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1、变配电所二次系统（第一讲）,山西大学工程学院 电力工程系 马丽英,关于变配电所二次系统,作用：二次系统是变配电所的重要组成部分，对变配电所一次系统进行监测、控制、保护和调节，影响着变配电所的安全、可靠、经济运行。内容：互感器二次电路、控制系统、信号系统、测量系统、同步系统、保护系统、直流系统等。教学目的：培养学生全面了解发电厂、变电所和工厂供电中二次设备，二次系统及其作用；熟悉和掌握典型二次电路的组成和工作原理；使同学能迅速熟悉整个二次系统，缩短走上工作岗位后适应期。,关于变配电所二次系统,关于变配电所二次系统,教学要求：（1）了解二次设备，二次系统及其作用；（2）了解二次接线的研究范围和内容
2、；（3）掌握二次电气工程图的特点、绘制方法和读图要领；（4）熟悉和掌握典型二次电路的组成和工作原理；（5）能读懂和分析典型二次电路；（6）具有二次电路的初步设计能力；（7）在学习过程中，应注重理论联系实际，加强对二次电气工程图的读图训练。,第一讲 二次电气图的基本知识,概念：二次电气图是用于反映二次系统的工作原理、组成、连接关系等的一种电气工程图。特点：连接导线多、二次设备动作程序多、工作原理复杂、工作电源种类多等，因而二次电气图较为复杂。内容：基本概念、二次电路图（阐述电气工作原理）和二次接线图（描述装接关系）。,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 电气图是用电气图形符号、带
3、注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种简图。1.电气图的分类（按表达形式和用途分）（1）系统图或框图（2）电路图（3）功能图（4）逻辑图（5）功能表图（6）等效电路图,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 1.电气图的分类（按表达形式和用途分）（7）程序图（8）端子功能图（9）设备元件图（10）接线图或接线表（11）单元接线图或单元接线表（12）互联接线图或互联接线表（13）端子接线图或端子接线表（14）电缆配置图或电缆配置表,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 1.电气图的分类（按表达形式和用途分）（15）数据单（16）
4、位置简图或位置图 2.电气图形符号、文字符号（1）图形符号（GB4728 将电气图形符号分为11类）通常用于图样或其它文件以表达一个设备或概念的图形、标记或字符，统称为图形符号。一般符号：表示一类产品和其特征的简单符号。方框符号：表示元件、设备等的组合及其功能的简单图形符号。不给出元件、设备细节，也不考虑连接，例如：正方形、长方形、圆形图形符号。,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 2.电气图形符号、文字符号（2）文字符号 在图形符号旁标注相应的文字符号，以区分不同的设备、元件，以及同类设备或元件中不同功能的设备或元件。单字母符号：用拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件分为23
5、大类，每大类用一个专用单字母符号表示。双字母符号：将大类进一步划分时 增加另一字母。辅助文字符号：表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和特征。一般形式：基本符号+辅助符号+数字序号,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 3.项目代号 项目是在电气图上用一个图形符号表示的基本件、部件、组件、功能单元、设备、系统等，如电阻器、继电器、发电机、开关设备、配电系统、电力系统等。项目代号是用于识别图、图表、表格中和设备上的项目种类，并提供项目的层次关系、实际位置等信息的一种特定的代码。项目代号的4个代号段：种类代号段（前缀为“-”）、高层代号段（前缀为“=”）、位置代号段（前缀为
6、“+”）、端子代号段（前缀为“：”）。,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 3.项目代号（1）种类代号（-）：用于识别项目种类，由字母代码和数字组成，例如：-K2表示第2个继电器。（2）高层代号（=）：系统或设备中任何较高层次项目的代号，可用任意选定的字符、数字表示。例如：S1系统中的第2个断路器QF2，可表示为=S1-QF2。（3）位置代号（+）：表示项目在组件、设备、系统或建筑物中的实际位置。（4）端子代号（：）：同外电路进行电气连接的电器导电件的代号。例如：-K4:C表示继电器K4的C号端子。,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（
7、1）用于电路的表示法 连接线或导线可采用多线表示法、单线表示法或混合表示法。多线表示法：每根连接线或导线各用一条图线表示。单线表示法：两根或两根以上的连接线或导线只用一条图线表示的方法。混合表示法：在同一图中，一部分采用单线表示法，一部分采用多线表示法。,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（2）用于电气元件的表示法 集中表示法：把一个元件各组成部分的图形符号绘制在一起。如下图1-1所示：,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（2）用于电气元件的表示法 半集中表示法：把一个元件某些组成部分的图形符号在简图上分开布置
