60kV厂用电进线电源二次回路设计(1)(DOC) - 图文

辽 宁 工 业 大 学

变电站二次部分 课程设计（论文）

题目： 60kV厂用电进线电源二次回路设计（1）

院（系）： 光伏学院 专业班级： ？ 学 号： xxx 学生姓名： 指导教师： 起止时间：2012.12.31—2013.01.11

辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 （论文）

课程设计（论文）报告的内容及其文本格式

1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括：

①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等） ②设计(论文)任务及评语

③中文摘要 （黑体小二，居中，不少于200字） ④目录

⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等） ⑥参考文献

2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字3、封面格式

4、设计（论文）任务及评语格式 5、目录格式

①标题“目录”（小二号、黑体、居中） 6、正文格式

①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； ②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；

③行距：20磅行距；

④页码：底部居中，五号、黑体； 7、参考文献格式

①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。 ②示例：（五号宋体）

期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次. 图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.

周数。

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课程设计（论文）任务及评语

院（系）：光伏学院 教研室：电气工程及其自动化 学 号 课程设计题目 学生姓名 专业班级 60kV厂用电进线电源二次回路设计（1） 1 设计任务 ? 采用SF3断路器； ? 设计直流电源及操作电源（110V电源系统）； ? 闪光装置设计； ? 绝缘监察装置设计； ? 电流电压检测回路设计； ? 设计断路器的控制回路：要求采用三相操作；具有灯光监视、防跳、就地和远方分合闸、低电压保护、电源自投等功能。 2 设计要求 ? 设计意义及发展概况； ? 完成设计任务； ? 对设计进行总结； ? 字数不少于4000字； ? 格式符合辽宁工业大学课程设计要求。 ? 布置任务，查阅资料。（1天） ? 设计直流电源及操作电源。（2天） ? 断路器的控制回路设计（3天） 课程设计（论文）任务指导绩教师评语及成

进度计划? 闪光装置设计（1天） ? 绝缘监察装置设计（1天） ? 电流电压检测回路设计（1天） ? 撰写、打印设计说明书（1天） 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

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摘 要

随着我国国民经济的飞速发展，电网等级也在不断地提高。国家电网的这种发展趋势，使得对发电厂和变电所电气设备的监控复杂化。首先掌握二次回路的基本知识，二次回路本身具有设备种类多、原理复杂、涉及面广等特点，是发电厂和变电所安全、优质、经济、环保运行的前提保证。本文研究60kv厂用电进线电源二次回路设计，进行电源、蓄电池、断路器选择，电路图设计等步骤。从而完成设计内容。

关键字：二次回路；断路器；蓄电池

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目 录

第1章 绪论 .......................................................... 1

1.1 二次回路概况 ................................................. 1 1.2 本文主要内容 ................................................. 1 第2章 设计直流电源及操作电源 ........................................ 2

2.1 直流电源及操作电源的定义 ..................................... 2 2.2 铅酸蓄电池 ................................................... 3

2.2.1 铅酸蓄电池的分类 ................................................................................ 4 2.2.2 铅酸蓄电池的结构 ................................................................................ 4 2.2.3 铅酸蓄电池原理 .................................................................................... 5 2.3 铅酸蓄电池组的直流电源 ....................................... 5 第3章 断路器的控制回路设计 .......................................... 9

3.1 断路器的原理 ................................................. 9

3.1.1 60kv厂用电断路器控制回路 ................................................................ 9 3.2 闪光装置设计 ................................................ 10 3.3 绝缘监察装置设计 ............................................ 12

3.3.1 直流绝缘监察装置工作原理 .............................................................. 12 3.3.2 WZJ微机型直流系统绝缘检查装置 ................................................... 14 3.4 电流电压检测回路设计 ........................................ 15 第4章 课程设计总结 ................................................. 18 参考文献 ............................................................ 19

