二次回路思考题剖析.docx

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二次回路思考题剖析

第一章变电站综合自动化概述

一、变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、控制系统、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、电子技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要电气设备和输电线路的自动控制、自动监视、测量和保护，以及实现与运行和调度通信相关的综合性自动化功能。

第二章变电站电气二次回路概述

一、发电厂变电站电气设备按在电力生产中的作用分为一次设备和二次设备。

二、发电厂变电站二次设备是指对一次设备进行监视、测量、控制、保护、调节所必的电气设备，如监控装置、继电保护装置、自动装置、信号器具等

三、二次设备按一定要求连接在一起构成的电路，称为二次接线或二次回路。

四、二次回路主要包括以下六个内容：

控制系统、信号系统、测量及监察系统、调节系统、继电保护及自动装置系统、操作电源系统。

五、一般二次接线图分为原理接线图接线图、布置图、安装接线图和解释性图纸四种。

六、原理接线图是用来表述二次回路的构成、相互动作顺序和工作原理的。

它有归总式和展开式两种形式；目前大量采用的是展开式原理图。

七、绘制二次回路接线图时，必须用图形符号、文字符号、回路标号进行说明，并遵守规定的绘图规则。

八、二次回路接线图中的各个电气设备，都按一定的要求进行连接。

为了区别这些连接回路的功能和便于正确连接，按等电位的原则进行回路标号，即在回路中连于一点（即等位点）上的所有导线都标以的相同回路编号（相同、不相同）

九、展开式原理接线图是以二次回路的每一个独立电源电源来划分单元而进行编制的。

如交流电流回路、交流电压回路、直流控制回路、继电保护回路、信号回路。

十、判断：

看展开图的顺序：

一般先看交流回路，再看直流回路、信号回路；从上到下，从左到右逐行看。

（√）

十一、看展开图时，应了解每个设备的实际安装位置和地点，不在同一处的设备需要连接在一起的，必须通过端子排由控制电缆连接。

第三章6~35KV开关柜二次回路

1.某10KV线路开关柜继电器室的面板布置图如图3-1所示。

试指出下列面板布置图中设备的名称。

1X：

CSC-211微机线路保护装置

KZQ：

开关状态显示器

BD:

断路器储能指示灯

1KSH：

远方就地切换开关

1KK：

断路器控制开关

1BS：

电气编码锁

1CXB1：

保护跳闸出口连接片

1CXB2：

重合闸出口连接片

1KXB1：

低频减载投入连接片

1KXB2：

装置检修状态连接片

1FA：

装置复归按钮

1HK：

柜内照明开关

HK：

断路器储能开关

2HK：

柜内加热开关

2.某10KV线路开关柜一次接线图如图3-3所示；交流电流、电压回路如图3-4、3-5、3-6所示。

试完成下列问题:

（1）该开关柜内装设有哪些一次设备？

断路器、隔离开关、电流互感器、母线、引线、避雷器、接地开关

（2）该线路TA配置多少相，每相多少组二次绕组？

每组二次绕组的作用是什么？

2相3组1TA:

计量、0.2级2TA:

测量、0.5级3TA:

