第1章　二次回路概述

1.1　二次回路的基本概念

電力系統是由發電、輸電、變電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置轉化成電能，再經輸電、變電和配電將電能供應到各個用戶。為實現這一功能，電力系統在各個環節和不同層次還具有相應的信息與控制系統，對電能的生產過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。電力系統示意圖如圖1-1所示。

電力系統中完成發電、輸電、變電、配電功能的設備稱為一次設備（或主設備），一次設備有發電機、變壓器、母線、輸配電線路、斷路器、隔離開關、電抗器、電壓互感器、電流互感器、避雷器、高壓熔斷器等；完成測量、調節、控制、保護等功能的低壓設備稱為二次設備（也稱輔助設備），二次設備包括測量儀表、控制和信號器具、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置、操作電源、控制電纜和熔斷器等。

發電廠或變電站內一次設備按照工作關系互相連接而構成的電路稱為一次回路（或主回路），而把二次設備相互連接而構成的電路稱為二次回路。

二次回路的基本任務是反映一次設備的工作狀態、控制和調節一次設備，并且當一次設備發生故障時，能使故障部分迅速退出工作，以保證電力系統正常運行。二次回路是電力系統安全生產、經濟運行、可靠供電的重要保障，是發電廠和變電所中不可缺少的重要組成部分。

二次回路由以下六部分組成，即控制回路、信號回路、測量回路、調節回路、繼電保護和自動裝置回路以及操作電源回路。

（1） 控制回路

由控制開關、控制對象（斷路器、隔離開關）的傳遞機構及操作（或執行）機構組成。其作用是對一次開關設備進行“跳閘”或“合閘”操作。

控制回路按控制距離可分為就地控制和距離控制兩種；按自動化程度可分為手動控制和自動控制兩種；按控制方式可分為集中控制和分散控制兩種，對于集中控制又分為“一對一”控制和“一對N”的選線控制兩種，而對于分散控制只有“一對一”；按電源的性質可分為交流操作和直流操作兩種；按電源電壓和電流的大小可分為強電控制和弱電控制兩種，強電控制采用較高電壓（直流110V或220V）和較大電流（交流5A），弱電控制采用較低電壓（直流60V以下，交流50V以下）和較小電流（交流0.5～1A）。

（2） 信號回路

由信號發送機構、傳送機構及信號器具組成。其作用是反映一、二次設備的工作狀態。信號回路按信號性質可分為事故信號、預告信號、指揮信號和位置信號；按信號的顯示方式可分為燈光信號和音響信號兩種；按信號的復歸方式可分為手動復歸和自動復歸兩種。

（3） 測量回路

由各種測量儀表及其相關回路組成。其作用是指示或記錄一次設備的運行參數，方便運行人員掌握一次設備的運行狀況。

（4） 繼電保護和自動裝置回路

由測量部分、邏輯部分和執行部分組成。作用是自動判別一次設備的運行狀態，在系統發生異常運行或故障時，發出異常運行信號或自動跳開斷路器（切除故障）。當故障或異常運行狀態消失后，快速投入斷路器，恢復系統正常運行。

（5） 調節回路

由測量機構、傳送機構、調節器和執行機構組成。作用是根據一次設備運行參數的變化，實時在線調節一次設備的工作狀態，以滿足運行要求。

（6） 操作電源系統

由電源設備和供電網絡組成，包括直流電源和交流電源系統。作用是供給上述回路工作電源。發電廠和變電站的操作電源多采用直流電源系統（簡稱直流系統），部分小型變電站也可采用交流電源或整流電源（如硅整流電容儲能或電源變換式直流系統）。