任务1二次回路的分析与监测教案头：项目项目四二次系统的调试与运行维护2任务学时任务1二次回路的分析与监测知识目标技能目标素质目标1.能分析断路器控制回路1.养成良好的电气安全保能分析断路器控1.制回路和中央信号和中央信号系统的工作原护习惯，培养认真细致的系统的工作原理；教学目标理；工作作风；2.学会对二次回路2.提升家国情怀，树立进行接线和检测：2.学会对二次回路进行接3.能手动控制断路线和检测；正确的人生观和良好的职器。业素养。3.能手动控制断路器。1.二次回路的接线和检查工作任务2.断路器的手动控制重点：手动控制断路器跳、合闸教学重点难点：二次回路的接线和检查教学难点1.示范教学法（教-学）教学策略2.任务驱动法（做-练）1.教师分析并做操作示范教学条件2.学生分组练习1.分析检查报告作业2.做课后练习题备注教学内容：一、任务概述供配电系统中，对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。供配电系统的一次回路是实现供配电系统安全、经济、稳定运行的重要保障，随着变配电所的自动化水平的提高，二次回路将起到越来越大的作用。供配电系统中的二次回路是以二次回路接线图形式绘制出来的，它为现场技术工作人员对电气设备的安装、调试、检修、试验、查线等提供重要的技术资料。二、、知识准备（1）供配电系统的二次回路二次回路又称二次系统，用来反映一次系统的工作状态和控制、调整一次设备。当一次系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。二次回路按功能分，可分为断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路和自动化回路，为保证二次回路的用电，还有相应的操作电源回路等。图4.1所示为供配电系统的二次回路功能示意图
任务 1 二次回路的分析与监测 教案头： 项目 项目四 二次系统的调试与运行维护 任务 任务 1 二次回路的分析与监测 学时 2 教学目标 知识目标 技能目标 素质目标 1. 能分析断路器控 制回路和中央信号 系统的工作原理； 2.学会对二次回路 进行接线和检测； 3.能手动控制断路 器。 1.能分析断路器控制回路 和中央信号系统的工作原 理； 2.学会对二次回路进行接 线和检测； 3.能手动控制断路器。 1.养成良好的电气安全保 护习惯，培养认真细致的 工作作风； 2. 提升家国情怀 ，树立 正确的人生观和良好的职 业素养。 工作任务 1.二次回路的接线和检查 2.断路器的手动控制 教学重点 教学难点 重点：手动控制断路器跳、合闸 难点：二次回路的接线和检查 教学策略 1.示范教学法（教-学） 2.任务驱动法（做-练） 教学条件 1.教师分析并做操作示范 2.学生分组练习 作 业 1.分析检查报告 2.做课后练习题 备 注 教学内容： 一、任务概述 供配电系统中，对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二 次接线系统。供配电系统的二次回路是实现供配电系统安全、经济、稳定运行的重要保障。 随着变配电所的自动化水平的提高，二次回路将起到越来越大的作用。供配电系统中的二次 回路是以二次回路接线图形式绘制出来的，它为现场技术工作人员对电气设备的安装、调试、 检修、试验、查线等提供重要的技术资料。 二、 知识准备 （1）供配电系统的二次回路 二次回路又称二次系统，用来反映一次系统的工作状态和控制、调整一次设备。当一次 系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。二次回路按功能分,可分为断路器控 制回路、信号回路、保护回路、监测回路和自动化回路，为保证二次回路的用电，还有相应 的操作电源回路等。图 4.1 所示为供配电系统的二次回路功能示意图