保护、5P10级

（3）端子排（如1ID1、1ID2。

。

。

）的作用是什么？

将屏内设备和屏外设备的线路相连接，起到信号（电流电压）传输的作用。

（4）图3-4中“A431”字母及数字的含义是什么？

A相，4：

保护装置及测量3：

第三组电流互感器1：

第一条回路

（5）图3-5中，A630（A640）的含义

交流回路I母A相的母线电压

3.VS1型抽出式QF操作机构，电气原理接线图见图3-8。

请说明下列元件的名称及其功能：

YC——合闸线圈，使合闸电磁铁励磁，产生电磁力，将储能弹簧储存的能量释放，推动操动机构运动，完成断路器的合闸过程。

YT——分闸线圈，使分闸电磁铁励磁，产生电磁力，推动操动机构运动，完成断路器的分闸过程。

GZ1——整流器，为储能电动机提供整流回路。

GZ2——整流器，为合闸线圈提供整流回路，使之既可用于直流操作，亦可用于交流操作。

M——储能电动机，用来拉伸储能弹簧，使之储存能量用于完成断路器的合闸过程。

QF——断路器的辅助开关。

作为二次控制回路的分闸、合闸、信号控制以及联锁保护作用。

S8——底盘车辅助开关，装在手车推进机构底盘内。

S9——底盘车辅助开关，装在手车推进机构底盘内。

SP1~SP4——微动开关，受控于储能弹簧的状态。

GT1——过电流脱扣器线圈。

串联在电流互感器二次回路中，发生过电流时使断路器跳闸

X0——航空插座的插头位置编号。

4.某1KSH触点位置表如图3-9所示。

请问1KSH处在“就地”位置时，触点1-2闭合吗？

触点3-4呢？

1-2断开3-4闭合

5.某1KK触点位置表如图3-9所示。

请问1KK处在合闸位置时，触点1-2闭合吗？

触点3-4呢？

1-2闭合3-4断开

6.某线路开关柜控制信号回路如图3-7

（二）所示。

图中YC是：

（A）

AQF操动机构的合闸线圈

BQF操动机构的跳闸线圈

C防跳继电器

7.某线路开关柜控制信号回路如图3-7

（二）所示。

试完成下列问题：

（1）简述QF就地合闸的过程及原理（涂红“就地合闸”回路）

①将1BS钥匙插入，符合QF操作条件时，其触点①-②接通

②将1KSH切换至“就地”位置，其触点③-④接通

③将1KK旋至“合闸”位置，其触点①-②接通

则此回路+KM2→1Q2→1BS①-②→1KSH③-④→1KK①-②→KHB线圈→-KM2接通；

KHB线圈通电，其动合触点闭合，回路+KM2→1Q2D1→1X7-1→KHB动合触点→KHB线圈→YC线圈→-KM2接通

YC线圈通电，使QF合闸

KHB线圈通电，使其动合触点闭合，从而使合闸脉冲自保持。

（2）简述QF就地分闸的过程及原理（涂绿“就地分闸”回路）

①将1BS钥匙插入，符合QF操作条件时，其触点①-②接通

②将1KSH切换至“就地”位置，其触点③-④接通

③将1KK旋至“分闸”位置，其触点③-④接通。

则此回路+KM2→1Q2→1BS①-②→1KSH③-④→1KK③-④→KST线圈→-KM2接通

KST线圈通电，其动合触点闭合，回路+KM2→1Q2D1→1X7-1→KST动合触点→KST线圈→YT线圈→-KM2接通；

YC线圈通电，使QF分闸

KST线圈通电，使其动合触点闭合，从而使分闸脉冲自保持。

（3）简述QF的远方合闸的过程及原理

（4）简述QF的远方分闸的过程及原理

（5）简述QF保护跳闸的过程及原理

保护动作后→保护跳闸动作→触点KCO1闭合→经过保护跳闸出口连接片1CXB1发出分闸脉冲→使QF分闸。

（6）简述QF重合闸的过程及原理

（保护动作QF跳闸后→重合闸动作→触点KCO2闭合→经过重合闸出口连接片1CXB2发出合闸脉冲→使QF重合闸。

）

保护动作QF跳闸后→重合闸动作→+KM2→1Q2D1→触点KCO2闭合→重合闸出口连接片1CXB2→KTBV常闭辅助触点→KHB线圈→YC线圈→-KM2

合闸自保持：

+KM2→1Q2D1→KHB常开辅助触点闭合→KTBV常闭辅助触点→KHB线圈→YC线圈→-KM2

（7）何谓QF的“跳跃”？

QF的“跳跃”有何危害？

图中设有QF的电气防跳回路。

试指出防跳元件，并简述其防跳原理。

跳跃：

断路器在合闸过程中发生连续跳闸、合闸的跳跃现象。

危害：

