1、第六章第六章 供配电系统二次接线供配电系统二次接线 本章内容本章内容 变电所二次回路用于保障一次回路正确、安全、变电所二次回路用于保障一次回路正确、安全、可靠运行的系统。本章对其操作电源、高压断路可靠运行的系统。本章对其操作电源、高压断路器控制回路、中央信号回路、测量和绝缘监视回器控制回路、中央信号回路、测量和绝缘监视回路、二次回路安装接线图，自动重合闸装置、备路、二次回路安装接线图，自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等进行详细分析。用电源自动投入装置等进行详细分析。第一节第一节 二次回路概述二次回路概述 一、二次回路概念及其作用一、二次回路概念及其作用 二次回路：二次回路：用来控制、指示、
2、监测和保护一次电路运行以及为一次用来控制、指示、监测和保护一次电路运行以及为一次回路提供操作电源等功能的回路；回路提供操作电源等功能的回路；主要包括：断路器控制回路、信号回路、保护回路、监主要包括：断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路以及自动化回路、操作电源回路等。测回路以及自动化回路、操作电源回路等。第六章第六章 供配电系统二次接线供配电系统二次接线 第一节第一节 二次回路概述二次回路概述 供配电系统的二次回路功能示意图如下所示。供配电系统的二次回路功能示意图如下所示。在图中，断路器控制回路的主要功能是对断路器进行在图中，断路器控制回路的主要功能是对断路器进行通、断操作，当线路发生短
3、路故障时，相应继电保护通、断操作，当线路发生短路故障时，相应继电保护动作，接通断路器控制回路中的跳闸回路，使断路器动作，接通断路器控制回路中的跳闸回路，使断路器跳闸，启动信号回路发出声响和灯光信号。跳闸，启动信号回路发出声响和灯光信号。第一节第一节 二次回路概述二次回路概述 操作电源向断路器控制回路，继电保护装置，信操作电源向断路器控制回路，继电保护装置，信号回路，监测系统等二次回路提供所需的电源。号回路，监测系统等二次回路提供所需的电源。电压互感器、电流互感器还向监测、电能计量回电压互感器、电流互感器还向监测、电能计量回路提供电流和电压参数。路提供电流和电压参数。第一节第一节 二次回路概述二
4、次回路概述 二、二次回路图分类二、二次回路图分类 第一节第一节 二次回路概述二次回路概述 二次回路原理图二次回路原理图 主要是用来表示继电保护、断路器控制、信号等回路主要是用来表示继电保护、断路器控制、信号等回路的工作原理，在该图中一、二次回路画在一起的工作原理，在该图中一、二次回路画在一起,继电器继电器线圈和其触点画在一起线圈和其触点画在一起,有利于叙述工作原理有利于叙述工作原理,但由于但由于导线交叉太多，它的应用受到一定的限制。导线交叉太多，它的应用受到一定的限制。二次回路原理展开图二次回路原理展开图 将二次回路中的交流回路与直流回路分开来画。交流将二次回路中的交流回路与直流回路分开来画。
5、交流回路又分为电流回路和电压回路，直流回路又有直流回路又分为电流回路和电压回路，直流回路又有直流操作回路与信号回路。在展开图中继电器线圈和触点操作回路与信号回路。在展开图中继电器线圈和触点分别画在相应的回路，用规定的图形和文字符号表示。分别画在相应的回路，用规定的图形和文字符号表示。在展开图的右侧，有回路文字说明在展开图的右侧，有回路文字说明,方便阅读。方便阅读。第一节第一节 二次回路概述二次回路概述 二次回路安装接线图二次回路安装接线图 画出了二次回路中各设备的安装位置及控制电缆和二次画出了二次回路中各设备的安装位置及控制电缆和二次回路的连接方式，是现场施工安装、维护必不可少的图回路的连接方
