二次图纸的阅图方法

一、电力系统构成

一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。包括发电机、变压器、断路器、隔离刀闸、电流互感器、电压互感器、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电容器、电动机等。一次接线系统正是由一次设备相互连接，构成的电气回路。

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。如控制开关、熔断器、继电器、控制电缆、继电保护装置、安全自动装置等。

由二次设备相互连接，构成的对一次设备进行监测、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。

二、二次回路的重要性

在发电厂或变电所中，一次设备是重要的，二次设备也是重要的。因为一次设备和二次设备构成一个整体，只有二者都处在良好的状态，才能保证电力生产的安全。

二次回路的故障常会破坏或影响电力系统的正常运行。

例如某变电站差动保护的二次回路接线错误，则当主变带的负荷较大或发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸；若线路保护接线出错，一旦系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳，不该跳闸的却跳了闸，就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故；

（2003年8月14日美加大停电：俄亥俄州某发电厂的工作人员未能及时处理电力线路故障，造成电厂停运，继而导致了美国八个州和加拿大东部大停电。这次历史上最大规模的停电波及美国的很多城市，纽约市在断电29个小时后才全部恢复电力供应，加拿大安大略省的部分城市也受到影响。停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营，在一些地方造成了交通拥堵，给大约5000万左右市民的工作和生活造成了极大不便。）；

若测量回路有问题，就将影响计量，少收或多收用户的电费，同时也难已判定电能质量是否合格。因此二次回路虽非主体，但它在保证电力生产的安全，向用户提供合格的电能等方面起着极其重要的作用。

三、常见的二次接线图种类

发电厂及变电站的二次接线图数量很多，常见的二次接线图有三种形式，即为原理接线图、展开接线图、安装接线图。

1.1原理接线图

原理接线图是用来表示二次接线各元件（仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等设备）的电气联系及工作原理的电气回路图。

原理接线图在表示二次回路的工作原理时，主要有以下特点：

（1）二次接线和一次接线的相关部分画在一起，且电气元件以整体的形式表示（线圈与触点画在一起），能表明各二次设备的构成、数量及电气连接情况，图形直观形象，便于设计构思和记忆。

（2）接线图中的全部仪表、继电器等设备以整体的形式来表示。

（3）接线图将交流电压、电流回路和直流电源之间的联系综合的表达在一起。

其缺点是没有反应出各元件的内部接线、端子标号及导线连接方法等，因此不能作为施工图纸。

图1－1　　10kV线路过电流保护原理接线图

下面以图1－1所示的6～10kV线路的过电流保护原理接线图为例，说明这种接线图的特点。

由图1－1可见，电流继电器KA经电流互感器TA的二次统组接入系统的A、C相线路，当A相或C相发生短路时，电流互感器一次绕组流过短路电流I1，其二次绕组感应出I2流经电流继电器KA线圈，KA起动，其动合触点闭合，将直流操作电源正母线经时间继电器KT线圈接至负母线，KT起动，经一定时限后其延时动合触点闭合，正电源经KT触点、信号继电器KS的线圈、断路器的动合辅助触点QF以及断路器的跳闸线圈YT接至负电源。信号继电器KS和断路器QF同时起动，使断路器跳闸，并经信号继电器KS的动合触点发出信号。

1.2展开接线图

展开接线图是以二次回路的每一个独立电源来划分单元而进行编制的。根据这个原则，必须将属于同一个仪表或继电器的电流线圈、电压线圈以及触点分别画在不同的回路中。为了避免混淆，属于同一个仪表或继电器的线圈、触点等，都采用相同的文字符号。展开接线图是将二次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路，是安装、调试和检修的重要技术图纸，也是绘制安装接线图的主要依据。

展开接线图的特点如下：

（1）按不同电源回路划分成多个独立回路。例如：交流回路，又分电流回路和电压回路，都是按A、B、C、N相序分行排列的、直流回路，又分控制回路、合闸回路、测量回路、保护回路和信号回路等；在这些回路中，各继电器（装置）的动作顺序是自上而下、自左至右排列的。

（2）在图形的上方有对应的文字说明（回路名称、用途等），便于读图和分析。

（3）各导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分类查线、施工和维修。

图1－2是根据图1－1原理接线图绘制的相应展开接线图。由图1－2分析如下：

（1）图中右侧为与二次接线有关的一次接线图，左边为保护回路展开图。其上为交流回路，下为直流操作回路和信号回路。

（2）在交流回路中，电流互感器TA1的二次统组为该回路的电源，在A、C相各接入一只电流继电器线圈KA1、KA2，由公共线N411连成交流回路，构成不完全星形接线。

（3）在直流回路中，正电源在上，负电源在下，其回路分别用101和102标出。左列上端为电流继电器的动合触点KA1、KA2，两者并接起动下端的时间继电器KT的线圈。第二列为断路器跳闸回路。第三列是信号回路，M703、M716为“掉牌未复归”光字牌小母线。