使断路器遮断能力严重下降，长时间跳跃会造成断路器损坏，也影响到用户和电网的正常工作。

防跳元件：

KTBV（防跳电压保持继电器）YT线圈通电，QF跳

防跳原理：

保持动，，KCO1合→1CXB1→

KTB线圈通电，KTB动合触点闭合

KTVBV常开触点合→自保持

→KTBV线圈通电→

KTBV常闭触点断→断开合闸回路→防QF再次合闸

（8）红灯HR亮的意义是什么？

绿灯HG亮的意义是什么？

红灯HR：

①QF在合闸位置，②监视QF分闸回路良好；

绿灯HG：

①QF在分闸位置，②监视QF合闸回路良好

8.某线路开关柜控制信号回路如图3-7（三）所示。

试完成下列问题：

（1）保护跳闸，触点A闭合，发信号（A.KCO1BKCO2CKCO3）

（2）保护合闸，触点B闭合，发信号（A.KCO1BKCO2CKCO3）

（3）重合闸动作，触点C闭合，发信号（A.KCO1BKCO2CKCK8）

（4）当控制信号回路电源断线，KCC2和KCT2同时失磁，其动断触点KCC2和KCT2同时闭合，发出控制回路断线信号。

（5）手跳,触点C闭合，发信号（A.KCO1BKCO2CKST）

9.变电站的QF、QS及继电器等经常处于强电场中，电磁干扰较严重，若要采集这些信号，须采取抗干扰措施。

抗干扰方法有多种，目前大多采用的抗干扰措施是

采用光隔离继电器。

10.图3-7

（一）中，线路开关柜接入的输入信号

强电开关量输入有闭锁重合闸、弹簧未储能、断路器合闸位置、手车实验位置、

手车工作位置、接地开关合位。

11.QF操动机构的储能电动机控制回路如图3-11所示。

试简述下列元件的作用及原理

（1）M：

弹簧储能电动机

（2）SP1：

微动开关

（3）HBD：

合闸储能指示灯

（4）SP4：

微动开关

12.开关状态显示器KZQ回路图（如图3—12），试完成下列问题：

（1）图中指示开入回路有哪些？

手车实验位置，手车工作位置，断路器合闸位置，储能信号，接地开关

（2）高压带电传感器作用是什么？

将A、B、C三相高电压将为低电压，通过开关状态显示器的A、B、C三相信号灯在面板上显示出线路是否有高电压。

13.某降压变电站10KV低压侧采用单母线分段接线，10KV采用小车式开关柜。

其I段母线的TV二次回路如图3-20、3-21、3-22所示。

试完成下列问题

（1）该开关柜内装设有哪些一次设备？

电压互感器、隔离开关、断路器、母线、引线、避雷器、接地开关、电流互感器

（2）试指出面板布置图3-20中下列二次设备的名称。

WNX：

消谐器

KZQ：

开关状态显示器

V：

电压表

BK:

电压指示转换开关

1HK:

柜内继电器室照明开关

（3）.TV二次绕组有哪几组？

各组的作用是什么？

3保护测量（0.5级）、计量（0.2级）、保护（3P级）

（4）（选择）图中A是I段母线测量保护回路电压小母线。

AA630、B630、C630

BA630J、B630J、C630J

CA640、B640、C640

（5）交流电流回路小空气开关1ZKK/（1Q/。

。

。

）作用是什么？

作为控制和保护用，当交流电压回路发生接地或断路时，空气开关能作为保护自动跳闸。

（6）消谐器WNX的作用原理？

当系统发生单相接地时，∑Xc=∑Xl，将会发生铁磁谐振，产生过电压，对电气设备造成损坏。

消谐器可使等式∑Xc=∑Xl不成立，破坏了产生铁磁谐振的条件，令谐振被消除。

（7）TV1投入控制继电器触点1YQJ2-1。

。

。

作用是什么？

防止TV二次向一次反供电

（8）电压表V可测量母线的相电压还是线电压？

试解释之。

相电压和线电压都可以测量，通过电压指示转换开关BK的切换可测量线电压Uab、Ubc、Uca，相电压Ua、Ub、Uc

14.某降压变电站10KV低压侧采用单母线分段接线，10KV采用小车式开关柜。

其分段隔离柜二次回路如图3-26、3-27、3-28所示。

试完成下列问题

（1）该开关柜内装设有哪些一次设备？

母线、隔离开关、电压互感器

（2）试指出面板布置图3-26中下列二次设备的名称。

7X：

YQX-23J型电压并列装置

KZQ：

开关状体显示器

7QK：

电压并列投入开关

1HK:

柜内照明开关

（3）电压并列装置7X的作用是什么？

其主要组成元件是哪一个？

使二次运行方式与一次接线的运行方式保持一致双线圈带磁保持的中间继电器

（4）试简述交流电压小母线I630、II640并列过程及原理

①投入7QK，其触点①-②通；②分段柜投入，其S9闭合；③隔离柜投入，其S9闭合；④QF闭合，其动合触点闭合；⑤电压并列装置中3YQJ1~3YQJ3继电器启动→其动合触点闭合，使630与640随一次接线并列而并列。

（5）交流电压小母线I630、II640分列方法及原理

①将7QK旋至“停用”位置，其触点③-④通；②分段柜在试验位，其S8闭合；③隔离柜在试验位，其S8闭合；④QF断开，其动合触点闭合；⑤电压并列装置中3YQJ1~3YQJ3继电器不启动→其动合触点打开，使630与640分列运行。

15.某10KV消弧线圈自动调谐及选线装置原理图如图3-32所示。

其中下列各部分的作用是什么？

1.调谐含义及目的：

调节消弧的感性电流，使IL=IC以达到完全补偿，从而使接地点电弧自动熄灭。

2.接地选线含义：

小接地系统中，发生单相接地故障时判断故障线路过程。

3.图3-32所示中下列各部分的作用是什么？

（1）XHK—II型XQ自动调谐及接地选线装置

（2）接地变压器T：

引出中性点，与大地连通。

（3）零序TV：

获得零序电压。

（4）调容消弧线圈L：

发生单相接地时，调整二次侧的电容值，使残流达到最小值，从而消除接地过电压。

（5）阻尼电阻及控制器RK：

限制谐振过电压，保护整套装置安全有效地运行;当系统发生单相接地时，控制阻尼电阻短接。

（6）中性点电压互感器TV：

测量中性点电压。

（7）中性点的零序电流互感器TA：

获取系统的中性点电流。

（8）各条线路的零序电流互感器TA1、。

。

。

TA48：

获取系统的零序电流。

第五章110KV户外配电装置的二次回路

一、图5-1、5-2、5-3为配液压操动机构SW6—110型少油断路器的二次回路。

试完成下列问题：

1.该回路具有将储压筒的液压油始终维持在220~227大气压之间的功能。

试简述其功能原理

2．当储压筒压力异常（当液压低于100大气压时，或当液压高于280大气压时）不允许油泵电动机M运转。

试简述其功能原理

当液压低于10MPa时，或当液压高于28MPa时→KVP1（KVP2）触点闭合→KM线圈通电

KM动断触点打开→KAD线圈失电→KAD动合触点打开→闭锁电动机的运转

→

KM动合触点闭合→发出“QF操动机构压力异常”信号

3.该回路具有压力降低时，闭锁操作回路功能。

当液压低于193大气压，4CK触点断，闭锁QF合闸操作回路；当液压低于185大气压时，5CK触点断，闭锁QF分闸操作回路。

二、LW25-126型六氟化硫断路器操动机构的原理接线图如图5-5所示。

试完成下列问题：

1.简述QF就地合闸操作过程及原理

①将43LR旋至“就地”位，其触点23-24闭合

②按下合闸按钮11-52C，其触点13-14闭合

如前期合闸条件满足（SF6气压正常，弹簧已储能，M运转未超时、未过载49MX触点31-32闭合）

则11BP→8D→11-52C触点13-14→43LR触点23-24→52C线圈→63QSA触点31-32→BN接通

52C线圈通电→QF合闸

2.简述QF就地分闸操作过程及原理

①将43LR旋至“就地”位，其触点43-44闭合

②按下合闸按钮11-52T，其触点13-14闭合

如前期分闸条件满足（SF6气压正常，63QSA触点31-32闭合）

则11BP→8D→11-52T触点13-14→43LR触点43-44→52T线圈→63QSA触点31-32→BN接通

52T线圈通电→QF分闸

3.当SF6气压＜0.45MPa时，A发“SF6低气压报警”信号

A.触点63GA1-2合

B触点63GALX43-44合

C触点63GL3-4合

4.该电路具有SF6低气压闭锁功能，即当SF6气压＜0.4MPa时，不允许QF合、分闸。

