1.2 二次回路的接线图
二次回路的接线图是发电厂和变配电所的重要技术资料,为了能够满足订货、安装、运行的要求,绘制二次回路接线图必须以国家规定通用的图形符号和文字符号来表示二次设备的互相连接关系,图中所有开关电器是按照它们断路时的状态来表示的,继电器和接触器的触点都按照它们线圈无电压失磁的状态来表示。二次回路接线图按用途和绘制方法的不同,一般分为原理接线图、展开接线图、安装接线图和解释性图四种。
1.2.1 原理接线图
原理接线图是用来表示仪表、继电器、控制开关、信号装置、自动装置等二次设备和电源装置的电气联系及相互动作的顺序和工作原理的电气回路图。原理接线图在表示二次回路的工作原理时,主要有以下特点。
①二次接线和一次接线的相关部分画在一起,原理接线图中所有电气元件都是以整体的形式表示(线圈与触点画在一起),其相互联系的电流回路、电压回路和直流回路,都综合在一起,能表明二次设备的构成、数量及电气连接情况,使看图者对整个装置的构成有一个明确的整体概念。
②用统一的图形和文字符号表示,按动作顺序画出,便于分析动作原理,使看图者对动作过程有一个明确的概念。原理接线图是绘制展开接线图等其他工程图的原始依据。
下面以35kV线路过电流保护原理接线图为例,说明原理接线图的特点。图1-2所示为35kV线路过流保护原理接线图,由图可见,整套保护由四只继电器组成,两只电流继电器KA1、KA2,一只时间继电器KT及一只信号继电器KS。元件及功能和装置的动作原理如下。
图1-2 35kV线路过流保护原理接线图
(1) 元件及功能
①电流互感器(TA2):其一次绕组流过系统大电流I1,二次绕组中流过变换了的小电流I2,I2的额定值为5A。
②电流继电器(KA): 其线圈接于U、W相电流互感器的二次绕组回路中,线圈流过电流互感器的二次电流I2,当I2达到电流继电器的动作值时,其动合触点闭合,接通外电路。
③时间继电器(KT): 线圈通电,其动合触点延时闭合,接通外电路。
④信号继电器(KS): 线圈通电,其动合触点闭合,接通信号回路,且掉牌,以便值班人员辨识其动作与否。信号继电器动作后,其动合触点不能自动复归而需手动复归,以便准备下一次动作。
⑤断路器跳闸线圈(YT): 线圈通电,断路器跳闸。
⑥断路器的触点 (QF): 合闸线圈通电,断路器主触点接通大电流,其辅助触头相应切换。动合触点闭合,接通外电路,同时动断触点断开,切断外电路。
(2) 动作原理
当出现相间短路时,电流互感器一次侧U相或W相绕组流过一次短路电流,其二次绕组感应出I2流经电流继电器线圈,电流继电器动作,其动合触点闭合,将由直流操作电源正母线来的电源加在时间继电器KT的线圈上,时间继电器KT启动,经一定时限后其延时动合触点闭合,正电源经过其触点和信号继电器KS的线圈以及断路器的动合辅助触点QF接至断路器的跳闸线圈。信号继电器KS的线圈和跳闸线圈YT中有电流流过。两者同时动作,跳闸线圈YT动作使断路器QF跳闸,信号继电器KS动作发出信号。
原理接线图主要用于表示继电保护和自动装置的工作原理和构成这套装置所需要的设备,没有给出元件的内部接线及元件引出端子编号和回路编号,直流部分只是标出电源的极性,没有具体表示出从哪一组熔断器下面引出的,图中信号部分也只标出了“至信号”,而没有画出具体的接线。因此只可作为二次接线设计的原始依据,而不能作为二次回路的施工图。
1.2.2 展开接线图
展开接线图是根据原理接线图绘制的,展开接线图是将二次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出,组成多个独立回路,是安装、调试和检修的重要技术图纸,也是绘制安装接线图的主要依据。展开接线图的特点如下。
