1、工廠供電工廠供電皖西學院電氣工程及其自動化專業 本章首先講述二次回路概念及其操作電源，接著本章首先講述二次回路概念及其操作電源，接著依次講述高壓斷路器的控制與信號回路、常用的電測依次講述高壓斷路器的控制與信號回路、常用的電測量儀表和絕緣監視裝置，最后介紹線路自動重合閘和量儀表和絕緣監視裝置，最后介紹線路自動重合閘和備用電源自動投入裝置，并簡介工廠供電系統遠動化，備用電源自動投入裝置，并簡介工廠供電系統遠動化，最后講述二次回路的安裝接線及接線圖的繪制問題。最后講述二次回路的安裝接線及接線圖的繪制問題。7.1 7.1 7.2 7.2 7.47.4電源性質電源性質交流回路交流回路直流回路直流回路分類

2、分類交流電流回路交流電流回路交流電壓回路交流電壓回路電流互感電流互感器器供電供電電壓互感器電壓互感器供電供電用途用途斷路器控制回路斷路器控制回路信號回路信號回路測量回路測量回路繼電保護回路繼電保護回路自動裝置回路自動裝置回路 是供給全所開關電器的控制回路、繼電保護回路、是供給全所開關電器的控制回路、繼電保護回路、自動裝置和中央信號系統的最重要的電源，在任何情自動裝置和中央信號系統的最重要的電源，在任何情況下都應保證供電的可靠性。況下都應保證供電的可靠性。 7.1.2 操作電源操作電源（1）應保證供電的可靠性，最好有獨立的直流操作電源。）應保證供電的可靠性，最好有獨立的直流操作電源。（2）應具有

3、足夠的容量，以保證正常運行時，操作電源）應具有足夠的容量，以保證正常運行時，操作電源母線母線(以下簡稱母線以下簡稱母線)電壓波動范圍小于電壓波動范圍小于5額定值；事額定值；事故時的母線電壓不低于故時的母線電壓不低于90額定值。額定值。（3）波紋系數小于）波紋系數小于5%。（4）使用壽命、維護工作量、設備投資、等應合理。）使用壽命、維護工作量、設備投資、等應合理。對操作電源的基本要求對操作電源的基本要求操作電源的分類操作電源的分類 直流操作電源直流操作電源 （1 1）硅整流電容儲能直流電源）硅整流電容儲能直流電源 硅整流電容儲能直流電源是一種硅整流電容儲能直流電源是一種非獨立式非獨立式的的直流直

4、流電源。它是由硅整流設備和電容器組成的。電源。它是由硅整流設備和電容器組成的。 （2 2）蓄電池直流電源）蓄電池直流電源蓄電池是一種蓄電池是一種獨立獨立可靠的可靠的直流直流電源，它不受交流電源，它不受交流電源的影響。它是發電廠和變電站常用的操作電源。電源的影響。它是發電廠和變電站常用的操作電源。交流操作電源交流操作電源高壓斷路器的控制回路就是控制（操作）斷路高壓斷路器的控制回路就是控制（操作）斷路器分、合閘的回路。操作機構有手動式、電磁式、器分、合閘的回路。操作機構有手動式、電磁式、液壓式和彈簧儲能式。電磁式操作機構只能采用直液壓式和彈簧儲能式。電磁式操作機構只能采用直流操作電源，手動式和彈簧

5、儲能式可交直流兩用，流操作電源，手動式和彈簧儲能式可交直流兩用，但一般采用交流操作電源。但一般采用交流操作電源。 信號回路是用來指示一次電路設備運行狀態信號回路是用來指示一次電路設備運行狀態的二次回路。信號按用途分，有斷路器位置信號、的二次回路。信號按用途分，有斷路器位置信號、事故信號和預告信號事故信號和預告信號斷路器的位置信號用來顯示斷路器正常工作的斷路器的位置信號用來顯示斷路器正常工作的位置狀態。一般是紅燈亮，表示斷路器處在合閘位位置狀態。一般是紅燈亮，表示斷路器處在合閘位置；綠燈亮，表示斷路器處在分閘位置。置；綠燈亮，表示斷路器處在分閘位置。事故信號用來顯示斷路器正常工作的位置狀態，事故