WE所用变一其他用电0直流直流绝缘操作电源监察装置TQS±WC直流母线+QFX断路器保护回路信号系统控制回路DTA?互感器T二次回路电参数测量仪表回路图4.1供配电系统的二次回路功能示意图（2）二次回路的操作电源1）直流操作电源蓄电池组供电的直流操作电源是一种与电力系统运行方式无关的独立电源系统。即使在变电所完全停电的情况下，仍能在2小时内可靠供电，具有很高的供电可靠性。蓄电池直流操作电源类型主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。2）交流操作电源交流操作电源可取自所用电主变压器，这是一种较为普遍应用方式。当交流操作电源取自电压互感器的二次侧时，其容量较小，一般只作为油浸式变压器瓦斯保护的交流操作电源；当取自于电流互感器时，主要供电给继电保护和跳闸回路。电流互感器对于短路故障和过负荷都非常灵敏，能有效实现交流操作电源的过电流保护。（3）电测量仪表与绝缘监视装置1）测量仪表配置在电力系统和供配电系统中，进行电气测量的目的有三个：一是计费测量，主要计量用电单位的用电量，如有功电度表、无功电度表：二是对供电系统中运行状态、技术经济分析所进行的测量，如电压、电流、有功功率、无功功率、及有功电能、无功电能测量等。这些参数通常都需要定时记录；三是对交、直流系统的安全状况如绝缘电阻、三相电压是否平衡等进行监测。由于目的不同，对测量仪表的要求也不一样。2）直流绝缘监察装置①两点接地的危害在直流系统中，正、负母线对地是悬空的，当发生一点接地时，并不会引起任何危害，但必须及时消除，否则当另一点接地时，会引起信号回路、控制回路、继电保护回路和自动装置回路的误动作，如图4.2所示，A、B两点接地会造成误跳闸情况
（2）二次回路的操作电源 1）直流操作电源 蓄电池组供电的直流操作电源是一种与电力系统运行方式无关的独立电源系统。即使在 变电所完全停电的情况下，仍能在 2 小时内可靠供电，具有很高的供电可靠性。蓄电池直流 操作电源类型主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。 2）交流操作电源 交流操作电源可取自所用电主变压器，这是一种较为普遍应用方式。当交流操作电源取 自电压互感器的二次侧时，其容量较小，一般只作为油浸式变压器瓦斯保护的交流操作电源； 当取自于电流互感器时，主要供电给继电保护和跳闸回路。电流互感器对于短路故障和过负 荷都非常灵敏，能有效实现交流操作电源的过电流保护。 （3）电测量仪表与绝缘监视装置 1）测量仪表配置 在电力系统和供配电系统中，进行电气测量的目的有三个：一是计费测量，主要计量用 电单位的用电量，如有功电度表、无功电度表；二是对供电系统中运行状态、技术经济分析 所进行的测量，如电压、电流、有功功率、无功功率、及有功电能、无功电能测量等。这些 参数通常都需要定时记录；三是对交、直流系统的安全状况如绝缘电阻、三相电压是否平衡 等进行监测。由于目的不同，对测量仪表的要求也不一样。 2）直流绝缘监察装置 ①两点接地的危害 在直流系统中，正、负母线对地是悬空的，当发生一点接地时，并不会引起任何危害， 但必须及时消除，否则当另一点接地时，会引起信号回路、控制回路、继电保护回路和自动 装置回路的误动作，如图 4.2 所示，A、B 两点接地会造成误跳闸情况。 图 4.1 供配电系统的二次回路功能示意图
WC+WCYR?KM图4.2两点接地情况示意图③直流绝缘监察装置的原理图3.6.2所示为直流绝缘监察装置原理接线图。它是利用电桥原理进行监测的，正负母线对地绝缘电阻作电桥的两个臂，如图4.3（a）等效电路所示。中直流母线IFU熔断器2FLOR电位器及电阻0'0l00OO2S绝缘监视转换开关2R1.D信号继电器??2及电压表KE1??R+母线电压表转换开关00r08D4(a)等效电路母线电压表22WFSIWFS信号小母线tWs光字牌多KSE直流母线接地(b)原理接线图图4.3直流绝缘监察装置原理接线图正常状态下，直流母线正极和负极的对地绝缘良好，电阻R+和R-相等，继电器KE线圈中只有微小的不平衡电流通过，继电器不动作。当某一极的对地绝缘电阻（R+、R-）下降时，电桥失去平衡，流过继电器KE线圈中的电流增大。当绝缘电阻下降到一定值时，流过继电器KE线圈中的电流增大，继电器KE动作，其常开触点闭合，发出预告信号。（3）中央信号装置变配电所的进出线、变压器和母线等均应配置继电保护装置或监测装置，保护装置或监测装置动作后都要通过信号系统发出相应的信号提示运行人员。