.2 中央复归重复动作的事故信号装置

线路正常输电时，QF处于闭合状态，其常闭辅助接点断开，SA处于合闸后状态，1-3、17-19闭合，TA无电流流过。

线路1故障，保护跳闸，SA位置不变，1QF跳开，其常闭辅助接点闭合，将“-”电源加至WAS小母线，使TA电流突变，启动冲击信号继电器。

线路2故障，保护跳闸，SA位置不变，2QF跳开，其常闭辅助接点闭合，将“-”电源加至WAS小母线，此时，1QF、2QF回路并联，阻抗减小一半，使TA电流突变，再次启动冲击信号继电器。

（2）用ZC-23型冲击继电器构成的中央音响信号电路。

如图3.5.3为用ZC-23型冲击继电器构成的中央音响信号电路。

图3.5.3 用ZC-23型冲击继电器构成的中央音响信号电路

3. 预告信号

（1）闪光回路。(www.xing528.com)

闪光回路的继电器1ZJ、2ZJ都是直流屏本身自带继电器，闪光小母线（＋）SM编号100装设在直流屏和控制屏，再用电缆连接两块屏的小母线（在直流屏上均能看见以三个端子为一组的端子排，分别为＋KM，－KM和SM）。其与操作回路图构成的闪光回路可用图3.5.4、图3.5.5表示。

图3.5.4 闪光回路1

图3.5.5 闪光回路2

KK开关的9、10是合后状态，14、15是分后状态。当KK在合后状态，断路器在分闸时，负电源通过不对应回路与（＋）SM接通，由于1ZJ线圈电阻存在，LD发出暗光，同时1ZJ时间接点延时动作2ZJ，2ZJ常开接点延时闭合，1ZJ线圈被短路，LD发出明光，同时2ZJ常闭接点延时打开，1ZJ返回，2ZJ也返回，LD又发出暗光，一直延续下去。断路器在合闸时的不对应状态同理。1TA是实验按钮，白灯1BD能起到监视电源的作用，1TA和1BD装设在中央信号控制屏。

这里的＋KM、－KM和（＋）SM母线是直流屏上的母排，我们接出控制电源后到每块保护屏的小母线上（这里只画出了保护屏的－KM’小母线），然后每个保护有专用的控制保险（这里只画出2RD），每一路保护的不对应回路都并联接在－KM’和（＋）SM之间。

不对应信号的复归，只需要将把手KK开关打在短路器相应位置即可。

KK开关的1、3和19、17是合后状态。

冲击继电器1XMJ在线圈ZC突然通过电流，或者电流突然变化时，ZC动作，当电流稳定时，ZC返回。

在不对应瞬间ZC线圈通过突变电流，ZC启动ZJ线圈，ZJ的一个接点自保持ZJ线圈（因为ZC马上就会返回，以备下一次启动），一个接点去启动电笛DD，还有一个接点去启动时间继电器1SJ，1SJ开接点延时启动1ZJ线圈，1ZJ闭接点断开让ZJ返回，停止电笛。这个回路主要考虑到两点：① 启动回路ZC与音响回路ZJ装置分开，以保证音响装置一经启动即与原来不对应回路无关，ZC马上返回达到重复动作的目的；② 时间继电器1SJ很快能将音响信号解除（同时灯光信号保留），以免干扰处理事故。

所有断路器的不对应回路都可以接在SYM和－XM之间。

由于220 kV变电所10 kV出线都是属于开关间就地保护，为了简化接线，按各母线段装设单独的事故信号小母线2SYMI和2SYMⅡ。将10 kV各个断路器不对应都接在XPM和2SYMⅠ或2SYMⅡ之间。该三根小母线装设在10 kV开关柜内。当10 kV开关事故跳闸时首先启动事故信号继电器2SXJI或2SYMⅡ，该两个继电器各自一个接点去启动冲击继电器，一个接点去接通分段光字牌报警。

2TA是手动实验按钮，可以每天检查音响回路。YJA 是手动解除音响按钮。2TA、YJA装设在中央信号控制屏上。1JJ可以监视XM电压。

（2）预告信号。

当设备发生不正常运行时，利用预告信号装置发出音响和灯光信号，帮助值班人员及时地发现，以便采取适当措施加以处理，防止不正常运行扩大造成事故。

预告信号一般由反应该回路参数变化的单独继电器发出，例如，轻瓦斯动作信号由变压器气体继电器发出，绝缘损坏由绝缘监察继电器发出，直流系统电压过高和过低由直流电压监察装置的过电压继电器和低电压继电器发出。为了区别于事故信号，预告信号的音响装置采用警铃，并用光字牌的文字显示设备的不正常运行性质。

预告信号装置是当设备故障或某些不正常运行情况下能自动发出音响和灯光信号的装置。对某些瞬时异常信号能很快恢复正常，不必马上发出告警，所以加延时，成为延时预告信号。音响小母线1YBM、2YBM用与瞬时预告信号，3YBM、4YBM用于延时预告信号。

