二次回路、图纸分类及识图方法

发表时间:2020/10/21   来源:《中国电业》2020年6月第17期   作者: 张春阳
[导读] 二次设备相互连接形成二次回路,实现对一次设备工况的监测、控制、调节和保护功能
        张春阳
        国网福建省电力有限公司检修分公司,福建省 福州市 350000
        摘要:二次设备相互连接形成二次回路,实现对一次设备工况的监测、控制、调节和保护功能。二次回路主要包括:交流电流回路、交流电压回路、控制回路、信号回路、信号复归回路以及用以供二次设备工作的直流电源和交流电源回路等。为了满足工作的需要,二次回路应有完整的设计图纸资料,分为装置原理图和装置安装接线图。本文主要在介绍常用回路标号原则、二次装置标号原则、常用电缆标号原则的基础上,介绍二次回路识图方法:“六先六后”、“相对标号法”。
        关键词:二次回路、装置原理图、装置安装接线图、六先六后、相对标号法
1、引言
        电力系统的电气设备,按其用途不同,一般分为一次设备和二次设备两大类。将电能从发电厂的发电机传送至用户用电器具直接经过的设备,以及与这些设备电气连接的附属设备,称为一次设备。一次设备主要包括:发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力母线、高压输电线路、高压电容器、高压电动机等。一次设备相互连接并构成的电力线路,称为电力系统一次接线。因为一次设备一般都是大容量、高压的设备,为了实现运行维护人员对一次设备进行监控,就必须配置与一次设备保持电气隔离的低电压、小容量的相应设备,统称这些设备为二次设备。二次设备包括:测量仪表、继电保护和安全自动装置、通信设备等。二次设备之间相互连接并构成的电路、称为二次回路。
2、二次图纸分类
        变电站的二次回路,涉及全站所有一次设备,而且所在的部位不同,功能各异,这就使二次设备是比较冗杂的设备。为了满足工作的需要,二次回路应有完整的设计图纸资料,这些图纸主要包括两大类:装置原理图、装置安装接线图。
2.1装置原理图
        装置原理图是用以表示测量表计、控制信号、保护和自动装置的工作原理。装置原理图分为两种:归总式原理图和展开式原理图。
        归总式原理图是将二次回路的工作原理以整体(线圈与触点画在一起)的形式表现出来,与一次接线有关部分划在一起,反映的整个装置(回路)的完整概念,主要用于了解装置、回路的动作原理,工作中比较少见。优点是对二次回路原理有一个整体的概念;缺点是原理图中各回路相互交叉,不能表明各元件的实际位置,不能表明元件的内部端子及回路细节等,使用不便。
        展开式原理图以二次回路的每个独立电源来划分单元而进行编制的,元件的线圈、触点分散在交流回路和直流回路中。在图的上方或右侧还附有文字,以说明回路的作用。特点是条理清晰,非常方便对回路的逐一分析与检查。常见的展开图有电流、电压回路图,控制及信号回路图。
2.2装置安装接线图
        装置安装接线图主要分为3种:屏面布置图、屏背面接线图、端子排图
        屏面布置图是指从屏的正面看将各安装设备和仪表的实际位置按比例画出的正视图。
        屏背面接线图是指从屏的背面看的,表明屏内设备在屏背面的引出端子之间连接情况以及端子与端子排之间连接关系的图。屏背面接线图是以屏面布置图为基础,以接线展开图为依据而绘制的接线图。
        端子排图,它表明屏内组件连接和屏内组件与屏外设备连接关系。端子排图还有回路编号(与展开图对应),端子连接的电缆去向、电缆的编号。与现场实际设备的安装情况完全对应,是安装和核对现场不可缺少的图纸。
       
3、二次回路分类及标号原则
        二次回路主要包括:交流电流回路、交流电压回路、控制回路、信号回路、信号复归回路以及用以供二次设备工作的直流电源和交流电源回路等。为了便于二次回路的施工与日常维护,根据继电保护“四统一”(统一技术标准,统一原理接线,统一符号,统一端子排布置)的原则,必须对电缆和电缆所用芯进行编号,编号应该做到使用者能根据编号了解回路用途,能正确接线。
3.1常用回路标号原则
        交流电流回路:400~599,如220kV系统中,A411,B411,C411,N411,第一个“1”代表绕组编号,第二个“1”代表“负载编号”,即电流流入绕组的顺序,如图1所示。500kV系统中,电流回路编号为A4111,B4111,C4111,N4111,第一个“1”为CT的编号,第二个“1”代表绕组编号,第三个“1”代表“负载编号”;
        
