【文章內(nèi)容簡介】 或者從事二次設(shè)備安裝、調(diào)試人員必須對二次設(shè)備及其回路作全面系統(tǒng)的了解。不但要熟悉二次設(shè)備及其回路的組成原理等必備知識，而且要掌握其運行、維護及事故處理方面的知識。 變電所二次接線圖 電力系統(tǒng)的電氣接線圖可以分為 兩類，分別是 一次接線圖和二次接線圖。用規(guī)定的圖形符號和文字符號表示一次設(shè)備及其相互之間連接順序的圖稱為一次接線圖，也稱為主接線圖；用規(guī)定的圖形符號和文字符號表示二次設(shè)備各元件及其相互之間連接順序的圖紙稱為二次接線圖。 二次接線原理圖 在電力系統(tǒng)中，用來表示繼電保護、監(jiān)視、測量儀表及自動裝置的工作原理的電路圖稱為原理接線圖，原理接線圖又可以按歸總式和展開式兩種方式進行繪制。 1. 歸總式原理接線圖 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 3 頁 歸總式 原理接線圖通常 表示 變電所 二次回路的工作原理。 其 一般 特點如下： (1)相關(guān)二次設(shè)備均以整體的圖形符號表示 ； (2)相關(guān)的一次設(shè)備與 二次回路畫在一起 ； (3)相關(guān)二次設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及接線端子號通常沒有畫出。 2. 展開式原理接線圖 該圖 通常 表示 變電所 二次回路的動作原理 ，它的 接線清晰， 有利于二次回路故障的查找 。 其 一般特點如下 ： (1)相關(guān)二次設(shè)備的內(nèi)部各器件 通常 畫在不同性質(zhì)的 二次 回路中， 和 一 次 回路 、二次 回路 的各組成 元 件用 相同的 文字符號 示意； (2)根據(jù) 設(shè)備所在回路的性質(zhì)不同， 該 圖由交流電壓回路、 交流電流回路、 直流回路以及信號回路等組成。 (3)不同性質(zhì)的二次回路需要 用不 一樣 的數(shù)字 及 文字 構(gòu)成標(biāo)號，以便于示意二次回路的 特 點 和 性質(zhì) 。 (4)交流電流（或電壓）回路按一定的相序表示；直流（或信號）回路按照繼電器動作順序組成許多不同的回路。為了便于了解每一回路的功能，一般在其回路的右側(cè)添加相應(yīng)的文字說明。 二次接線安裝圖 二次接線安裝圖實在展開式原理接線圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)電氣施工安裝的要求繪制而成。它用來反映二次回路中設(shè)備的具體位置和連接關(guān)系。二次接線安裝圖是二次回路設(shè)計的最后階段， 為設(shè)備制造及 現(xiàn)場安裝的實用圖， 同時也是變電所建成后運行、調(diào)試、檢修的 重要 圖紙。 二次接線的 安裝接線圖 通常有屏內(nèi) 端子排圖 、 屏 柜背面接線圖以及 屏 正面 柜 布置圖等。 1. 屏正面布置圖 該圖是反映屏柜的外形尺寸、屏內(nèi)設(shè)備的外形尺寸以及他們在屏內(nèi)的排列位置和距離，按照 1： 1 比例繪制而成的施工圖 。 2. 屏背面接線圖 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 4 頁 屏背面接 線圖是按照展開式原理接線圖和屏正面布置圖繪制的施工圖。它表示屏內(nèi) 二次設(shè)備端子之間 的連接關(guān)系、 二次設(shè)備的位置 及 排列順序、二次設(shè)備 端子 與屏內(nèi) 端子排之間的連接關(guān)系。二次設(shè)備的 安裝 位置、排列順序是觀察者在屏后面看到的，其左右排列順序與屏正面的布置圖 剛好 相反。屏背面接線圖中設(shè)備符號與順序必須同展開式原理接線圖和屏正面布置圖保持一致。