8、，并用机械连接线表示它们之间关系的方法。如下图1-2所示：,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（2）用于电气元件的表示法 分开表示法：把一个元件各组成部分的图形符号在简图上分开布置，仅用项目代号表示它们之间的关系。如下图1-3所示：,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（3）元件工作状态的表示法 分开表示法：用图形符号表示元件、器件和设备，通常对应在非激励或不工作的状态或位置，即元件、器件和设备的可动部分为非激励或不工作的状态或位置。例如：继电器和接触器在非激励状态（线圈不带电的状态）；断路器、负荷开关和隔离开关
9、在断开位置；,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（4）图线的布置 表示导线、信号通路、连接线等的图线一般应为直线、即横平竖直，尽可能减少交叉和弯折。水平布置：将设备和元件按行布置，使得其连接线一般成水平布置。垂直布置：垂直布置是将设备和元件按列排列，连接线成垂直布置。,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（5）电路或元件的布局 功能布局法：是指简图中元件符号的布置，只考虑元件功能关系，而不考虑实际位置的一种布局方法。大部分电气图，如系统图、电路图、逻辑图等都采用此法。位置布局法：是指简图中元件符号的布置对应于该元
10、件实际位置的布局方法。接线图、电缆配置图、屏面布置图等都采用这种方法。,第一讲 二次电气图的基本知识,一、电气图的基本概念 4.电气图的基本表示方法（6）连接线去向和接线关系的表示法 连续表示法：将连接线头尾用导线连通。中断表示法：将连接线在中间中断，再用符号表示导线的去向。穿越图面的连接线较长或穿越稠密区域时、去向相同的线组，允许将连接线中断，在中断处加相应的标记；一条图线需要连接到另外的图上去时，则必须采用中断线表示。,第一讲 二次电气图的基本知识,二、二次电路图 阐述二次系统的电气工作原理，提供装接和使用信息。分为：集中式、分开式和半集中式二次电路图。1.集中式二次电路图（整体式原理电路
11、图）把二次设备或装置各组成部分的图形符号，按照其相互关系、动作原理集中绘制在一起，以整体的形式表示各二次设备之间的电气联接，一般与相关的一次回路部分画在一起。可以对二次回路的构成、动作过程和工作原理有一个明确的整体概念。如下图1-4所示：,图1-4 10kV线路过电流保护集中式二次电路图,第一讲 二次电气图的基本知识,二、二次电路图 2.分开式二次电路图（展开式原理接线图）将二次系统中的设备元件按分开式方法表示，即设备元件各组成部分分别绘制在不同电源的电路（亦称回路）中，说明二次系统的工作原理。（1）分开式二次电路图中一般包括：交流电流回路：其电源是电流互感器二次绕组，负载是电流继电器的线圈；
12、直流电压回路：也称直流操作回路，电源是直流电压（+、）；直流信号回路：电源是直流电压（+、），负载是信号电器。如下图1-5所示,图1-5 10kV线路过电流保护分开式二次电路图,第一讲 二次电气图的基本知识,二、二次电路图 2.分开式二次电路图（展开式原理接线图）（2）分开式二次电路图的特点 各个设备元件的不同组成部分画在不同回路中；同一设备元件的不同组成部分标注相同文字符号；每个回路依次从上到下排列成若干行（当水平布置时）或从左到右排列成若干列（当垂直布置时）；水平布置中，每一回路的左侧一般都有简单的文字，用以说明电路的名称、功能等；除电流互感器外，各回路的供电电源一般都是通过各种电源小母线
13、引入的；对每个回路及其元件间的连接线一般应标号，如下图1-6所示。,图1-6 二次回路标号示例,第一讲 二次电气图的基本知识,三、二次接线图 表示二次设备的连接关系，是二次系统进行布置、安装、接线、查找、调试、维修和故障分析处理的主要依据。包括：单元接线图、互连接线图、端子接线图、电缆配置图等。,第一讲 二次电气图的基本知识,三、二次接线图 1.单元接线图（屏背面接线图）表示成套装置或设备中一个结构单元内部连接关系的接线图，表示一个单元（如控制屏、配电屏）内部各个项目（如元器件等）屏背面的内部连接情况。（1）项目的表示与布置 单元内的项目采用简化外形符号表示、简单的元件可以采用一般符号、设备的
14、引出端子按实际排列顺序画出、设备的内部接线，一般不需要画出。根据屏背面的视图，将代表项目的简化外形符号或一般符号等按项目的对应位置布置。,第一讲 二次电气图的基本知识,三、二次接线图 1.单元接线图（屏背面接线图）（2）单元的标注 安装单位编号及设备顺序号；与分开二次电路图相一致的该项目的文字符号；与设备表相一致的该项目的型号。如下图1-7所示：,图1-7 项目标注示例,第一讲 二次电气图的基本知识,三、二次接线图 1.单元接线图（屏背面接线图）（3）导线的表示和标记 导线的表示有中断线、连续线、单线、多线等形式。若端子较少且布置在一起的项目，可采用连续线表示，显得直观和方便。在电气工程图中，
15、一般采用中断线表示导线。相对标记（相对编号）法：在本端的端子处标记远端所连接的端子的编号。某个端子旁边没有标号，说明该端子没有连接对象；如果有两个标号，说明该端子有两个连接对象。如下图1-8所示,图1-8 相对标记（编号）法的应用,第一讲 二次电气图的基本知识,三、二次接线图 2.端子接线图 端子是连接器件和外部导线的导电件。屏内设备与屏外设备之间的连接通过端子和电缆实现。许多端子组合在一起构成端子排。（1）端子的种类：如下表1-1所示（2）端子排：如下图1-9所示。（3）端子接线图：如下图1-10所示。,表1-1 常用端子的种类及用途,图1-9端子排的排列样式及其应用,图1-10端子排接线图,第一讲 二次电气图的基本知识,四、屏面布置图 用简化外形符号（框形符号）表示屏面设备布置的位置简图，是屏的正面视图。纯二次设备屏：控制屏、信号屏、继电保护屏等，主要用于发电厂、变电所、大型电气设备的控制。一次、二次设备混合安装屏：屏内装一次设备，屏面装操作手柄及各种二次设备，如电工仪表、继电器、信号灯等，如常见的高、低压配电屏。屏面布置图如下图1-11所示。,图1-11屏面布置图,1-信号继电器2-标签框3-光字牌4-信号灯5-按钮6-连接片7-穿线孔,
