水电站电气二次回路识图基础

前言

      由电气二次设备相互连接，构成对电气一次设备进行监测、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。

      表明二次回路连接关系的图纸称为电气二次图。电气二次图常采用图形符号加文字符号来完整地表示一个设备或元件。一张电气二次图中一般有许多二次回路，为了区分不同的回路，需要标注回路编号加以区别。

      注：电气一次设备是指直接用于生产、变换、输送、疏导、分配和使用电能的电气设备，包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机、接地、避雷器、滤波器、绝缘子等。电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备，如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。

1 、图形符号

      电气图中的图形符号通常分为一般符号和方框符号两种。

      一般符号是一种用于表示某类设备及其主要特征的简单图形符号。图1(a)所示为电压互感器的一般符号。不仅表示这是一台电压互感器，而且还反映出该电压互感器一、二次绕组的接线方式和中性点接地情况等主要特征。

      方框符号仅仅表示某类设备或元件，不反映该设备或元件的特征等细节，是一种用于表示设备或元件、比一般符号更简单的图形符号。图1(b)所示为电压互感器的方框符号。方框符号不一定是用方框表示，也可以是长方形、圆形等图形。

      图形符号中可动部分的状态是按没有激励、无外力作用下的正常状态表示的。如交直流接触器、继电器等通电动作的元器件，其触点是按线圈没有通电（或通过的电量没有达到动作值）时的状态表示的；按钮、行程开关和限位开关等受外力作用的元器件，其触点是按没有受到外力作用时的状态表示的；断路器、隔离开关等开关电器，其主触点和辅助触点都是按其主触点没有接通所在电路时的状态表示的。

      注：电气二次回路图形符号较多，详细请查阅 GB/T4728.7（电气简图用图形符号）。

2、文字符号

      为了更加清楚、完整地表示电气设备或元件及其主要特征，电气图中经常在图形符号旁加注文字符号。文字符号是电气图中电气设备或元件的种类代码和功能代码。

      文字符号由基本文字符号、辅助文字符号、数字序号和附加文字符号四部分组成。文字符号的一般形式为：

例如：1TAa、2TVb，其中：

      ------“1”、“2”为数字序号，表示该设备属于同类设备中的第几个；

      ------“T”为基本文字符号，表示该设备属于变压器（含互感器）类；

      ------“A”、“V”为辅助文字符号，表示该设备具体为何种互感器；

      ------下标“a”、“b”为附加文字符号，此处表示该设备装设于A相或B相。

      一个完整的文字符号由上述四个部分中的一个或几个部分组成，但必须包含基本文字符号。括号中的部分为可选项，根据具体情况选用

1）基本文字符号

      基本文字符号是文字符号组成中的必需项，每一个文字符号都必须包含基本文字符号。基本文字符号用于表示设备或元件的种类。一个基本文字符号用一个大写的英文字母表示，例如“T”表示变压器（含互感器）类，“K”表示继电器类，“Q”表示开关类电器等。只要能够表达清楚，文字符号可以只用基本文字符号构成。

2）辅助文字符号

      辅助文字符号是文字符号组成中的可选项。辅助文字符号用于表示设备或元件的功能和主要特征，例如“A”表示电流，“V”表示电压。

辅助文字符号不能独立存在，必须与基本文字符号组合在一起才能构成一个完整的文字符号。辅助文字符号位置在基本文字符号之后。例如“TA”中的“T”是基本文字符号，“A”是辅助文字符号。

      许多情况下，只用基本文字符号不能清楚、完整地表示某一个设备或元件，例如“K”只表示该设备属于继电器类，“Q” 只表示该设备属于开关类。加上辅助文字符号后表达就更加清楚了，例如“KA”表示继电器类中的电流继电器，“QF”表示开关类中的断路器。

3）数字序号

      数字序号用于区分属于同一电气图单元中相同设备或元件的顺序编号。例如“1KA”表示某一电气图单元中的编号为“1”的电流继电器；“2KA”表示同一电气图单元中的编号为“2”的电流继电器。

      数字序号也是文字符号组成中的可选项。当同一电气图单元中含有两个或两个以上相同设备或元件时，就要在基本文字符号前面添加数字序号加以区别。数字序号同样不能独立存在，必须与基本文字符号等组合在一起才能构成一个完整的文字符号。

4）附加文字符号

      附加文字符号用于表示电气设备或元件的从属关系等附加特征。例如“TAa”表示装设在A相的电流互感器；“TVb”表示装设在B相的电压互感器。其中的下标“a”、“b”即为附加文字符号。