二次設(shè)備之間的連接關(guān)系通常采用“相對標(biāo)志法”進行標(biāo)注?！跋鄬?biāo)志法”是指甲、乙兩個設(shè)備相互連接時，在甲設(shè)備的接線端子寫上乙設(shè)備的接線端子號，而在乙設(shè)備的接線端子寫上甲設(shè)備的接線端子號。下圖 11 為“相對標(biāo)志法”的示意圖。 圖 11 相對標(biāo)志法示意圖 3. 端子排圖 該圖 是屏內(nèi)設(shè)備與外部電纜連接的中間部件， 通常 垂直 或 者 水平 的 布置在屏內(nèi)。端子排是由不同類型的接線端子組合而成，一般可以分為普通端子排、連接端子排、試驗端子排和終端端子排等。普通端子排用來連接由屏外接至屏上或由屏上接至屏外的導(dǎo)線；連接端子排有橫向連接 片，可與鄰近端子排相連，用來連接有分支的二次回路導(dǎo)線； 終端端子排用來固定或分隔不同安裝項目的端子排。 二次回路相關(guān)符號 為了表示二次回路的組成、功能和原理，二次回路接線圖通常 使用統(tǒng)一的文字符號和圖形符號來繪制。熟悉和掌握這些符號，對二次回路圖設(shè)計和使用二次接線圖有重要意義。 圖形符號 在二次回路圖中，我們一般用不同的圖形來表示二次回路中電氣設(shè)備的特征和含義，這種符號稱為圖形符號。下表 11 中列出了其中一些常見的圖形符號。 2T2A 2A I2 2 3 4 1 安裝單位編號 設(shè)備安裝順序號 同類設(shè)備順序編號 設(shè)備文字編號 設(shè)備型號 1A I1 1T1A 2 1 3 4 I21 I13 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 5 頁 表 11 二次回路常用電氣圖用圖形符號 設(shè)備名稱 圖形符 號 設(shè)備名稱 圖形符號 常開觸點 常閉觸點 動合按鈕開關(guān) 接觸器 線圈、繼電器線圈常用 符號 燈的一般符號 控制或轉(zhuǎn)換開關(guān) 接通的連接片 接觸器動合觸點 電流互感器一般符號 電壓互感器一般符號 電阻一般符號 光電隔離器 1. 圖形符號的布置方位 在繪制二次回路圖時，根據(jù)布置需要，大部分圖形符號可以旋轉(zhuǎn)成任意方向，都不會改變其含義，如表 11 中 的電阻一般符號 。但對于一些重要電氣設(shè)備有特殊規(guī)定，如開關(guān)類電器的輔助觸點、繼電器觸點通常按縱向布置給出，如果需要將其橫向布置時，應(yīng)該把縱向布置的觸點符號逆時針旋轉(zhuǎn) 90176。 2. 圖形符號的狀態(tài) 二次回路圖中，電氣設(shè)備的可動部分（如繼電器的觸點、斷路器的輔助觸點等），一般用其不帶電或者不工作的狀態(tài)位置表示。例如，單穩(wěn)態(tài)的機電設(shè)備為不帶電狀態(tài) ； 具有可動部分的元器件，橫向布置時，動作方向一律向上，縱向布置時，動作方向一律向右 ；具有“停用”位置的手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，其圖形符號用“停用”位置表示 。 3. 圖形符號的表示方法 1 2 3 4 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 6 頁 通常 一個 二次 設(shè)備多由幾 個元器件 構(gòu) 成，由于每個元器件在二次回路中所起的作用不同，所以他們的布置位置也不同。根據(jù) 各個 元器件的不同位置，電氣設(shè)備的圖形符號 的表示方法有三種，分別是集中表示法、半集中表示法和分開表示法 。 文字符號 在繪制二次回路圖時， 文字符號注釋在 圖形符號 的旁邊用于電氣設(shè)備的名稱、種類、功能、狀態(tài)或特征。其一般 可以分為 以下兩類。 1. 基本文字符號 它 表示電氣設(shè)備的名稱和種類， 通常有單字母和雙字母兩種 。