6、信號用來顯示斷路器正常工作的位置狀態，紅燈閃光，表示斷路器自動合閘；綠地閃光，表示紅燈閃光，表示斷路器自動合閘；綠地閃光，表示斷路器自動跳閘。斷路器自動跳閘。預警信號是在一次設備出現不正常狀態時或在預警信號是在一次設備出現不正常狀態時或在故障初期發出的報警信號。故障初期發出的報警信號。對斷路器的控制和信號回路的對斷路器的控制和信號回路的主要要求主要要求引起值班人員注意引起值班人員注意采用彈簧操作機構的斷路器控制和信號回路采用彈簧操作機構的斷路器控制和信號回路WC- -控制小母線控制小母線 WS- -信號小母線信號小母線WAS- -事故事故信號小母線信號小母線SA- -控制開關控制開關SB- -

7、按鈕按鈕 RD- -紅色指示燈紅色指示燈 GN- -綠色指示燈綠色指示燈 YO- -合閘線圈合閘線圈YO- -跳閘線圈跳閘線圈QF16- -斷路器輔助觸點斷路器輔助觸點SQ1、SQ2- -觸能位置開關觸能位置開關 M- -儲能電機儲能電機 測量回路測量回路是變電所二次回路的重要組成部分。運行是變電所二次回路的重要組成部分。運行人員必須依靠測量儀表了解供配電系統的運行狀態，監人員必須依靠測量儀表了解供配電系統的運行狀態，監視電氣設備的運行參數。視電氣設備的運行參數。 電氣設備和線路的電氣設備和線路的運行參數運行參數主要有：電流、電壓、主要有：電流、電壓、頻率、電能、溫度、絕緣電阻等。相應的儀表有

8、：電流頻率、電能、溫度、絕緣電阻等。相應的儀表有：電流表表(A)(A)、電壓表、電壓表(V)(V)、頻率表、頻率表(Hz)(Hz)、同步表、有功功率表、同步表、有功功率表(W)(W)、無功功率表、無功功率表(var)(var)、有功電度表、有功電度表(Wh)(Wh)、無功電度表、無功電度表(varh)(varh)等。等。 絕緣監視裝置用于小接地電流的系統中，以便及絕緣監視裝置用于小接地電流的系統中，以便及時發現單相接地故障，設法處理，以免故障發展為兩時發現單相接地故障，設法處理，以免故障發展為兩相接地短路，造成停電事故。相接地短路，造成停電事故。 絕緣監視裝置可采用三個單相雙繞組電壓互感器絕緣

9、監視裝置可采用三個單相雙繞組電壓互感器和三只電壓表，也可采用三個單相三繞組電壓互感器和三只電壓表，也可采用三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器，接成或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器，接成Y Y0 0的二次的二次繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。概述概述 運行經驗表明，電力系統的故障特別是架空線路上的故運行經驗表明，電力系統的故障特別是架空線路上的故障大多是暫時性的，這些故障在斷路器跳閘后，多數能很快障大多是暫時性的，這些故障在斷路器跳閘后，多數能很快地自行消除。線路大多能恢復正常運行。因此，如采用自動地自行消除。線路大多能恢復正常運

10、行。因此，如采用自動重合閘裝置（簡稱重合閘裝置（簡稱ARDARD），使斷路器在跳閘后，經極短時間又），使斷路器在跳閘后，經極短時間又自動重新合閘，從而可大大提高供電可靠性，避免因停電而自動重新合閘，從而可大大提高供電可靠性，避免因停電而給國民經濟帶來的巨大損失。給國民經濟帶來的巨大損失。 自動重合閘裝置按其操作方式分，有機械式和電氣式；自動重合閘裝置按其操作方式分，有機械式和電氣式；按組成元件分，有機電型和晶體管型；按重合次數分，有一按組成元件分，有機電型和晶體管型；按重合次數分，有一次重合式、二次重合式和三次重合式。次重合式、二次重合式和三次重合式。供配電系統中采用的供配電系統中采用的ARD