                                                         图1. 220kV交流电流回路
        交流电压回路:600~799,如Ⅰ母电压A630、B630、C630、L630、N600,Ⅱ母电压A640、B640、C640、L640、N600,切换后电压A710、B710、C710等,如图2所示。
        
                                                         图2. 220kV交流电压切换回路
        控制回路:常用固定的数字标号,如正电源1、101、201、301,负电源2、102、202、302,合闸3、7,跳闸33、37等;
        信号回路:801~999,一般信号公共端为801。
        电源回路:常用固定的数字标号,如控制电源+KM、-KM,保护装置电源+BM、-BM,交流电源~A、~N等。
3.2常见二次装置标号原则
线路保护、开关保护、变压器保护等装置的标号原则如表1所示。


                                                                表1.保护及辅助装置标号原则号
3.3常用电缆标号原则
        W代表500kV,E代表220kV U,U代表35kV。具体原则如下:WLB:500kV线路间隔、WXB:500kV断路器间隔(WXB33,5033断路器)、EB: 220kV线路保护柜的电缆、EM: 220kV母线保护柜的电缆、EDD: 220kV电度表屏的电缆 、EGL:220kV故障录波屏的电缆。
4、识图方法
        在了解了各种二次回路标号原则的基础上,识图的下一步是熟悉二次图纸中的符号,继电器是二次回路图中一个关键元件,继电器是一种电控制器件,用小电流控制大电流运作的一种“自动开关”,由线圈和触点组组成。触点分为三种类型,分别为常开节点(动合型),线圈不通电时两触点是断开的,通电后两触点闭合;常闭节点(动断型),与常开节点相反;转换节点(转换型):共有三个触点,中间是动触点,上下各一个静触点。线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的闭合,原来闭合的断开,达到转换的目的。需要注意的是,二次图中,断路器、隔离开关、接触器的辅助节点以及继电器的节点所表示的位置是这些设备在正常状态的位置。正常状态指断路器、隔离开关、接触器及继电器处于断路或失电状态。
        在识别二次回路符号及标号原则的基础上,要了解一次设备的功能,掌握常用的控制及保护方式,理清控制逻辑及接线原理。看装置原理图,一般是先看各展开回路名称,然后从上到下、从左到右识读。需要注意的是,在展开图中,同一电气元件的各部件是按其功能分别画在不同回路中的(同一电气元件的各部件均标注同一项目代号,其项目代号通常用文字符号和数字编号组成),因此。读图时要注意该元件各部件动作之间的相互联系。具体方法可以总结为“六先六后”,即:先一次,后二次;先交流,后直流;先电源,后接线;先线圈,后触点;先上后下;先左后右。安装接线图是以原理图为依据的,因此要对照原理图来看接线图。看接线图时是先看主电路,再看辅助电路。看主电路时,从电源引入端开始,顺序经开关设备、线路到负载。看辅助电路时,要从电源的一端到电源的另一端,按元件连接顺序对每个回路进行分析。可采用“相对标号法”,即若甲乙两个端子用导线相连,那么就在甲端子旁边标上乙端子的编号,而在乙端子旁标上甲端子的标号。如果某个端子旁没有标号,就说明该端子是空着的;如果一个端子旁有两个标号,则说明端子有两条线,有两个连接对象。利用“相对编号法”可以快速找到端子之间的相互联系。
5、总结
        本文主要介绍了二次回路及二次图纸的分类,以及一些常用二次装置、回路、电缆的标号原则,掌握了这些原则有助于更快速分析二次回路。在此基础上介绍了装置原理图的识图方法,即“六先六后”,端子排图的识图方法,即“相对标号法”。
参考文献:
[1]王德山,变电所二次回路中保护回路的设计,氯碱工业1996(6)
[2]王越明编著.电气二次回路识图[M].北京:化学工业出版社,2015.05
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