①按不同电源划分成多个独立回路,例如:交流回路,又分为电流回路和电压回路,都是按U、V、W、N相序分别排列的;直流回路,又分为控制回路、合闸回路、测量回路、保护回路和信号回路等。在这些回路中,各继电器(装置)的动作顺序是自上而下,自左向右排列的。
②在图形的上方或右侧有对应的文字说明(说明回路名称和用途等),便于分析和读图。展开图中各元件都有国家统一规定的图形符号和文字符号,附录一给出二次回路中常用到的图形符号。
③各导线、端子都有统一规定的回路编号和标号,便于分类查线、维修和施工。回路编号见附录三。
下面以35kV线路过电流保护展开接线图为例,说明展开接线图的特点。图1-3所示是根据图1-2所示的原理图绘制的展开接线图。图1-3(a)为与保护回路有关的35kV输电线路一次系统的示意图,表示出保护的对象以及所用的电流互感器;图1-3(b)为交流电流回路,这个回路是整套保护的测量部分,作为保护用的电流互感器TA2的二次绕组为该电流回路的电源,U相和W相各接入一只电流继电器线圈KA1、KA2,由公共线N421连成回路,构成不完全星形接线,U421、W421、N421为回路编号;图1-3(c)为直流回路,左、右两侧的竖线表示正、负电源,正、负电源是由变电所直流屏引出的,构成操作电源的正电源小母线(+)、负电源小母线(-),经熔断器1FU、2FU引下,分别用编号101和102标出。所有回路分别列于正、负电源之间,其动作顺序从左到右,从上到下。M703、M716为掉牌未复归小母线。整套保护动作顺序为:当被保护线路上发生短路时,交流电流回路中的电流继电器KA1或KA2动作,其在直流回路中的动合触点KA1和KA2闭合,两者只要有一个闭合就启动时间继电器KT的线圈;时间继电器动作后其接于跳闸回路的延时闭合触点经过整定时限后闭合,由于此时断路器在合闸状态,其与主轴联动的常开辅助触点QF是闭合的,因而跳闸线圈YT中有电流流过,使断路器跳闸。同时串联于跳闸回路中的信号继电器KS动作并掉牌,其在信号回路中的触点KS闭合,接通小母线M703和M716,M703接信号正电源,M716经光字牌的信号灯接负电源,光字牌点亮,显示“掉牌未复归”的灯光信号。
图1-3 35kV线路保护展开接线图
比较图1-2和图1-3可见,展开接线图接线清晰,动作程序层次分明,容易跟踪回路的动作顺序。由于原理接线图不能作为施工图,所以展开接线图得到了广泛的应用。展开接线图为制造、安装、运行的重要技术图纸,也是绘制安装接线图的主要依据。
1.2.3 安装接线图
安装接线图是根据展开接线图绘制的,是制造厂生产加工控制屏(台)、继电保护屏和现场安装施工用的图,也是检修、运行试验等的主要参考图。安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图。
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安装位置、外形尺寸及中心线的尺寸按比例绘出,并附有设备表,以便制造厂备料和安装加工的正视图。它是屏背面接线图的依据,此图是表示屏上各个元件二次设备位置、设备的排列关系及相互间距离尺寸的施工图。不论是设备外形尺寸、设备相互间距离尺寸,还是屏台外形尺寸,均按同一比例绘制。图中各设备的排列位置和相互间尺寸要和设计位置相符。
屏背面接线图是人站在屏后面看到的二次设备位置及排列顺序,其二次设备左右方向的排列顺序与屏正面布置图中设备排列顺序正相反。它表明屏内各设备之间的连接情况,以及和端子排的连接情况;标明各设备的代号、安装单位和型号规格,较复杂的设备应绘出设备内部接线图。
端子排图(从屏背后看)表明屏内设备与屏外设备连接情况以及屏上需要装设的端子类型、数目以及排列顺序的图。
安装接线图中各种仪表、继电器、开关、指示灯等元件以及连接导线,都是按照它们的实际位置和连接关系绘制的,为了施工和运行中检查的方便,所有设备的端子和导线都注有走向标志和编号。