6、式，是现场施工安装、维护必不可少的图纸。纸。原理图或原理展开图通常是按功能电路如控制回原理图或原理展开图通常是按功能电路如控制回路、保护回路、信号回路来绘制的，而安装接线路、保护回路、信号回路来绘制的，而安装接线图是按设备如开关柜、继电器屏、信号屏为对象图是按设备如开关柜、继电器屏、信号屏为对象绘制的。绘制的。第二节第二节 操作电源操作电源 第二节第二节 操作电源操作电源 直流操作电源直流操作电源 1蓄电池供电的直流操作电源蓄电池供电的直流操作电源 主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池；主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池；(1)铅酸蓄电池铅酸蓄电池 正极：二氧化铅（正极：二氧化铅（PbO2）；）；负极：铅（
7、负极：铅（Pb）；）；电解液：稀硫酸（电解液：稀硫酸（H2SO4）OHSOPSOHPOPbbb24422222充电放电单个蓄电池额定端电压为单个蓄电池额定端电压为2V，充电后，充电后2.7V，放电后，放电后1.95。220V直流操作电压，需要直流操作电压，需要230/1.95=118个，充电后电压升高，个，充电后电压升高，则长期接入的个数为则长期接入的个数为230/2.7=88个，而剩余的个，而剩余的30个用于调压。个用于调压。由于铅酸电池具有一定的危险性和污染性，需要专门的蓄电池由于铅酸电池具有一定的危险性和污染性，需要专门的蓄电池室，投资大，不常用。室，投资大，不常用。第二节第二节 操作电
8、源操作电源(2)镉镍蓄电池镉镍蓄电池 正极：氢氧化镍（正极：氢氧化镍（Ni(OH)3）或者三氧化镍（）或者三氧化镍（Ni2O3）；）；负极：镉（负极：镉（Cd）;电解液：氢氧化钾（电解液：氢氧化钾（KOH）或者氢氧化（）或者氢氧化（NAOH）；）；223)(2)()(2OHNiOHCdOHNiCd充电放电单个镉镍蓄电池电压为单个镉镍蓄电池电压为1.2V，充电后为，充电后为1.75V。镉镍蓄电。镉镍蓄电池特点不受供电系统的影响，工作可靠，腐蚀小，大电流池特点不受供电系统的影响，工作可靠，腐蚀小，大电流放电性能好，强度高，寿命长，不需专门的蓄电池室，可放电性能好，强度高，寿命长，不需专门的蓄电池室
9、，可以装在控制室。较为常用。以装在控制室。较为常用。第二节第二节 操作电源操作电源（3）蓄电池运行方式）蓄电池运行方式 两种运行方式：充电两种运行方式：充电放电运行方式，浮充电运行方式；放电运行方式，浮充电运行方式；A.充电充电放电运行方式放电运行方式 正常时，正常时，1QS闭合，闭合，2QS打开，蓄电池供电；打开，蓄电池供电；充电时：充电时：2QS闭合，闭合，1QS闭合，蓄电池充电，供电；闭合，蓄电池充电，供电；缺点：频繁充电，电池老化快，寿命短，运行维护复杂。缺点：频繁充电，电池老化快，寿命短，运行维护复杂。第二节第二节 操作电源操作电源 充电放电运行方式的蓄电池简化电路图充电放电运行方式
10、的蓄电池简化电路图 第二节第二节 操作电源操作电源 正常运行时正常运行时,由蓄由蓄电池组向负荷供电电池组向负荷供电,硅整流设备断开，硅整流设备断开，即蓄电池放电。为即蓄电池放电。为了保证在事故情况了保证在事故情况下蓄电池组能可靠下蓄电池组能可靠工作，通常蓄电池工作，通常蓄电池组放电到容量的组放电到容量的60%70%时，蓄时，蓄电池组应停止放电，电池组应停止放电，进行充电，称为充进行充电，称为充电放电运行方式。电放电运行方式。第二节第二节 操作电源操作电源 在给蓄电池组充电时，硅整在给蓄电池组充电时，硅整流设备除向蓄电池组充电外，流设备除向蓄电池组充电外，同时还供给经常性的直流负同时还供给经常性
11、的直流负荷用电。蓄电池组在充电和荷用电。蓄电池组在充电和放电过程中，端电压变化范放电过程中，端电压变化范围很大。为了维持直流母线围很大。为了维持直流母线电压基本稳定，将全组蓄电电压基本稳定，将全组蓄电池分为两部分，一部分是固池分为两部分，一部分是固定不调的基本电池，另一部定不调的基本电池，另一部分是可调的端电池，在充放分是可调的端电池，在充放电过程中，借减少或增加端电过程中，借减少或增加端电池的数目以达到维持母线电池的数目以达到维持母线电压基本稳定的目的。电压基本稳定的目的。第二节第二节 操作电源操作电源 蓄电池开始放电，放电手柄蓄电池开始放电，放电手柄S1处于最左（即端电池和基本电处于最左（