试简述其原理。

当SF6气压＜0.4MP→SF6密度继电器的低压闭锁63QSL触点3-4闭合→63QSA继电器通电

63QSA触点31-32打开→切断QF的分合闸回路

→

63QSA触点43-44闭合→发“SF6低气压闭锁”信号

5.弹簧未储能或储能没到位，不允许QF合闸。

试简述其原理

①88M直流接触器启动→电动机回路88M触点1-2闭合

分闸后，33Hb限位开关闭合→→M运转储能

②33HBX弹簧状态监视继电器启动→其动断触点31-32

打开，断开合闸回路→其动合触点13-14闭合→发出

“合闸弹簧未储能”信号。

6.该电路具有防跳功能吗？

由哪个元件实现？

试简述其防跳原理（图中52Y名称、作用、原理？

）

由52Y（防跳辅助继电器）实现

在合闸脉冲过程中按下11-52C合闸按钮→QF合上后→52a/1触点39-40闭合→52Y继电器通电，

则①52Y触点31-32打开，切断52C合闸回路，防止QF因故障跳闸后再次合闸

②52Y触点13-14闭合→自保持

③52Y触点21-22延时断开→切断启动电流

7.弹簧未储能或储能没到位，允许QF合闸吗？

如何实现此功能？

不允许在合闸回路52C中，串联下列两对触点

A88M21-22

B3HBX31-32

8.M运转出现过载时，允许QF合闸吗？

如何实现此功能？

不允许在合闸回路52C中，串联触点49MX31-32

9.8Q断开时，C，将发出“控制回路电源故障报警”信号

A触点63GA1-2合

B触点49MX43-44合

C触点8Q11-12

10.8M跳闸时，B，将发出“电机回路电源故障报警”信号

A触点8SH11-12合

B触点8M11-12合

C触点63GLX13-14断

三、三相交流操作的QS原理接线图如图5-7所示。

试完成下列问题：

1.简述图中下列元件的名称及作用

SAH——三相电源空气开关

KM1、KM2——三相交流接触器

KT——热继电器（保护M）

SB1——就地合闸按钮

SB2——就地分闸按钮

SB3——就地急停按钮

SA——远方就地切换开关

SL1——合闸限位开关

SL1——分闸限位开关

2.简述QS就地合闸操作过程及原理。

①将SA置“就地”位，其触点1-3闭合

②按下SB1→KM1线圈通电

KM1主触头闭合→M正转→QS闭合

→KM1常开辅助触点闭合→自保持

KM1常闭辅助触点打开→互锁

3.图中“联锁条件”的作用是什么？

如主接线是单母线接线，则该“联锁条件”是什么？

试画图说明。

防误操作

四、为了防止QS带负荷拉、合闸，ES带电合闸，必须对其操作设置防误装置。

对于手动操作的QS、ES，通常采用电磁锁闭锁和机械闭锁方式。

对于电动操作的QS、ES，可采用电动操动机构的方法来实现闭锁。

五、.图5-8单母线接线。

图中QS采用手动操作方式。

试画出1QS、2QS的操作闭锁接线图。

并分析其闭锁原理。

断开QF→其动断触点QF闭合→接通1DS、2DS得电→对1QS、2QS操作。

6、图5-9所示，为双母线接线母联部分，试画出母联两侧QS（电动操作）及接地开关ES（手动操作）的操作闭锁接线图。

并分析：

（1）1QS、2QS的操作条件

①母QF断开，其常闭辅助触点闭合

②1QES、2QES断开，其常闭辅助触点闭合→KC1、KC2线圈通电→KC1、KC2常开触点闭合→接通1QS、2QS操作回路→对1QS、2QS分合闸。

（2）1ES、2ES的操作条件

①母QF断开，其常闭辅助触点闭合

②1QS、2QS断开，其常闭辅助触点闭合→接通1DS、2DS插座得电→对1QES、2QES分合闸。

七、图5-10，为双母线接线线路QS及接地开关的操作闭锁接线图。

试分析

（1）I、II母线分列运行下1QS的操作条件

1QF、2QES、2QS、1QES在断开位，其1QF、2QES、2QS、1QES常闭辅助触点闭合→KC1线圈通电→KC1常开触点闭合→接通1QS操作回路→对1QS分合闸