11、ARD，一般是一次重合式，因，一般是一次重合式，因為一次重合式，比較簡單經濟，而且基本上能滿足供電為一次重合式，比較簡單經濟，而且基本上能滿足供電可靠性要求。運行經驗證明，可靠性要求。運行經驗證明，ARDARD的重合功率隨著重合的重合功率隨著重合次數的增加而顯著降低。對架空線路來說，一次重合成次數的增加而顯著降低。對架空線路來說，一次重合成功率可達功率可達60%60%90%90%，而二次重合成功率只有，而二次重合成功率只有15%15%左右，左右，三次重合成功率僅三次重合成功率僅3%3%左右。因此，一般工礦企業的供配左右。因此，一般工礦企業的供配電系統中只采用一次重合閘。電系統中只采用一次重合閘

12、。電氣一次電氣一次ARDARD的基本原理和要求的基本原理和要求 （1 1）手動合閘）手動合閘 按下合閘按鈕按下合閘按鈕SB1SB1，使合閘接觸器，使合閘接觸器KOKO通電動作，從而使合閘線圈通電動作，從而使合閘線圈YOYO動作，使斷路器合閘。動作，使斷路器合閘。 （2 2）手動跳閘）手動跳閘 按下跳閘按鈕按下跳閘按鈕SB2SB2，接通跳閘線圈，接通跳閘線圈YRYR的回路，使斷路器跳閘的回路，使斷路器跳閘 概述概述在要求供電可靠性較高的企業變配電所中，通在要求供電可靠性較高的企業變配電所中，通常設有兩路及以上的電源進線，或設有廠用自備電常設有兩路及以上的電源進線，或設有廠用自備電源。在車間變電所

13、低壓側，大多設有與相鄰車間變源。在車間變電所低壓側，大多設有與相鄰車間變電所相連的低壓聯絡線。如果在作為備用電源的線電所相連的低壓聯絡線。如果在作為備用電源的線路上裝設備用電源自動投入裝置（簡稱路上裝設備用電源自動投入裝置（簡稱APD），則），則在工作電源線路突然斷電時，利用失壓保護裝置使在工作電源線路突然斷電時，利用失壓保護裝置使該線路的斷路器跳閘，而備用電源線路的斷路器則該線路的斷路器跳閘，而備用電源線路的斷路器則在在APD作用下迅速合閘，使備用電源投入運行，從作用下迅速合閘，使備用電源投入運行，從而大大提高供電可靠性。而大大提高供電可靠性。 APD的基本原理的基本原理 高壓雙電源互為備用

14、的高壓雙電源互為備用的APD電路示例電路示例注：“”表示觸點接通。 概述概述 隨著工業生產的發展和科學技術的進步，有的企隨著工業生產的發展和科學技術的進步，有的企業特別大型企業供配電系統的控制、信號和監測工作，業特別大型企業供配電系統的控制、信號和監測工作，已開由人工管理、就地監控發展為運動化，實現遙控、已開由人工管理、就地監控發展為運動化，實現遙控、遙信、遙測，即所謂遙信、遙測，即所謂“三遙三遙”；如加上遙調，即所謂；如加上遙調，即所謂“四遙四遙”。 供配電系統的運動裝置，現在多采用微機（微型供配電系統的運動裝置，現在多采用微機（微型電子計算機）來實現。電子計算機）來實現。 微機控制的供電系

15、統運動裝置簡介微機控制的供電系統運動裝置簡介 微機控制的供電系統運動裝置，由調度端微機控制的供電系統運動裝置，由調度端 、執、執行端及聯系兩端的信號通道等三部分組成行端及聯系兩端的信號通道等三部分組成 。1 1 調度端調度端 調度端由操縱臺和數據處理用微機組成。調度端由操縱臺和數據處理用微機組成。操縱臺包括：操縱臺包括：供電系統模擬盤，其上繪有供電系統供電系統模擬盤，其上繪有供電系統主電路圖，主電路圖上每臺斷路器都裝有跳、合閘狀主電路圖，主電路圖上每臺斷路器都裝有跳、合閘狀態指示燈。態指示燈。數據采集和監倥用計算機系統一套，包數據采集和監倥用計算機系統一套，包括：主機一臺，用以發出各項指令進行