结合图3.5.5与图3.5.6会发现音响回路为了简化接线是作为整体来设计，相互之间有联系，所有元件统一编号。1RD、2RD是事故信号保险，3RD、4RD是预告信号保险。

图3.5.6 预告信号1

图3.5.7 预告信号2

结合图3.5.6与图3.5.7来分析预告信号的动作情况。

当图 3.5.7 外部信号接点动作时，图中已标出电流流动方向，相应的光字牌点亮，1ZK打在运行位置，15与16，13与14接通冲击继电器的ZC动作。与事故音响分析同理，电铃DL发出预告信号，同时2ZJ的另一个接点去启动图2.37的1SJ，1SJ常开接点延时启动1ZJ， 1ZJ的接点断开图3.5.6中的ZJ，中止预告信号。

KDM是控制回路断线小母线，由10 kV系统公用，将10 kV断路器的控制回路断线（例外有图）接在PM与KDM上。同样，PM和KDM装在10 kV开关柜内。

图3.5.8 试验回路图

在日常试验检查光字牌的灯泡是否完好，可以利用转换开关 1ZK 打在试验位置，此时1ZK的接点导通如图3.5.8，图中已经标出电流的流动方向。试验的时候，灯泡是串联的，只要有一个灯泡损坏，该光字牌就不会亮。而1ZK在运行时灯泡是并联的，其中一个灯泡损坏不影响另一个灯泡工作。之所以实验时候用6对1ZK的接点串联，是为了1ZK在切换时候能更好地断弧，因为一个变电所光字牌比较多，也就是说图 3.5.8 中的负载比较大，对断弧的要求也就较高。

以上图3.5.6至图3.5.8是瞬时预告信号。其实延时预告信号与瞬时预告信号原理完全一样。主要区别有三点：① 增加一个冲击继电器3XMJ与时间继电器2SJ，该3XMJ继电器的ZJ启动后不直接启动2ZJ，而是去启动2SJ，由2SJ延时启动图3.5.6的2ZJ。② 图3.5.6的1ZJ接点不但能断开2XMJ的ZJ，也要连接在3XMJ的ZJ上，能自动断开3XMJ的ZJ。③ 增加一个与图3.5.6接线方式完全一样的延时信号把手2ZK和两条延时音响小母线3YBM和4YBM。

延时信号电源也是采用703和704。

过负荷信号属于延时信号，但是却接在瞬时信号上，这是因为保护内部已经对过负荷接点延时动作了，不需要再在音响系统中延时。

（3）其他中央信号。

分析图3.5.4，1JJ监视了事故信号保险，但是监视自身的2JJ却无法发出信号，所以还要另设一个回路来监视3RD和4RD的运行情况，如图3.5.9所示，采用控制小母线KM和5RD，6RD来完成。

图3.5.9 中央信号图

正常运行时，2JJ开接点闭合，白灯2BD发出平光，同时也监视了5RD与6RD的运行情况，当3RD、4RD断开时，2JJ闭接点闭合，BD接在闪光小母线（＋）SM上发出闪光。

保护装置动作后，还同时伴随着机械掉牌，以便分析故障类型和保护动作情况，所以还设有“掉牌未复归”光字牌，如图3.5.10所示。

图3.5.10 掉牌未复归信号回路

专门设计了“掉牌”小母线FM和PM，电源与预告信号公用3RD、4RD，小母线通常设置在保护屏的顶端，简化了二次接线。只要全站有一个信号继电器XJ未复归，“掉牌”光字牌都会亮，提醒工作人员手动复归。

有些局在保护实现微机化后就取消了FM和PM，但很多用户站还在使用。

特别的，在图 3.5.10 可知，“掉牌”信号不需要发音响信号，因为之前的保护动作已经发出相应的音响。同理，重合闸光字牌也不需要发音响信号，因为之前的开关动作已经发出事故音响信号。重合闸光字牌接线如图3.5.11所示。

图3.5.11 重合闸光字牌接线

资讯单

计划和决策单

计划和决策单见附录附表3.5.1。

实 施

1. 根据教材图3.5.2说明图中各二次设备符号的名称，并分析中央复归重复动作的事故信号装置回路的动作原理。

答：（1）各符号含义：

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（2）动作原理：

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2. 根据教材图3.5.4、图3.5.5说明图中各二次设备符号的名称，并分析闪光信号装置回路的动作原理。

答：（1）各符号含义：

______________________________________________________________________

（2）动作原理：

______________________________________________________________________

3. 根据教材图3.5.6、图3.5.7、图3.5.8说明图中各二次设备符号的名称，并分析预告信号装置回路的动作原理。

答：（1）各符号含义：

______________________________________________________________________

（2）动作原理：

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4. 根据教材图3.5.9、图3.5.10、图3.5.11说明图中各二次设备符号的名称，并分析中央信号装置回路的动作原理。

答：（1）各符号含义：

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（2）动作原理：

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检查单

检查单见附录附表3.5.2。

评价单

评价单见附录附表3.5.3。

备忘录

备 注

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