單字母文字符號是用一個特定的拉丁字母來表示 電氣設(shè)備、電子元件 的種類 ；雙字母文字符號是對單字母文字符號的進一步劃分，雙字母符號是由一個表示設(shè)備種類的單字母符號，于表示設(shè)備功能、狀態(tài)及特征的另一個字母組成。如“ Q”表示電力電路的開關(guān)器件，“ F”表示具有保護器件功能，所以用“ QF”組合用來表示斷路器。 2. 輔助文字符號 輔助文字符號位于基本文字符號的后面，它表示電氣設(shè)備的功能、狀態(tài)和特征。例如“ ON”表示電路 的導(dǎo) 通 位置 ，“ OFF”表示電路 的 斷開 位置 。此外，輔助文字符號既可以用來表示基本文字符號，也可以單獨使用。 二次回路標(biāo)號 在二次回路圖中，通過對展開式原理接線圖中的每個回路進行標(biāo)號，來 區(qū)分圖中 每條回路的功能和用途，繪制安裝接線圖及保證二次接線正確性。 標(biāo)號采用國家標(biāo)準(zhǔn)或者相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由英文字母加數(shù)字、特殊字符或數(shù)字組成。 1. 直流回路標(biāo)號 通常用 3 位 阿拉伯?dāng)?shù)字 或 者 4 位及以下的阿拉伯?dāng)?shù)字 來表示直流回路標(biāo)號 ， 可以將它們分成 四個組， 每 一組對應(yīng)一組回路。 例 如 牽引變電所有兩路 進線， 用范圍從 101199 的三位數(shù)字來表示 第一 路 進線 （ 第一組 ） 標(biāo)號 ；用范圍從 201299 的三位阿拉伯?dāng)?shù)字來表示 第二 路 進線 （ 第二組 ）標(biāo)號 。 2. 交流回路標(biāo)號 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 7 頁 交流回路標(biāo)號是由電力系統(tǒng)三相 A、 B 和 C 加數(shù)字組構(gòu)成，如“ 1LH1a”中，“ LH”表示電流互感器，第一個“ 1”表示電流互感器設(shè)備序號，第二個“ 1”表示電流互感器的第一組二次繞組，“ a”表示 A 相的二次回路感應(yīng)電流。 3. 小母線回路標(biāo)號 有些二次回路，為了體現(xiàn)其回路的特殊性和重要性，通常采用專用的二次回路標(biāo)號。如“ +KM、 KM”表示控制回路電源，“ +XM、 XM”表示信號回路電源“ (+)SM”表示閃光信號。 4. 二次回路標(biāo)號原則 （ 1）比較重要的二次回路要采用專用標(biāo)號，如正直流、負電源回路等。 （ 2）接于同一點的所有回路均采用同一標(biāo)號 （等電位） 。 （ 3）直流回路標(biāo)號，每組回路按各自的編號組從上到下（或從左到右）進行。 （ 4）交流回路標(biāo)號，從互感器二次繞組輸出端開始，每隔一個元件按順序編號，標(biāo)號補分奇、偶數(shù)。 變電所綜合自動化系統(tǒng) 隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的不斷發(fā)展，變電所設(shè)備 高度集成，其 自動化程度 逐步提高 。變電所綜合自動化系統(tǒng)就是利用這些技術(shù)對 變電站二次設(shè)備（包括繼電保護 設(shè)備 、控制 設(shè)備 、測量 設(shè)備 、信號 設(shè)備 、故障錄波 設(shè)備、自動 及遠動裝置等）的功能 加以重新整 合、優(yōu)化設(shè)計， 并用它們來 對變電所 內(nèi)部的全部設(shè)備的運行狀況進 行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性自動化系統(tǒng)。 