16、操作；打印機括：主機一臺，用以發出各項指令進行操作；打印機一臺，可根據指令隨時打印出所需要的數據資料；彩一臺，可根據指令隨時打印出所需要的數據資料；彩色色CRTCRT（顯示器）一臺，用以顯示系統全部或局部的（顯示器）一臺，用以顯示系統全部或局部的工作狀態和有關數據以及各種操作命令和事故狀態等。工作狀態和有關數據以及各種操作命令和事故狀態等。若干路就地常測入口，通過數字表，將信號輸入計若干路就地常測入口，通過數字表，將信號輸入計算機，并用以隨時顯示全廠電源進線的電壓和功率。算機，并用以隨時顯示全廠電源進線的電壓和功率。通信接口，用以完成與數據處理用微機之間的通信通信接口，用以完成與數據處理用微機

17、之間的通信聯絡。聯絡。 數據處理用微機的功能主要有：數據處理用微機的功能主要有： 根據所記錄的全天小時平均負荷繪出全廠用電負荷根據所記錄的全天小時平均負荷繪出全廠用電負荷曲線；曲線； 按全廠有功電能、功率因數及最大需電量等計算每按全廠有功電能、功率因數及最大需電量等計算每月總電費；月總電費； 統計全廠高峰負荷時間的用電量；統計全廠高峰負荷時間的用電量； 根據需要，統計各配電線路的用電情況；根據需要，統計各配電線路的用電情況； 統計和分析系統的運行情況及事故情況等。統計和分析系統的運行情況及事故情況等。2 信號通道信號通道 信號通道是用來傳遞調度端操縱臺與執行端控制信號通道是用來傳遞調度端操縱臺

18、與執行端控制箱之間往返的信號用的通道，一般采用帶屏蔽的電話箱之間往返的信號用的通道，一般采用帶屏蔽的電話電纜，控制距離小于電纜，控制距離小于1km時，也可才用控制電纜或塑時，也可才用控制電纜或塑料絕緣導體線。通道的敷設一般采用樹干式，各車間料絕緣導體線。通道的敷設一般采用樹干式，各車間變電所通過分線盒與之相聯。變電所通過分線盒與之相聯。 4 電能遙測電能遙測遙測有功和無功電能遙測有功和無功電能按按GB501711992電氣裝置安裝工程電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路盤、柜及二次回路結線施工及驗收規范結線施工及驗收規范規定，規定，二次回路的接線應符合下列要求二次回路的接線應符合下列要求： （1）

19、按圖施工，接線正確。）按圖施工，接線正確。 （2）導線與電氣元件間采用螺栓連接、插接、焊接或壓接等，）導線與電氣元件間采用螺栓連接、插接、焊接或壓接等，均應牢固可靠。均應牢固可靠。 （3）盤、柜內的導線不應有接頭，導體芯線應無損傷。）盤、柜內的導線不應有接頭，導體芯線應無損傷。（4）電纜芯線和所配導線的端部均應標明其回路編號，編號）電纜芯線和所配導線的端部均應標明其回路編號，編號正確，字跡清晰且不易脫色。正確，字跡清晰且不易脫色。 （5）配線應整齊、清晰、美觀、導體絕緣應良好，無損傷。）配線應整齊、清晰、美觀、導體絕緣應良好，無損傷。（6）每個接線端子的每側接線應為）每個接線端子的每側接線應為

20、1根，不得超過根，不得超過2根。根。 （7）二次回路接地應設專用螺栓。）二次回路接地應設專用螺栓。（8 8）盤、柜內的配線，電流回路應采用電壓不低于）盤、柜內的配線，電流回路應采用電壓不低于500V500V的銅芯絕緣導體，其截面不應小于的銅芯絕緣導體，其截面不應小于2.5mm22.5mm2；其；其他回路截面積不應小于他回路截面積不應小于1.5 mm21.5 mm2；對電子元件回路、；對電子元件回路、弱電回路采用錫焊連接時，在滿足載流量和電壓降弱電回路采用錫焊連接時，在滿足載流量和電壓降及有足夠機械強度的情況下，可采用不小于及有足夠機械強度的情況下，可采用不小于0.5 mm20.5 mm2截面的