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第1章 绪论

1.1 二次回路概况

二次设备是用于对电力系统的工况进行监测、控制、测量、调节和保护的低压电气设备，包括测量仪表、一次设备的控制、运行情况监视信号以及自动化监控系统、继电保护和安全自动装置、通信设备等。 二次设备之间按一定的功能要求连接在一起所构成的电气回路统称为二次接线或称为二次回路，它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。

1.2 本文主要内容

本文主要设计60kv厂用电进线电源二次回路设计，其中： ? 采用SF3断路器；

? 设计直流电源及操作电源（110V电源系统）； ? 闪光装置设计； ? 绝缘监察装置设计； ? 电流电压检测回路设计；

设计断路器的控制回路：要求采用三相操作；具有灯光监视、防跳、就地和远方分合闸、低电压保护、电源自投等功能

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第2章 设计直流电源及操作电源

2.1 直流电源及操作电源的定义

直流电源（DC power）有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极到负极的电流。单靠水位高低之差不能维持稳恒的水流，而借助于水泵持续地把水由低处送往高处就能维持一定的水位差而形成稳恒的水流。与此类似，单靠电荷所产生的静电场不能维持稳恒的电流，而借助于直流电源，就可以利用非静电作用（简称为“非静电力”）使正电荷由电位较低的负极处经电源内部返回到电位较高的正极处，以维持两个电极之间的电位差，从而形成稳恒的电流。因此，直流电源是一种能量转换装置，它把其他形式的能量转换为电能供给电路，以维持电流的稳恒流动。

变电所中为二次设备供电的电源，称为操作电源。操作电源的供电应十分可靠，它应保证正常和故障情况下都不间断供电。操作电源有直流和交流两种，除一些小型变（配）电所采用交流操作电源外，一般变电所均采用直流操作电源。交流操作电源取自电压互感器和电流互感器。它加大了电流互感器的负荷，有时误差不能满足要求，亦不能满足复杂的继电保护和自动装置的要求。所以，交流操作电源适用于小型变电所，这种变电所一般采用手动合闸、电动脱扣。

随着经济和技术的快速发展,对电力供电提出了更高的要求,新型自动化配网设备逐步投入应用:储能式电动分合闸、微机继电保护、网络化远程监控等，这些设备的可靠供电是系统安全运行的前提条件。采用科技合理的高效电源系统，可提高供电的可靠性和效能，降低运行维护工作量，针对电力系统高可靠和高性能要求而设计的直流操作电源是新一代的直流电源设备，主要应用于小型开关站和用户终端，为二次控制线路（如微机保护等智能终端及指示灯、模拟指示器等）提供可靠的不间断工作电源，避免交流失电时导致微机保护失去保护作用，解决因操作过程电压及谐波等因素使UPS失效从而导致微机保护失效的问题。同时还可为符合直流操作电源功率要求的一次开关设备（弹簧机构真空断路器、永磁机构真空断路器、电动负荷开关等）提供直流操作电源。

直流操作电源具有市电输入和PT输入两种方式，输出方式从DC24V至DC220V各种规格，可以满足各种使用场合。直流操作电源最大输出功率为600W，可以满足不同负载的需求。

直流操作电源体积小，安装接线方便，适合分散安装于各种型号的开关设备内。使之比一般直流屏系统更可靠，更经济（对小型用户终端更明显），

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又节省占地空间，降低线路损耗及安装工程量，且维护方便，为电力系统供电可靠性提供新的选择方案。

直流操作电源采用高频电源技术，蓄电池采用自动充电管理模块进行维护，大大延长蓄电池的使用寿命，使得直流操作电源运行更加安全可靠。

操作电源的分类，按其供电电源的性质可分为直流操作电源和交流操作电源两种

对直流电源的要求;

(1) 保证供电的可靠性。 (2) 具有充足的容量。 (3) 保证供电质量。

(4) 操作、运行维护使用方便；使用寿命长。

(5) 经济性能合理。设备投资、占地面积等方面合理性。 本设计采用蓄电池组（铅酸蓄电池）直流电源

图2-1 蓄电池组带端电池的直流电源系统

2.2 铅酸蓄电池

铅蓄电池由含有二氧化铅成分的正极板、金属铅负极板、硫酸电解液、隔板、测温及防爆元件、外壳等组成；正、负极板经引线输出直流电源。

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2.2.1 铅酸蓄电池的分类

我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类，分别为普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。

1）普通蓄电池；普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低（即每公斤蓄电池存储的电能）、使用寿命短和日常维护频繁。

2）干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。

3）免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护（添加补充液）；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液.

