第七章 供配电系统的二次回路与自动装置
第七章 供配电系统的二次回路与自动装置
主要内容: 介绍二次回路的基本概念及其操作电源。 讲述高压断路器的控制和信号回路、电测量仪表和绝 缘监视装置 介绍供配电系统的自动装置。 四、讲述二次回路的接线和接线图知识
一、介绍二次回路的基本概念及其操作电源。 二、讲述高压断路器的控制和信号回路、电测量仪表和绝 缘监视装置。 三、介绍供配电系统的自动装置。 四、讲述二次回路的接线和接线图知识。 主要内容：
第一节供配电系统的二次回路及其操作电源 供配电系统或变电所的二次回路,是指用来控制、指 示、监测和保护一次电路运行的电路,亦称“二次电路” 或“二次系统”,包括控制系统、信号系统、监测系统及 继电保护和自动装置等 二次回路按电源性质分,有直流回路和交流回路。交 流回路又分交流电流回路和交流电压回路。交流电流回路 由电流互感器供电,交流电压回路由电压互感器供电。 二次回路按其用途分,有断路控制(操作)回路、信 号回路、测量回路、继电保护回路和自动装置回路等
第一节 供配电系统的二次回路及其操作电源 供配电系统或变电所的二次回路，是指用来控制、指 示、监测和保护一次电路运行的电路，亦称 “二次电路” 或“二次系统”，包括控制系统、信号系统、监测系统及 继电保护和自动装置等。 二次回路按电源性质分，有直流回路和交流回路。交 流回路又分交流电流回路和交流电压回路。交流电流回路 由电流互感器供电，交流电压回路由电压互感器供电。 二次回路按其用途分，有断路控制（操作）回路、信 号回路、测量回路、继电保护回路和自动装置回路等
二次回路的操作电源: 是供给高压断路器跳、合闸回路和继电保护装置、信号 回路、监测系统及其他二次设备所需的电源。因此对二次 回路操作电源的供电可靠性要求很高,也要求具有足够大 的容量,且要求尽可能不受供电系统运行的影响 二次回路的操作电流: 分直流和交流两大类。直流操作电源有由蓄电池组供电 的电源和由整流装置供电的电源两种
二次回路的操作电源： 是供给高压断路器跳、合闸回路和继电保护装置、信号 回路、监测系统及其他二次设备所需的电源。因此对二次 回路操作电源的供电可靠性要求很高，也要求具有足够大 的容量，且要求尽可能不受供电系统运行的影响。 二次回路的操作电流： 分直流和交流两大类。直流操作电源有由蓄电池组供电 的电源和由整流装置供电的电源两种
由蓄电池组供电的直流操作电源 蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种 ()铅酸蓄电池。采用铅酸蓄电池组作为操作电源,不受 供电系统运行情况的影响,工作可靠;但它充电时要排出 氢和氧的混合气体(水的电解所致),有爆炸危险,而且 随着气体带出硫酸蒸气,有强腐蚀性,对人身健康和设备 安全都有很大影响。因此铅酸蓄电池组要求单独装设在专 用房间内,而且要考虑防腐防爆,从而投资很大,现在 般企业供电系统中不予采用 (镉镍蓄电池。采用镉镍蓄电池组作操作电源,除不受 供电系统运行情况的影响、工作可靠外,还有大电流放电 性能好,比功率大,机械强度高,使用寿命长,腐蚀性小 无需专用房间等优点,从而大大降低了投资,因此在企业 供电系统中应用比较普遍
一、由蓄电池组供电的直流操作电源 蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。 ㈠ 铅酸蓄电池。采用铅酸蓄电池组作为操作电源，不受 供电系统运行情况的影响，工作可靠；但它充电时要排出 氢和氧的混合气体（水的电解所致），有爆炸危险，而且 随着气体带出硫酸蒸气，有强腐蚀性，对人身健康和设备 安全都有很大影响。因此铅酸蓄电池组要求单独装设在专 用房间内，而且要考虑防腐防爆，从而投资很大，现在一 般企业供电系统中不予采用。 ㈡ 镉镍蓄电池。采用镉镍蓄电池组作操作电源，除不受 供电系统运行情况的影响、工作可靠外，还有大电流放电 性能好，比功率大，机械强度高，使用寿命长，腐蚀性小， 无需专用房间等优点，从而大大降低了投资，因此在企业 供电系统中应用比较普遍
由整流装置供电的直流操作电源 整流电源主要有硅整流电容储能形式和复式整流两种 ()硅整流电容储能式直流电源 为了避免受交流供电系统运行的影响,因此不单独采 用硅整流器来作直流操作电源,而配合以电容器储能。下 图是一种硅整流电容储能式直流操作电源系统的结线图 为了保证其直流操作电源的可靠性,采用两个交流电源和 两台硅整流器。如下图所示:
二 、由整流装置供电的直流操作电源 整流电源主要有硅整流电容储能形式和复式整流两种。 ㈠ 硅整流电容储能式直流电源 为了避免受交流供电系统运行的影响，因此不单独采 用硅整流器来作直流操作电源，而配合以电容器储能。下 图是一种硅整流电容储能式直流操作电源系统的结线图。 为了保证其直流操作电源的可靠性，采用两个交流电源和 两台硅整流器。如下图所示：
电 电源2 IKM 2KM gov 中中中 硅整流器]u 硅整派器12 绝修监整 GOK on 闪光装置 w Wr 合回路 信号回路 保护1 保护Ⅱ C1、C2储能电容WC一控制小母线WO合闸小母线
C1、C2—储能电容 WC—控制小母线 WO—合闸小母线
复式整流的直流操作电源 复式整流是指供直流操作电压的整流电流有二: ①电压源一由变配电所的所用变压器或电压互感器 供电,经铁磁谐振稳压器(当稳压要求较高时装设) 和硅整流器供电给二次回路 ②电流源—由电流互感器供电,同样经铁磁谐振稳 压器(亦当稳压要求较高时装设)和硅整流器供电 给二次回路。由于复式整流装置有电压源和电流源 因此保证交流供电需要在正常或故障情况下直流系 统均能可靠地供电。与上述电容储能式相比,复式 整流装置能输出较大功率,电压的稳定性好
㈡ 复式整流的直流操作电源 复式整流是指供直流操作电压的整流电流有二： ①电压源—由变配电所的所用变压器或电压互感器 供电，经铁磁谐振稳压器（当稳压要求较高时装设） 和硅整流器供电给二次回路。 ②电流源—由电流互感器供电，同样经铁磁谐振稳 压器（亦当稳压要求较高时装设）和硅整流器供电 给二次回路。由于复式整流装置有电压源和电流源， 因此保证交流供电需要在正常或故障情况下直流系 统均能可靠地供电。与上述电容储能式相比，复式 整流装置能输出较大功率，电压的稳定性好
三、交流操作电源 对采用交流操作的断路器,应采用交流操作电源。所 有保护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件均采 用交流型式。 交流操作电源分电流源和电压源两种。电流源取自电 流互感器,主要供电给继电保护和跳闸回路。电压源取自 变配电所的所用变压器或电压互感器,通常所用变压器作 为正常工作电源,而电压互感器容量小,只作为油浸式变 压器瓦斯保护的交流操作电源。高压断路器跳闸回路的操 作电源常见的有直接动作式和去分流跳闸式。 采用交流操作电源,可以使二次回路大大简化,投资 大大减少,而且工作可靠,维护方便,但是不适用比较复 杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。交流操作电源 广泛用于中小变配电所中断路器采用手动或弹簧储能操作 及继电保护采用交流操作的场合
三、交流操作电源 对采用交流操作的断路器，应采用交流操作电源。所 有保护继电器、控制设备、信号装置及其他二次元件均采 用交流型式。 交流操作电源分电流源和电压源两种。电流源取自电 流互感器，主要供电给继电保护和跳闸回路。电压源取自 变配电所的所用变压器或电压互感器，通常所用变压器作 为正常工作电源，而电压互感器容量小，只作为油浸式变 压器瓦斯保护的交流操作电源。高压断路器跳闸回路的操 作电源常见的有直接动作式和去分流跳闸式。 采用交流操作电源，可以使二次回路大大简化，投资 大大减少，而且工作可靠，维护方便，但是不适用比较复 杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。交流操作电源 广泛用于中小变配电所中断路器采用手动或弹簧储能操作 及继电保护采用交流操作的场合
第二节高压断路器的控制和信号回路 、概述 髙压断路器控制回路,就是控制(操作)高压断路 器跳、合闸的回路。电磁操动机构只能采用直流操作 电源,弹簧储能操动机构和手力操动机构可交直流两 用,但一般采用交流操作电源 信号回路是指用来指示一次电路运行状态的二次回 路 信号按用途分,有断路器位置信号、事故信号和预 信号
第二节 高压断路器的控制和信号回路 一 、概述 高压断路器控制回路，就是控制（操作）高压断路 器跳、合闸的回路。电磁操动机构只能采用直流操作 电源，弹簧储能操动机构和手力操动机构可交直流两 用，但一般采用交流操作电源。 信号回路是指用来指示一次电路运行状态的二次回 路。 信号按用途分，有断路器位置信号、事故信号和预 告信号