21、絕緣導體。截面的絕緣導體。 用于連接門上的電器、控制臺板等可動部分的用于連接門上的電器、控制臺板等可動部分的導體，還應符合下列要求：導體，還應符合下列要求：（1 1）采用多股軟導線，敷設長度應有適當裕度。）采用多股軟導線，敷設長度應有適當裕度。（2 2）線束應有外套塑料管等加強絕緣層。）線束應有外套塑料管等加強絕緣層。（3 3）與電器連接時，端部應絞緊，并應加終端附或）與電器連接時，端部應絞緊，并應加終端附或搪錫，不得松動、斷股。搪錫，不得松動、斷股。（4 4）在可動部位兩端應用卡子固定。）在可動部位兩端應用卡子固定。引入盤、柜內的電纜及其芯線應符合下列要求：引入盤、柜內的電纜及其芯線應符合下

22、列要求： （1 1）引入盤、柜的電纜應排列整齊，編號清晰，避）引入盤、柜的電纜應排列整齊，編號清晰，避免交叉，并應固定牢固，不得使所接的端子排受到機免交叉，并應固定牢固，不得使所接的端子排受到機械應力。械應力。 （2 2）鎧裝電纜在進入盤、柜后，應將鋼帶切斷，切）鎧裝電纜在進入盤、柜后，應將鋼帶切斷，切斷處的端部應扎緊，并應將鋼帶接地。斷處的端部應扎緊，并應將鋼帶接地。 （3 3）使用于靜態保護、控制等邏輯回路的控制電纜，）使用于靜態保護、控制等邏輯回路的控制電纜，應采用屏蔽電纜，其屏蔽層應按設計要求的接地方式應采用屏蔽電纜，其屏蔽層應按設計要求的接地方式予以接地。予以接地。 （4 4）橡膠絕

23、緣的芯線應外套絕緣管保護。）橡膠絕緣的芯線應外套絕緣管保護。 （5 5）盤、柜內的電纜芯線，應按垂直或水平有規律）盤、柜內的電纜芯線，應按垂直或水平有規律地配置，不得任意歪斜交叉連接。備用芯長應留有適地配置，不得任意歪斜交叉連接。備用芯長應留有適當余量。當余量。 （6 6）強、弱電回路不應使用同一根電纜，并應分別）強、弱電回路不應使用同一根電纜，并應分別成束分開排列。成束分開排列。 7.5.27.5.2二次回路接線圖的繪制二次回路接線圖的繪制 接線圖的繪制要求接線圖的繪制要求 應遵循應遵循GB6988.51996GB6988.51996電氣制電氣制圖圖接線圖和接線表接線圖和接線表的規定，其圖形

24、符號應符合的規定，其圖形符號應符合GB47281954.85GB47281954.85電氣圖用圖形符號電氣圖用圖形符號的有關規定，其的有關規定，其文字符號包括項目代號應符合文字符號包括項目代號應符合GB50941985GB50941985電氣技術電氣技術中的項目代號中的項目代號及及GB71591987GB71591987電氣技術中的文字符電氣技術中的文字符號制訂通則號制訂通則的有關規定。的有關規定。 接線圖的繪制方法接線圖的繪制方法1 1、二次設備的表示方法、二次設備的表示方法二次設備都必須按二次設備都必須按GB50941985GB50941985標明其項目種類代號。標明其項目種類代號。2 2、接端子的表示方法、接端子的表示方法盤（柜）外的導線或設備與盤上的二次設備相連時，必盤（柜）外的導線或設備與盤上的二次設備相連時，必須經過端子排。端子排由專門的接線端子板組合而成。須經過端子排。端子排由專門的接線端子板組合而成。接線