铅酸电池有2伏，4伏，6伏，8伏，12伏，24伏等系列，容量从200毫安时到3000安时。VRLA电池是基于AGM（吸液玻璃纤维板）技术和钙栅板的可充电电池，具有优越的大电流放电特性和超长的使用寿命。它在使用中不需加水。

VRLA电池用途广泛，可用在电动工具，应急灯，UPS，电动轮椅，计算

机和通讯设备等方面

2.2.2 铅酸蓄电池的结构

(1)

铅酸蓄电池的正负极板。依构造和活性物质化成方法可分为四类：涂膏式极板、管式极板、化成式极板、半化成式极板。涂膏式极板由板栅和活性物质构成。板栅的作用为支撑活性物质和传导电流、使电流分布均匀，板栅的材料一般采用铅锑合金，免维护电池采用铅钙合金；正极活性物质主要成分为二氧化铅，负极活性物质主要成分分为绒态铅。

(2)

隔板。电池用隔板是由微孔橡胶、颜料玻璃纤维等材料制成的。其主要作用是：防止正负极板短路：使电解液中正负离子顺利通过；阻缓正负极板活性物质的脱落，防止正负极板因震动而损伤。

(3)

电解液。它的作用是传导电流和参加化学反应。电解液是由浓硫酸和纯净水配制而成的，其纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。

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(4) (5)

电池壳、盖。一般由塑料和橡胶材料制成，它是装正、负极板和电解液的容器。

排气栓。一般由塑料材料制成，对电池起密封作用，阻止空气进入，防止极板氧化，同时可以将充电时电池内的气体排出电池，避免电池产生危险。电池使用前，必须将排气栓上的盲空用铁丝刺穿，以保证气体溢出通畅。

2.2.3 铅酸蓄电池原理

当放电进行时，硫酸溶液的的浓度将不断降低，当溶液的密度降到1.18g/ml 时应停止使用进行充电

充电：2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4（电解池） 放电：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O（原电池）

阳极：PbSO4 + 2H2O－ 2e － === PbO2 + 4H+ + SO42－ 阴极：PbSO4 + 2e －=== Pb + SO42－ 负极：Pb + SO42－－ 2e － === PbSO4

正极：PbO2 + 4H + SO4－ + 2e －=== PbSO4 + 2H2O

2.3 铅酸蓄电池组的直流电源

1．铅酸蓄电池组的直流电源组成

直流系统为双母线接线的蓄电池带端电池的直流系统如图(a)所示。它由充电设备U1、蓄电池组GB、浮充电设备U2、相应的刀开关和检测量仪表等组成。

电源系统每组直流母线上各接一套电压监察装置和闪光装置，两组直流母线Ⅰ和Ⅱ公用一套绝缘监察装置。每组直流母线上又接有控制、信号馈线与动力馈线。其中，控制、信号馈线向发电厂和变电站的监控、信号、测量、继电保护、自动装置、计算机监控系统等负荷供电；动力馈线向断路器合闸回路、事故照明，以及锅炉、汽轮机事故保安负荷等负荷供电。

(1)充电设备U1和浮充电设备U2。两组直流母线Ⅰ和Ⅱ公用一套充电设备和浮充电设备，它们既可作为向向蓄电池组充电的电源设备，又可作为蓄电池组定期放电的电路，即逆变型的整流设备。正常运行时，它们向母线上的全部直流负荷供电