      附加文字符号也是文字符号组成中的可选项。当电气图中需要表明某一设备或元件的从属关系等附加特征时，就要标注附加文字符号。附加文字符号同样不能独立存在，必须与基本文字符号等组合在一起才能构成一个完整的文字符号。附加文字符号通常采用下标的形式标注在整个文字符号的末尾。

3 、回路编号

      前面已经讲过，在电气图中，以一定的图形符号来表示各种电气设备。各图形符号通过连接线（连接线表示导线）连接起来构成一张完整的电气图。

图2所示为某电厂10kV馈线交流电流回路图，从图中可以看出，图形符号“1TAa”、 “1KA” 等之间通过连接线连接。

      一张电气图中（或一块屏内）一般有许多连接线，如果不对连接线进行编号，要叙述图中的某根连接线或在屏内寻找某根连接线就会非常困难，甚至难以实现。为此，电气二次图中要求对连接线进行编号，所谓的回路编号其实就是对回路中的连接线进行编号。图2中斜体的“A411”、“C411”等就是回路编号。

      电气二次图中根据电源的性质或回路的作用不同等对回路进行了划分，国家相关标准对回路编号制定了统一的标准，对不同性质的回路有不同的编号规则以示区别。

回路编号的基本原则：

      ① 二次回路编号根据等电位原则进行，连接于同一点的所有导线用同一编号。如图2中编号“N411”表示了几根等电位的导线。

      ② 在电气二次图中看起来是等电位但运行过程中状态变化时会发生电位不等现象的导线，要用不同的编号。如继电器触点两端的导线等。

      ③ 电气图同一单元中的回路编号不能重复。

      ④ 编号应能区分回路的性质、用途和功能。

      ⑤ 在保证能表达清楚的情况下，回路编号应力求简单。

      回路编号由文字符号和数字标号两部分组成。其一般形式为：

      例如：A411、C612、101、102，其中：“A”、“C”为文字符号，“411”、“612”、 “101”、“102”为数字标号。

      回路编号中的文字符号不是必需项，许多回路编号（如直流回路编号）没有文字符号，数字标号一般由三位数字组成，也有少量是由一位或两位数字组成的。

      电气二次图中，交流回路可分为交流电流回路、交流电压回路和交流操作电源回路等。常用的交流回路数字编号分组如表1所示。

      表1交流回路编号分组表

      表1可见，交流回路编号一般都带有文字符号（用文字符号表示所属相别），下面以在二次图中出现频繁的交流电流回路和交流电压回路为例对交流回路编号作进一步的介绍。交流电流、电压回路编号的一般形式为：

   其中：文字符号一般用大写的英文字母表示，表示电源的相别。如“A”表示A相。

      ------第一位数字表示回路性质。如“4”表示交流电流回路，“6”表示交流电压回路

      ------第二位数字表示回路所从属的互感器顺序号。

      ------第三位数字表示回路的顺序编号。依次为1、2、3、……

      电气二次图中，直流回路可分为控制回路、保护回路、信号回路和励磁回路等。常用的直流回路编号分组如表2所示。

      表2  直流回路编号分组表

      表2可见，直流回路编号一般没有文字符号，直流回路编号采用三位（或两位）数字表示，直流回路编号的一般形式为：

其中：

      -----第一位数字表示回路性质。该位数字若为“5”或小于“5”的正整数，则表示该回路为控制回路（事故跳闸音响信号回路一般与控制回路在一张图中），为“0”则表示该回路为保护回路，为“6”则表示该回路为励磁回路，为“7~9”则表示该回路为信号回路。

      ------第二、三位数字表示顺序编号。需要注意的是，在控制回路编号中，某些编号为专用编号。如第二、三位数字“05”（回路编号只有一位时为“5”） 为绿灯或合闸回路监视继电器回路专用编号；“35”为红灯或跳闸回路监视继电器回路专用编号；等等。

      在直流回路编号中，正极性回路采用奇数编号，从101（或201等）开始从左向右、从上往下依次编号（数字逐渐增大）；负极性回路采用偶数编号，从102（或202等）开始从右向左、从上往下依次编号（数字逐渐增大）。正、负极性的区分以回路中的主要降压元件为分界。

实例： 图3为某发电厂发电机复合电压启动过电流保护原理接线图。

      图中：2TA为装设在发电机中性线端用于过电流保护的电流互感器；1~3KA为用于过电流保护的三只电流继电器，4KA为用于过负荷保护的电流继电器；1KV为低电压继电器，KVN为负序电压继电器；1KT为时间继电器，2KS为反映过电流保护的信号继电器，2XB为连接片，KCO为保护出口继电器。