（2）I、II母线并列运行下1QS的操作条件

GBM小母线带电，2QS在合闸位→其2QS常开触点闭合→KC1线圈通电→KC1常开触点闭合→接通1QS操作回路→对1QS分合闸

（3）线路3QS的操作条件

1QF、1QES、2QES、3QES在断开位，其1QF、1QES、2QES、3QES常闭辅助触点闭合→KC3线圈通电→KC3常开触点闭合→接通3QS操作回路→对3QS分合闸

（4）1ES、2ES的操作条件

1QF、1QS、2QS、3QS在断开位，其1QF、1QS、2QS、3QS常闭辅助触点闭合→接通1DS、2DS插座得电→对1QES、2QES分合闸

（5）3ES的操作条件

3QS在断开位，其3QS常闭辅助触点闭合，输电线路上确无电压DXQ的常闭触点闭合→接通3DS→对3QES分合闸

八、图5-11所示，为采用“五防”闭锁系统的操作联锁回路接线。

防误操作措施为：

接地开关采用手动方式，采用“五防”闭锁系统的程序锁实现；隔离开关采用电动方式，采用电气联锁回路实现。

试分析分列运行下一母侧1QS的操作条件及防误操作措施

操作条件：

1QF、2QS、1QES、2QES、1QMES断开

操作措施：

将这5对触点构成的回路接入需要闭锁的1QS操作回路的联锁条件（如图5-7）中

第六章110KV线路的二次回路

一、某110KV变电站高压侧主接线图4-1所示，为单母线分段接线。

在这种接线中，TV二次回路装设了电压并列装置（YQX-23J型）。

并列装置的直流回路接线图如图6-1所示；交流回路图如图6-3所示。

试完成下列问题：

1．（选择）该电压并列装置主要由A继电器组成

A直流继电器YQJ、

B电流继电器LJ

C电压及电器YJ

2.图6-3中，IA602、IB602、IC602、IL601是A的电压回路

A.I母TV21保护测控用绕组送出

BI母TV21计量用绕组送出

C．II母TV61保护测控用绕组送出

3.2图6-3中，A630、B630、C630、L630是A用的电压小母线

A.I母保护测控

BI母计量用

C．II母保护测控

4.试简述I段TV21的投入、退出过程及原理。

投入：

合QS21→其常开触点QS21-L闭合

则①1KYQ1、1KYQ2、1KYQ3的动作线圈2-11励磁启动→1KYQ1、1KYQ2、1KYQ3的常开触点闭合→将I母TV21的二次U接入电压小母线630

②VD1发光→显示I母TV21投入运行。

退出：

①断开QS21，其常闭触点QS21-M闭合→1KYQ1、1KYQ2、1KYQ3的动作线圈5-8通电返回→1KYQ1、1KYQ2、1KYQ3的常开触点断开→将I母TV21的二次U退出

②QS21的常开触点QS21-L打开→VD1灯灭。

5.试简述I、II段并列时，TV21、TV61二次并列过程及原理。

①合上QF41、QS41、QS42，其常开辅助触点QF41-L、QS41-L、QS42-L闭合

②将7QK切换至并列位，其触点1-2接通

①3KYQ1、3KYQ2、3KYQ3的动作线圈2-11励磁启动→3KYQ1、3KYQ2、3KYQ3的常开触点闭合→I、II母TV二次回路630、640接通

②VD3发光→显示I母TV21与II母TV61的二次并列。

6.试简述I、II段分列时，TV21、TV61二次分列过程及原理。

①断开QF41（QS41或