充电设备和浮充电设备一般由整流变压器、整流电路、滤波器及控制回路等

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组成，如图(b)所示。其输出的直流电压和电流连续可调，并具有稳压和稳流功能。

图b

(2)蓄电池组GB。经刀开关QK1和QK2，使两组直流母线Ⅰ和Ⅱ公用一套蓄电池组。在充电设备和浮充电设备事故情况下，蓄电池组既可作为向重要直流负荷供电的电源；在正常运行时，又可作为维持直流母线电压恒定不变的电源。

图(a)中的蓄电池组由n0节基本电池和n'节端电池组成。当蓄电池组被充满电时，接入直流母线的多节电池组成基本电池；当蓄电池组放完电时，接入直流母线的多节电池组成蓄电池组总节数n，则端电池节数n'=n-n0 2.蓄电池组的运行方式

蓄电池组的运行方式有充电房点方式和浮充电方式两种。其中，发电厂和变电站的蓄电池组普遍采用浮充电方式运行。

(1)充电放电运行方式。其接线图如图(c)所示。蓄电池组充电时，检查端电池调整器的放电手柄S1和充电手柄S2均在蓄电池组最右端，全部蓄电池都接入；合上双投刀开关QK1，使其触点1-2,3-4接通，蓄电池切换至Ⅰ母线上；合上双投刀开关QK3，使其触点2-3,5-6接通；调整充电设备U1输出电压，使其输出电压略高于直流母线电压1—2V，则充电设备U1以I1大小电流对蓄电池组进行充电。在充电过程中，充电设备U1除了向蓄电池组提供电源外，还承担直流母线上的全部直流负荷。

在充电过程中，蓄电池端电压逐渐上升，充电电流逐渐减小，为了维持恒定

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的充电电流，需不断地提高充电设备U1的端电压；同时为了保持直流母线的正常工作电压，必须将放电手柄S1向左逐渐移动，来减少接入母线上的蓄电池数目。放电手柄S1左移后，使流过接入两个手柄之间的端电池的充电电流增大为I1+I2,I2为直流母线上的全部直流负荷电流。为了防止端电池过充电，在充电过程中，应将充电手柄S2逐渐向左移，将充好电的端电池停止充电。

充电、放点运行方式的蓄电池接线图

(2) 浮充电运行方式。此方式将充好电的蓄电池与充电设备并联运行，此运行方式的充电设备成为浮充电设备；浮充电设备除了向母线上的经常性直流负荷供电外，同时还以较小的浮充电流向蓄电池浮充电，以补偿蓄电池的自放电损耗，使蓄电池经常处于充满电状态。出现短时较大负荷时，主要由蓄电池承担向短时较大的冲击负荷供电的任务，而浮充电设备只能提供略高于其额定输出的电流。当浮充电设备的输入交流电源故障时，所有直流负荷完全由蓄电池提供。

蓄电池浮充电运行时，如图(a)所示。刀开关QK2合闸，其触点1-2,3-4接通，蓄电池切换至Ⅱ组母线上；双投刀开关QK4合闸，其触点2-3,5-6接通；

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此时浮充电设备U2与蓄电池并联运行。浮充电设备U2除了向Ⅱ组母线上的经常性直流负荷供电外，同时还较小的浮充电流想蓄电池GB浮充电。刀开关QK3合闸，其触点1-2,4-5接通，充电设备U2切换至Ⅰ组母线上，并承担全部直流负荷的供电任务。

蓄电池浮充电运行方式，既提高了直流系统供电的可靠性，又大大减少了充电次数，提高了蓄电池的使用寿命。

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第3章 断路器的控制回路设计

3.1 断路器的原理

断路器是专门用来分合电路的一种电气设备，它与普通闸刀开关的区别在于它有较强的灭弧能力。低压断路器最常见的就是“空气开关”，它是以空气作为灭弧介质，常用于家庭和工业控制。高压断路器的灭弧介质分为：压缩空气，绝缘油，真空，六氟化硫等。其工作原理是：当开关触头分离形成电弧时，利用拉长电弧，分断电弧，以及横吹，纵吹，磁吹，使电弧得到冷却，对电弧进行“去游离”，最终快速熄灭电弧。