信号有以下几种类型：①事故信号：断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）发出声响，同时断路器的位置指示灯发出闪光，事故类型光字牌亮，指示故障的位置和类型。②预告信号：当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃发出声响信号，同时标有故障性质的光字牌点亮，指示不正常运行状态的类型，如变压器过负荷、控制回路断线等。③位置信号：位置信号包括断路器位置（如灯光指示或操动机构分合闸位置指示器）和隔离开关位置信号等。④指挥信号和联系信号：用于主控制室向其它控制室发出操作命令和控制室之间的联系
图 4.2 两点接地情况示意图 ③直流绝缘监察装置的原理 图 3.6.2 所示为直流绝缘监察装置原理接线图。它是利用电桥原理进行监测的，正负母 线对地绝缘电阻作电桥的两个臂，如图 4.3（a）等效电路所示。 图 4.3 直流绝缘监察装置原理接线图 正常状态下，直流母线正极和负极的对地绝缘良好，电阻 R+和 R-相等，继电器 KE 线 圈中只有微小的不平衡电流通过，继电器不动作。当某一极的对地绝缘电阻（R+、R-）下降 时，电桥失去平衡，流过继电器 KE 线圈中的电流增大。当绝缘电阻下降到一定值时，流过 继电器 KE 线圈中的电流增大，继电器 KE 动作，其常开触点闭合，发出预告信号。 （3） 中央信号装置 变配电所的进出线、变压器和母线等均应配置继电保护装置或监测装置，保护装置或监 测装置动作后都要通过信号系统发出相应的信号提示运行人员。 信号有以下几种类型： ①事故信号：断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）发出声响，同时断路器的 位置指示灯发出闪光，事故类型光字牌亮，指示故障的位置和类型。 ②预告信号：当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃发出声响信号，同时标有故 障性质的光字牌点亮，指示不正常运行状态的类型，如变压器过负荷、控制回路断线等。 ③位置信号：位置信号包括断路器位置（如灯光指示或操动机构分合闸位置指示器）和 隔离开关位置信号等。 ④指挥信号和联系信号：用于主控制室向其它控制室发出操作命令和控制室之间的联 系
中央信号回路有事故信号回路和预告信号回路。1）中央事故信号回路图4.9所示是重复动作的中央复归式事故音响信号回路，该信号装置采用信号冲击继电器（或信号脉冲继电器）KI，型号为ZC-23型（或按电流积分原理工作的BC-4（S）型），虚线框内为ZC-23型冲击继电器的内部接线图。WASWSWS小母线熔断器2FU1QFIR3ISAS?00.002事故音响事2QFD200?信号起动回路-！人摄?ISB试验按钮R出1A冲击KR继电器S一KM2SBKT事故音响①-KM @-O0解除回路装出TRO党蜂鸟器O-KMO事故音响OKMO熔断器监K视继电器图4.4中央复归重复动作的事故信号回路示意图2）中央预告事故信号回路图4.4所示为重复动作的中央复归式预告信号回路，其电路结构与中央复归重复动作的事故信号回路基本相似。音响信号用电铃发出。图中预告信号小母线分为1WFS和2WFS，转换开关SA有三个位置，中间为工作位置，左右（45°）为试验位置，SA在工作位置时13和14、15和16通，其它断开，试验位置（左或右旋转45°）则相反，13和14、15和16不通，其它通。当SA在工作位置时，若系统发生不正常工作状态，如过负荷动作1K闭合，+WS经1K、HL（两灯并联）、SA的13和14、KI到-WS，使冲击继电器KI的脉冲变流器一次绕组通电，发出音响信号，同时光字牌HL，亮