在本設(shè)計中，采用的是交大許繼生產(chǎn)的 TA21 型 牽引變電所綜合自動化系統(tǒng) 。該系統(tǒng)是 由 WKH892 型 饋線保護裝置、 WBB892 型 并 補 保護測控裝置、 WDB892 型 動力變保護測控裝置、 WBH892Z 型 主變主保護裝置、 WBH892H 型 主變后備保護裝置、WBH892C 型 主變測控裝置、 WCK892 型 通用測控裝置、 WXH892 型 信號顯示裝置、WTX892 型 通用通信裝置及安全監(jiān)控系統(tǒng)組成。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 8 頁 第 2 章 AT 變電所主接線 AT 供電系統(tǒng)簡介 AT 供電方式最早在日本新干線上應(yīng)用，這種供電方式是在 鐵路 牽引 供電系統(tǒng) 中，并聯(lián)自偶變壓器 ，構(gòu)成的一種供電方式。這種供電方式不僅 可以 大大 降低 牽引網(wǎng)對通信線路的影響 ， 而且它比現(xiàn)在其他形式的牽引供電系統(tǒng)更具優(yōu)勢 ，因而被法國、美國、蘇聯(lián)、中國等相繼 采用 。 在 AT 牽引 供電 的 方式下 ，變電所 的 低壓 側(cè) 的 電壓為兩相 2 或者 單相 55kV。 AT 供電方式如圖 21 所示，從主變電所來看， 牽引網(wǎng) 負饋線 F 和 接觸線 C 連 接在 AT 的原邊， 組成電壓為 55kV 供電回路， 從每個 AT 變電所之間來看， 鋼軌與 AT 繞組 的中點相連 接 ， 從而讓 鋼軌 與 接觸網(wǎng) 兩者 之間的電壓依舊是 。 圖 21 AT 供電方式 在 AT 供電方式中將 自偶變壓器并聯(lián)于牽引網(wǎng)中， 成功地 克服了 BT 供電方式下將吸流式變壓器串入牽引網(wǎng)中而引起 的 BT 分段的缺點。而 且， 在 AT 供電方式下，列車所在的 AT 段形成 的短回路，該回路又 與變電所之間形成 55kV 的 長回路，這樣一來， 長回路 的 電壓 升高一倍 ， 可以以較小的電流，為牽引網(wǎng)提供更大的功率，從而牽引網(wǎng)的功率損失、電壓損失均減小，與此同時，還可以保證 AT 供電系統(tǒng) 可靠、穩(wěn)定的運行 。一般 情況下， AT 之 間 的間隔大 約為 10km。在 AT 供電方式下， 鋼軌電位較低， 而且抑制通信干擾的能力和 BT— 回流線 供電方式差不多 。 正是因為 AT 供電方式的 具有 上述優(yōu) 點 ， 在 高速、重載等大電流鐵路線路中， 通常 采用 AT 供電方式。 AT 變電所電氣主接線 AT 供電方式 下 牽引變電所 的電氣 主接線是 指 向帶有自偶變壓器供電方式 的 牽引網(wǎng)供電的交流牽引變電所電氣主接線。這種牽引變電所一般采用具有特殊結(jié)構(gòu)的三相 — 兩相平衡變壓器 作 為主變壓器， 用 以減小單相不對稱牽引負荷對電力系統(tǒng)負序 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 9 頁 電流的影響， 同時 實現(xiàn)降壓和變相 的目的 ，并 且 以 2 的 電壓饋線 給 牽引網(wǎng)供電。 本設(shè)計中 AT 變電所 的 電氣主接線 圖 如圖 22 所示。 高壓側(cè)接線 電源進線為兩路獨立的 110kV 三相交流輸電線路。兩臺主變壓器的高壓側(cè)采用外橋接線方式，采用這種接線形式，運行的靈活性比較好的同時供電的可靠性也比較高。當(dāng)變電所正常運行時，只有一路電源投入使用，而另一路作為備用。當(dāng)工作電源進線線路發(fā)生事故或者故障時，備用電源進線線路通過備用電源自投入裝置，自動切換替代原電源進線線路運行，從而保證變電所正常對外供電。 主變壓器 主變壓器為兩臺三相 — 兩相平衡變壓器，在本所中采用的是斯考特