断路器所配置的保护，只是断路器的附属设备，低压断路器一般带有过电流跳闸功能，有的还带有超压和欠压跳闸功能。高压断路器根据需要配备较多的继电保护装置，例如：速断，过流，距离，高频，差动等等。

3.1.1 60kv厂用电断路器控制回路

60KV厂用电短路器控制回路图

采用SF3断路器，QC—电容器组接地刀闸辅助开关；S1—储能弹簧辅助开关；S2—闭锁电磁铁辅助开关；S3、S4—断路器辅助开关；Y3—合闸线圈；Y2—跳闸继电器；HWJ—合位继电器；TWJ1、TWJ2—跳位继电器；PTJ—保护跳闸继电器；PHJ—保护合闸七点起；WT1、WT2—电容器组网门跳闸节点；HBJ—合闸保持继电器；TBJ—跳闸保持继电器；FTJ—防跳继电器；BHJ—闭锁合闸

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继电器；BTJ—闭锁跳闸继电器；MHJ—遥控合闸继电器；MTJ—遥控合闸继电器；DNBS-2—直流电气锁；HLP—重合闸出口压板；TLP—保护跳闸出口压板；1KK—远方/就地切换开关；KM2—控制母线；E—测控装置接线端子；H—微机保护装置端子；1D—开关拒接端子。

3.2 闪光装置设计

断路器是在合闸位置还是在跳闸位置，一般用信号灯来显示，即采用灯光监视断路器的工作状态。运行值班人员通过监视控制屏上断路器的位置信号的变化，可以初步判断断路器的实际工作状态。

（1） 采用双灯制的断路器位置信号回路。如图所示，HG为绿色信号灯，它指

示断路器在跳闸状态；HR为红色信号灯，它指示断路器在合闸状态；SA为断路器的控制开关，其型号为LW2—Z—1a、4、6a、40、20、20/F8；M100为闪光电源小母线，它与闪光继电器回路相连。

1.断路器在正常工作状态时，位置信号回路的工作原理。断路器在合闸位置，其常开辅助触点QF闭合；同时控制开关SA处于闭合后（CD）位置，此时，红色信号灯HR亮。当断路器在跳闸位置时，其常闭辅助触点QF闭合；同时控制开关SA处于跳闸后（TD）位置，此时，绿色信号灯HG亮。

2.断路器自动合闸和自动跳闸时，位置信号的工作原理。当断路器位于合闸位置时，其常开辅助触点QF闭合，其控制开关SA在“合闸后”位置，HR亮。当断路器自动跳闸时，其常闭辅助触点QF闭合，同时其常开辅助触点QF打开；此时，断路器在跳闸位置，而其控制开关SA却在“合闸后”位置，两者位置不对应，则绿灯HG闪光。然后将控制开关SA切到“跳闸后”位置，则绿灯HG平光亮；当断路器自动合闸时，其常闭辅助触点QF打开，绿灯HG不亮；同时其常开辅助触点QF闭合；此时，断路器在合闸位置，而其控制开关SA却在“跳闸后”位置，两者不对应，则红色信号灯闪光。

因此，通过红、绿信号灯的显示状态，运行值班员可以初步判定断路器的工作状态。当红或绿信号灯闪光时，表明断路器自动合闸或自动跳闸；当红或绿信号灯平光亮时，表明断路器处于正常合闸或跳闸状态。

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（1）闪光继电器

一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。继电器的继电特性继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开（如图1）。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即

