电气二次回路的分类及选型

企业   科技   2024-11-30 11:21   辽宁  

电气二次回路的分类
电气二次回路是指对电力系统及一次设备的运行情况进行监测、控制、调节和保护的低压电气设备所构成的电气回路。根据其功能,将二次回路细分为多个类别。

1. 控制回路

定义:由控制开关与控制对象(如断路器、隔离开关)的传递机构、执行(或操作)机构组成。其作用是对一次设备进行“合”、“分”操作。

示例:在变电站中,通过控制回路来实现对高压断路器的操作,包括手动或遥控方式下的开闭动作。

参数

控制电压:通常为DC24V、DC110V或DC220V;

控制电流:取决于具体应用场合;

控制信号类型:有源或无源触点。

2. 信号回路

定义:由信号发送机构和信号继电器等构成,用于反映一、二次设备的工作状态。

示例:当变压器油温过高时,温度传感器触发报警信号,通过信号回路传输至中央监控系统,提示运维人员注意。

参数

信号电压:一般采用安全低电压,如AC24V或DC24V;

信号形式:声光报警、LED指示灯等;

通信协议:MODBUS RTU/ASCII, Profibus-DP等工业标准通讯协议。

3. 测量回路

定义:由各种测量仪表及其相关回路组成,用以指示或记录一次设备和系统的运行参数。

示例:使用三相功率表测量配电柜内负载的实际消耗功率,并将数据上传给能源管理系统。

参数

测量精度:±0.5%FS(满刻度误差);

输入阻抗:高输入阻抗以减少对被测电路的影响;

数据采集频率:根据需求设定,例如每秒一次。

4. 操作电源系统

定义:提供给控制、保护、信号等设备工作所需的直流或交流电源。

示例:在大型变电站里,配备有独立的UPS不间断电源装置,确保即使市电中断也能维持关键二次设备的正常运作。

参数

输出电压等级:如DC220V、AC380V等;

容量:依据负载大小选择合适的电池组容量;

备份时间:至少满足半小时以上的持续供电要求。

5. 调节回路

定义:指调节型自动装置,比如VQC系统对主变进行有载调压的装置,发电机的励磁调节装置。它是由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。

示例:利用AVC(Automatic Voltage Control)系统自动调整变电站内的无功补偿设备,优化电网电压水平。

参数

调节范围:根据实际应用场景而定;

响应速度:快速响应外部条件变化的能力;

稳态精度:长期稳定状态下输出值与设定值之间的偏差。

6. 继电保护和自动装置回路

定义:由测量回路、比较部分、逻辑部分和执行部分等组成。它的主要任务是在检测到故障后迅速采取措施切除故障,并发出相应的警告信息;同时,在故障清除后能够自动恢复系统的正常运行。

示例:一旦线路发生短路故障,过流继电器立即动作跳开相应断路器,避免更大范围内的停电事故。

参数

动作时限:从检测到故障到完成跳闸的时间间隔;

整定值:预先设置好的触发阈值,如电流限值、电压限值等;

可靠性指标:MTBF(平均无故障工作时间)等性能参数。

二次回路器材的选型
在电气工程中,正确选择二次回路中的器材对于确保系统的可靠性和安全性至关重要。

1. 控制开关与按钮

定义:用于启动或停止一次设备的操作元件。

选型原则

应考虑操作电压(如AC220V/DC24V)、额定电流以及防护等级。

对于频繁操作的应用场景,建议选用具有长寿命特性的产品。

根据安装环境的不同,还需要满足特定的防尘防水要求(IP等级)。

示例:LW5D-16型转换按钮适用于电气测量仪表;LW12-16型则适合用于0.4KV投切电容器控制。

参数

额定工作电压:根据应用场景确定;

触点负载能力:需匹配被控电路的需求;

安装方式:面板安装或导轨安装等。

2. 测量仪表

定义:用于监控电力系统中电压、电流、功率等因素的仪器。

选型原则

精度等级应符合实际需要,通常为0.5级或更高。

输入信号类型(模拟量或数字量),以及是否支持多种输入模式(如三相四线制)。

是否具备通信接口(RS485, MODBUS等),以便集成到自动化控制系统中。

示例:多功能电力质量分析仪同时监测电压、电流、频率等多项参数,并通过网络上传数据至远程服务器。

参数

测量范围:依据电网特性选定合适的上下限;

数据更新速率:快速响应变化的能力;

接口标准:兼容性好的通讯协议。

3. 继电器与接触器

定义:继电器用于小电流控制大电流电路,而接触器则是用来频繁接通或断开较大容量电动机或其他负载的装置。

选型原则

继电器的触点容量必须足够承载预期的最大电流。

接触器的选择要考虑其额定电压、电流以及辅助触头的数量。

在直流系统中,推荐使用专门设计的直流微型断路器(如德力西DZ47-DC系列)。

示例:中间继电器常用于增加触点数量或实现电气隔离功能,可选用AC220V供电的产品以简化电源配置。

参数

动作时间:从触发到完成动作所需的时间;

操作频率:每小时最大允许操作次数;

抗干扰性能:防止外部电磁干扰影响正常工作。

4. 保护装置

定义:包括但不限于熔断器、断路器、剩余电流动作保护器(RCD)等,旨在保护电路免受过载、短路等问题的危害。

选型原则

断路器的额定电流应略高于线路最大连续工作电流。

RCD的动作阈值要能够有效识别并切断漏电故障,但又不至于过于敏感导致误跳闸。

对于重要负荷,还需要配备带有延时特性的保护器件来避免瞬态事件引起的不必要的停机。

示例:自动重合闸继电器及其出口信号继电器的选择应保证动作灵敏度不低于1.5倍起动元件动作电流。

参数

额定电流:确保不超过线路的安全载流量;

分断能力:指在短路情况下能够承受的最大电流;

动作特性曲线:描述不同条件下保护装置的行为特征。

5. 信号发送机构

定义:用于指示设备状态或发出警报信息的组件,如红绿灯、蜂鸣器等。

选型原则

考虑可见度或听觉效果,特别是在嘈杂环境中使用的音响报警器。

选择适当的颜色编码遵循行业惯例,例如红色表示危险,绿色表示正常运行。

示例:LED指示灯因其低能耗和长寿命成为现代配电盘上的首选。

参数

发光强度:确保即使在强光下也能清晰可见;

声音响度:dB级别,适合不同的场所需求;

工作温度范围:适应各种恶劣气候条件。

                                     

           

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