中央信号回路有事故信号回路和预告信号回路。 1）中央事故信号回路 图 4.9 所示是重复动作的中央复归式事故音响信号回路，该信号装置采用信号冲击继电 器（或信号脉冲继电器）KI，型号为 ZC-23 型（或按电流积分原理工作的 BC-4（S）型）， 虚线框内为 ZC-23 型冲击继电器的内部接线图。 图 4.4 中央复归重复动作的事故信号回路示意图 2）中央预告事故信号回路 图 4.4 所示为重复动作的中央复归式预告信号回路，其电路结构与中央复归重复动作的 事故信号回路基本相似。音响信号用电铃发出。图中预告信号小母线分为 1WFS 和 2WFS， 转换开关 SA 有三个位置，中间为工作位置，左右（±45º）为试验位置，SA 在工作位置时 13 和 14、15 和 16 通，其它断开，试验位置（左或右旋转 45º）则相反，13 和 14、15 和 16 不 通，其它通。当 SA 在工作位置时，若系统发生不正常工作状态，如过负荷动作 1K 闭合， +WS 经 1K、HL1（两灯并联）、SA 的 13 和 14、KI 到-WS，使冲击继电器 KI 的脉冲变流器 一次绕组通电，发出音响信号，同时光字牌 HL1 亮
+099999s卤当吉卤品b卤ISB8工H巴1525BOEAOKM?-口WWSWS1073FU4FuHL中X-IK12KXHW2K牛T-图4.5重复动作的中央复归式预告信号回路示意图（4）高压断路器控制及信号回路断路器的控制方式，可分为远端控制和现场控制。远端控制就是操作人员在变电所主控制室或单元控制室内通过控制屏上的控制开关对几十至几百米以外的断路器进行跳、合闸控制。现场控制是在断路器附近对断路器进行跳、合闸控制。1）高压断路器控制回路的要求断路器控制回路的直接控制对象为断路器的操动（作）机构。操动机构主要有电磁操动机构（CD）、弹簧操动机构（CT）和液压操动机构（CY）等。本章中我们仅对电磁操动机构的断路器控制回路进行介绍。对断路器控制回路的基本要求如下：①能手动和自动合闸与跳闸。②能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性：应对二次回路短路或过负荷进行保护。③断路器操动机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，在合闸或跳闸完成后，应能自动解除命令脉冲，切断合闸或跳闸电源。④应有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号。③应具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”措施。③断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线。对于采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到
图 4.5 重复动作的中央复归式预告信号回路示意图 （4）高压断路器控制及信号回路 断路器的控制方式，可分为远端控制和现场控制。远端控制就是操作人员在变电所主控 制室或单元控制室内通过控制屏上的控制开关对几十至几百米以外的断路器进行跳、合闸控 制。现场控制是在断路器附近对断路器进行跳、合闸控制。 1）高压断路器控制回路的要求 断路器控制回路的直接控制对象为断路器的操动（作）机构。操动机构主要有电磁操动 机构（CD）、弹簧操动机构（CT）和液压操动机构（CY）等。本章中我们仅对电磁操动机 构的断路器控制回路进行介绍。对断路器控制回路的基本要求如下： ①能手动和自动合闸与跳闸。 ②能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性；应对二次回路短路或过负荷进行 保护。 ③断路器操动机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，在合闸或跳闸完成后，应能 自动解除命令脉冲，切断合闸或跳闸电源。 ④应有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号。 ⑤应具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”措施。 ⑥断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线。 ⑦对于采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到