Kf=xf/xx

触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数，即Kc=PC/P0

（2）闪光继电器的分类及工作原理

常见的闪光继电器有三类 （a）电容式闪光器

电容式闪光器结构：由一个继电器和一个电容器组成。在继电器的铁芯5上绕有串联线圈3和并联线圈4,电容器6采用大容量的电解电容（约1500uF

电容式闪光器工作原理：利用电容器的充、放电延时特性，使继电器的两个线圈产生的电磁吸力时而相加，时而相减，继电器便产生周期的开关动作，从而使转向信号灯闪烁。 （b）翼片式闪光器

翼片式闪光器的结构：由翼片2、热胀条3、动触点4、 静触点5及支架1、6等组成。 翼片2为弹性钢片，平时靠热胀条3绷紧成弓形。热胀条由膨胀系数

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较大的合金刚带制成。

翼片式闪光器工作原理：翼片式闪光器是利用电流的热效应，以热胀条的热胀冷缩为动力，使翼片产生突变动作，接通和断开 触点，使转向信号灯闪烁。 （c）电子式闪光器

电子式闪光器结构：由一个三极管的开关电路、电容器及继电器所组成。 电子式闪光器工作原理：电子式闪光器利用三极管的开关特性，电容器的充、放电延时特性，控制继电器线圈的通、断电，接通和断开触点，使转向信号灯闪烁。

3.3 绝缘监察装置设计

3.3.1 直流绝缘监察装置工作原理

电路的工作状态与切换开关的位置有直接关系，切换开关CK和1XK军有三个位置，接不同触点，如下表： 切换开关 开关位置 母线 正对地 负对地 接通触点 1-2、5-8、9-11 1-2、5-6 1XK 切换开关 开关位置 接通触点 5-7、9-11 1-3、13-14 2-4、14-15 信号 CK 测量1 1-4、5-8 切换开关的位置与触点接通情况

测量2 1、正常运行时，切换开关CK置于“母线”位置。电压表2V指示母线电压。切换

开关1XK置于“信号”位置，使接地信号部分构成下图所示的电桥接线。图中，R+与

R-为正、负极对地绝缘电阻；1R与2R为两个阻值相等的电位器；XJJ为动作灵敏的信

号继电器。由于正常运行时两极对地绝缘电阻相等，电桥处于平衡状态，XJJ中没有

电流，其常开触点是打开的，光字牌1GP不亮。

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2、当发生了正极接地或对地绝缘电阻严重下降时，电桥的平衡被破坏，XJJ线

圈中出现电流并使其动作，点亮光字牌并发出音响信号。

3、为了判断是和电压表2V分别测量

地电压，如果负极可判断是正极接地。

4、然后可进行直流系统对地绝缘电阻的测量。其测量方法如下： 1）将1XK置“测量1”位置，接入电压表1V，短接1R，调节电位器3R，使1V指示

为0，读取3R的百分数x。

2）再将1XK置“测量2”位置，短接2R，电压表1V即指示出直流系统的对地绝缘

电阻 。以此可进一步计算出正、负极对地的绝缘电阻，即：

哪个极接地，需利用切换开关CK正、负极对

对地电压大于正极对地电压，即

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如果是负极接地，在测量直流系统对地绝缘电阻时，需将1XK置“测量2”位置

重新调整电桥的平衡，再搬至\测量1\位置读取绝缘电阻值，此时正、负极对地的绝

缘电阻为：

本设计采用WZJ微机型直流系统绝缘检查装置。

3.3.2 WZJ微机型直流系统绝缘检查装置

WZJ微机型直流系统绝缘检查装置原理框图如图g所示。

1、

常规检测

通过两个分压器取出“+对地”和“-对地”电压，送入A/D转换器，经微机作数据处理后，数字显示正负母线对地电压值和绝缘阻值，其监视无死区；当电压过高或过低、绝缘电阻过低时发出报警信号，报警整定值可自行选定。

2、

电压监视

直流系统电压低于或高于整定值，除发出报警信号外，还可以自动将参数和时间记录下来以备运行和检修人员参考。

3、

自检测功能

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自动检测装置各组成部分的运行情况，若发生异常及时报警 4找出接地之路