（4）整套保护装置动作分析如下：当线路发生短路时，电流互感器TA1的一次侧有短路电流流过，其二次侧绕组流过相应电流入，电流继电器KA1或KA2动作。在直流回路中，短路相电流继电器KA1或KA2的动合触点闭合，接通时间继电器KT的线圈回路，KT延时闭合的动合触点经一定时限后闭合，接通断路器跳闸回路（断路器动合辅助触点在断路器QF合闸时是闭合的），断路器跳闸线圈YT和信号继电器KS线圈中有电流流过，使断路器跳闸，切断故障线路，同时信号继电器KS动作发出信号并掉牌。在信号回路中的带自保持的动合触点闭合，光字牌点亮，显示“掉牌未复归”灯光信号。

1.3安装接线图

安装接线图是控制、保护等屏（台）制造厂生产加工和现场安装施工用的图纸，也是运行试验、检修等的主要参考图纸，是根据展开接线图绘制的。安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图几个组成部分，简单介绍如下。

（1）屏面布置图

屏面布置图是指从屏的正面看将各安装设备和仪表的实际安装位置按比例画出的正视图，它是屏背面接线图的依据。

（2）屏背面接线图

屏背面接线图是指从屏的背面看的、表明屏内设备在屏背面的引出端子之间的连接情况以及端子与端子排之间连接关系的图。屏背面接线图是以屏面布置图为基础，以展开接线图为依据绘制的接线图。

（3）端子排图

端子排图是指从屏背后看、表明屏内设备连接和屏内设备与屏外设备连接关系的图。端子排图需表明端子类型、数量以及排列顺序。

安装接线图中各种设备、仪表、继电器、开关、指示灯等元器件以及连接导线，都是按照它们的实际位置和连接关系绘制的，为了施工和运行检修的方便，所有设备的端子和连线都按“相对编号法”的原则标注编号。

图1-3 二次安装接线图

四、看二次图的基本方法

二次图纸的逻辑性很强，在绘制时遵循着一定的规律，看图时若能抓住此规律就容易看懂。阅图前首先应弄懂该张图纸所绘制的继电保护、安全自动装置的动作原理及其功能和图纸上所标注符号代表的设备名称，然后再看图纸。特别要掌握看图的要领。

1、先交流、后直流；

是指先看二次图纸的交流回路，把交流回路看完看懂后，根据交流回路的电气量以及在系统发生故障时这些电气量的变化特点，向直流逻辑回路推断，再看直流回路。一般说来，交流回路比较简单，容易看懂。

2、交流看电源，直流找线圈；

是指交流回路要重电源入手，交流回路有交流电流和电压回路两部分，先找出电源来自哪组电流互感器或哪组电压互感器，在两种互感器中传输的电流量和电压量起什么作用，与直流回路有何关系，这些电气量是由哪些继电器反应出来的，找出它们的符号和相应触点回路，看他们用在什么回路，与什么回路有关，在心中形成一个基本轮廓。

3、抓住触点不放松、一个一个全查清；

是指继电器线圈找到后，再找出与之相应的触点。根据触点的闭合或断开引起回路的变化的情况，再进一步分析，直至查清整个逻辑回路的动作过程。

4、先上后下，先左后右，屏外设备一个不漏。

这个要领主要是针对端子排图和屏后安装而言。看端子排图一定要配合展开图来看，展开图有如下规律：

（1）直流母线或交流电压母线用粗线条表示，以示区别于其他回路的联络线。

（2）继电器和各种电气元件的文字符号与相应原理接线图中的文字符号一致。

（3）继电器和每一小的逻辑回路的作用都在展开图的右侧说明。

（4）继电器的触点和各种电气元件之间的连接线段都有回路标号。

（5）同一个继电器的线圈和触点采用相同的文字符号。

（6）各种小母线和辅助小母线都有标号。

（7）对于个别继电器或触点在另一张图纸中表示，或在其他安装单位中表示，都在图纸中说明去向，对任何引进的触点或回路也说明来处。

（8）直流“+”极按奇数顺序标号，“-” ”极按偶数标号。回路经过电气元件（如线圈、电阻、电容等）后其标号性质随着改变。

（9）常用的回路都有固定标号，如直流正极回路用01、负极回路用02、断路器的跳闸回路用33，合闸回路用03 等。约定标号的目的主要是引起调试人员的重视。当01与33相碰时会引起跳闸；当01与03相碰时会引起合闸；当01与02相碰时会引起电源短路。

（10）交流回路的标号除采用三位数外，前面还加注文字符号。交流电流回路数字范围为400～599；交流电压回路数字范围为600～799。其中个位数表示不同回路；十位数表示互感器组数。回路使用的标号组，要与互感器文字后的“序号”相对应。如电流互感器TA1的A相回路标号是A411 ～A419；电压互感器TV2的B相回路标号是B621 ～B629。