12、即端电池和基本电池之间）位置，双投开关池之间）位置，双投开关QK3处于断开位置（其触点处于断开位置（其触点12、23、45、56均断开），均断开），QK1处于接通位置（其触点处于接通位置（其触点12、34接通），蓄电池接接通），蓄电池接入母线，向直流负荷供电。入母线，向直流负荷供电。在放电过程中，蓄电池的端电在放电过程中，蓄电池的端电压降低，为了保持母线电压恒压降低，为了保持母线电压恒定，要经常将放电手柄定，要经常将放电手柄S1向右向右移动，用以增加蓄电池接入母移动，用以增加蓄电池接入母线的数目。放电终止时，线的数目。放电终止时，S1移移到最右端，将全部蓄电池（包到最右端，将全部蓄电池（包括基
13、本电池和端电池）都接入括基本电池和端电池）都接入母线。母线。第二节第二节 操作电源操作电源 准备充电时，放电手柄准备充电时，放电手柄S1已处于最右端，全部蓄电已处于最右端，全部蓄电池都接入工作，充电手柄池都接入工作，充电手柄S2也放在最右端，让全部也放在最右端，让全部蓄电池都得到充电。蓄电池都得到充电。充电开始，首先将双投开充电开始，首先将双投开关关QK3合至充电位置，其合至充电位置，其触点触点23和和56接通，接通，QK1仍处于合闸位置，然仍处于合闸位置，然后起动整流器后起动整流器U1，使其端，使其端电压略高于母线电压电压略高于母线电压12V，使整流器使整流器U1除供母线上的除供母线上的全部
14、直流负荷全部直流负荷(I2)，还向蓄，还向蓄电池充电电池充电(充电电流为充电电流为I1)。第二节第二节 操作电源操作电源 在充电过程中，随着充电的进行，在充电过程中，随着充电的进行，蓄电池端电压逐渐上升，为了保蓄电池端电压逐渐上升，为了保持母线的电压稳定，持母线的电压稳定，S1向左逐向左逐渐移动，从母线上切除一部分端渐移动，从母线上切除一部分端电池，此时两个手柄（电池，此时两个手柄（S1、S2）之间的端电池的充电电流为之间的端电池的充电电流为I1+I2,(参见图参见图82)。端电池接。端电池接入放电时间较迟，放电较少，因入放电时间较迟，放电较少，因此它们先充好电。为了防止端电此它们先充好电。为
15、了防止端电池过充电，在充电过程中，应将池过充电，在充电过程中，应将充电手柄充电手柄S2逐渐左移，将充好逐渐左移，将充好电的端电池提前停止充电。充电电的端电池提前停止充电。充电终止，放电手柄终止，放电手柄S1已移到最左已移到最左位置。位置。第二节第二节 操作电源操作电源 在充电过程中，随着充电的进行，蓄电池端电压逐渐上升，在充电过程中，随着充电的进行，蓄电池端电压逐渐上升，为了保持母线的电压稳定，为了保持母线的电压稳定，S1向左逐渐移动，从母线上向左逐渐移动，从母线上切除一部分端电池，此时两个手柄（切除一部分端电池，此时两个手柄（S1、S2）之间的端）之间的端电池的充电电流为电池的充电电流为I1
16、+I2,(参见图参见图82)。端电池接入放电。端电池接入放电时间较迟，放电较少，因此它们先充好电。为了防止端电时间较迟，放电较少，因此它们先充好电。为了防止端电池过充电，在充电过程中，应将充电手柄池过充电，在充电过程中，应将充电手柄S2逐渐左移，将逐渐左移，将充好电的端电池提前停止充电。充电终止，放电手柄充好电的端电池提前停止充电。充电终止，放电手柄S1已已移到最左位置。移到最左位置。蓄电池按充电蓄电池按充电放电运行方式工作的主要缺点是必须频繁放电运行方式工作的主要缺点是必须频繁地进行充电，通常每隔地进行充电，通常每隔12昼夜充电一次，蓄电池老化较昼夜充电一次，蓄电池老化较快，使用寿命缩短，运行维护也较复杂。所以，这种运行快，使用寿命缩短，运行维护也较复杂。所以，这种运行方式很少采用。方式很少采用。第二节第二节 操作电源操作电源 采用浮充电运行方式时采用浮充电运行方式时,蓄蓄电池和浮充电硅整流设备电池和浮充电硅整流设备并联工作。并联工作。正常运行时，正常运行时，硅整流设备给负荷供电，硅整流设备给负荷供电，同时以很小电流向蓄电池同时以很小电流向蓄电池浮充电，用以补偿蓄电池浮充电，用以补偿