如果直流系统存在多点非金属性接地，启动信号源，该装置可将所有的接地支路找出。如果这些接地点中存在一个或一个以上的金属性接地，该装置只能寻找距离该装置最近的一条金属性接地支路。这是因为信号源发射的信号波已被这条支路短路，其他的金属性接地点和离该装置较远的金属接地点不再有信号波通过，故其他接地点查不出来。只有先将最近的一条金属性接地支路故障排除后，才能依次寻找第二条最近的金属性接地点，以此类推，直至找出所有的接地回路。

3.4 电流电压检测回路设计

图e电流检测回路

如图e所示，在过载时自动切断电源，几分钟后又自动恢复供电，如果过载负荷仍未解除，则重复此过程直至负荷正常。

该电路由负载电流检测电路、电子开关、单稳态定时电路、继电器控制电路等组成。

载电流检测电路由互感器B和D1、C1、W1组成，用以检测电路的负荷情况。电子开关由BG1、DW1和R1组成，其受检测信号控制。由555定时器元件和R3、C4等组成的单稳态定时电路的定时时间为td=1.1R3C4，图示参数对应的时

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间约为4分钟。

当用电超过负荷时，稳压管DW1击穿，BG1饱和导通，555因②脚电位为低电平而发生置位，③脚输出的高电平使可控硅SCR导通，继电器J吸合，触点J1-1、J2-2断开，切断～220V电源。待4分钟后，555输出低电平，相应J释放．触点J1-1、J2-2闭合，电源接通，再进行检测。

本控制器可实现当负荷超过时自动切断电源，待负荷降到规定值后，又可恢复供电，其适用于单相～220V±40V的市电，供电功率为300～1600W。当因超负荷断电后，每4分钟检测一次。

电压检测回路设计

图f电压检测回路

电路原理简述：

如图f所示直流电压采样信号，大多都是从开关变压器次级绕组取出的，该绕组交流电压D12正向整流提供主板的+5V工作电源，又由D11负向整流，R、C滤波和分压后，作为直流回路电压检测信号，送入后级电路处理后，送入CPU。有的东元机型电流电压检测信号为-16V，本机电路为-42V。-42V电压经电阻分压后，加至U8运算放大器的13脚，经电压跟随从14脚输出2.7V（当输入三相交

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流电压为380V）的电压检测信号，分为三路送入后级电路。

一路送入CPU的91脚，这是一路模拟电压信号，供CPU用作输出电压/频率比控制，和用作直流回路电压值的显示；另两路送入由U13构成的两级滞回比较器，输出“警告过电压”、“过电压”停机保护信号等。U13输出的其实是两路开关量故障报警信号。该信号除直接送入CPU的99脚外，又经U5后级数字电路在CPU相关指令信号配合下，对报警信号的优先级别进行控制，再送入CPU。

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第4章 课程设计总结

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。

说实话，课程设计真的有点累。然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这几天的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟。通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来。但一想起老师平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定要养成一种高度负责，认真对待的良好习惯。这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。短短三周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里，我真的心急了，但是有了老师的和同学们的鼓励和帮助，我还是克服了重重困难完成了这次课程设计。

最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪。

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参考文献

[1]王士政，芮新花编，电力工程类专题课程设计与毕业论文指导教程，中国水利水电出版社，2007

[2]韩笑编，电气工程专业毕业设计指南 继电保护分册，中国水利水电出版社，2003

[3]刘学军编，继电保护原理（第二版），中国电力出版社，2007 [4]沈胜标编，二次回路，高等教育出版社，2006 [5]林正馨编，电力系统机电保护，中国电力出版社

[6]吴希再，熊信银，张国强编，电力工程，华中科技大学出版社，1997 [7]苏玉林，刘志民，熊森编，怎样看电气二次回路图，中国电力出版社，1992

[8]许建安，王凤华编，电力系统继电保护整定计算，中国水利水电出版社，2007

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