展开图上凡是屏内与屏外有联系的回路，均在端子排图上有一个回路标号，单纯看端子排图是不容易看懂的。端子排图是一系列的数字和文字符号的集合，把它与展开图结合起来看就可清楚它的连接回路。

五、二次回路标号

（一）编号的作用

二次设备数量多，相互之间连接复杂。要将这些二次设备连接起来就需要数量庞大的二次连线或二次电缆，如何才能把每根二次线与二次设备间的相互关系呢？有效的方法是编号，按二次连接线的性质、用途和走向为每一根线按一定规律分配一个唯一的编号，就可以把纷繁复杂的二次线一一区分开来。

按线的性质、用途编来进行编号叫回路编号法，按线的走向按设备端子进行编号叫相对编号法。

（二）回路编号法

1、回路编号原则

凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的，都要按回路原则进行编号。某些在屏顶上的设备与屏内设备的连接，也要经过端子排，此时屏顶设备可看作是屏外设备，在其连接线上同样按回路编号原则给以相应的标号。换句话说，就是不在一起（一面屏或一个箱内）的二次设备之间的连接线就应使用回路编号。

2、回路编号作用

在二次回路图里面，用得最多的就是展开式原理图，在展开式原理图中的回路编号和安装接线图端子排上电缆芯的编号是一一对应的，这样看到端子排上的一个编号就可以在展开图上找到对应这一编号的回路；同样，看到展开图上的某一回路，可以根据这一编号找到其连接在端子排上的各个点，从而为二次回路的检修、维护提供极大的方便。

3、回路编号的基本方法

（1）用3位或3位以下的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字编号的前面（或后面）增注文字或字母符号。

（2）按等电位的原则标注，即在电气回路中，连于一点上的所有导线均标以相同的回路编号。

（3）电气设备的触点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段，即视为不同的线段，一般给于不同的标号；当两段线路经过常闭接点相连，虽然平时都是等电位，但一旦接点断开，就变为不等电位，所以经常闭触点相连的两段线路也要给于不同编号。对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路，可不编号。

4、直流回路编号细则

（1）对于不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制和保护用001～099及100～599，励磁回路用601～699。

（2）控制和保护回路使用的数字标号，按熔断器所属的回路进行分组，每一百个数分为一组，如101～199，201～299，301～399……其中每段里面先按正极性回路（编为奇数）由小到大，在编负极性回路（偶数）由大到小，如100，101，103，133……142，140……。

（3）信号回路的数字标号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。

（4）开关设备、控制回路的数字标号组，应按开关设备的数字序号进行选取。例如有3个控制开关1KK、2KK、3KK，则1KK对应的控制回路数字标号选101～199，2KK所对应的选201～299，3KK所对应的选301～399。对分相操作的断路器，其不同相别的控制回路常用在数字组后加小写的英文字母来区别，如107a，335b等。

（5）正极回路的线段按奇数标号，负极回路的线段按偶数编号；每经过回路的主要压降元（部）件（如线圈、绕组、电阻等）后，即行改变其极性，其奇偶顺序即随之改变。对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段，可任选奇数或偶数。

（6）对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。例如：正电源101、201，负电源102、202；合闸回路中的绿灯回路为105、205、305、405；

5、交流回路编号细则

（1）对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组，在数字组前加大写的英文字母来区别其相别。例如电流回路用400～599，电压回路用600～799。电流回路的数字标号，一般以十位数字为一组，如A401～A409，B401～409，C401～409……A591～599，B591～B599。若不够亦可20位数为一组，供一套电流互感器之用。几组相互并联的电流互感器的并联回路，应先取数字组中最小的一组数字标号。不同相的电流互感器并联时，并联回路应选任何一组电流互感器的数字组进行标号。电压回路的数字标号，应以十位数字为一组。例如A601～A609，B601～609，C601～609，A791～799……以供一个单独互感器回路标号之用。

（2）电流互感器和电压互感器的回路，均需在分配给他们的数字标号范围内，自互感器引出端开始，按顺序编号，例如TA的回路标号用411～419，2TV的回路标号用621～629等。

（3）某些特定的交流回路给予专用的标号组。如用“A310”标示110KV母线电流差动保护A相电流公共回路；“B320I”标示220KV #I母线电流差动保护B相电流公共回路；“C700”标示绝缘检查电压表的C相电压公共回路。

（三）相对编号法

相对编号常用于安装接线图中，供制造、施工及运行维护人员使用。当甲、乙两个设备需要互相连接时，在甲设备的接线柱上写上乙设备的编号及具体接线柱的标号，而在乙设备的接线柱上写上甲设备的编号及具体接线柱的标号，这种相互对应编号的方法称为相对编号法。如图1-3即是用相对编号标示的二次安装接线图，其中以罗马数字和阿拉伯数字组合为设备编号。

1、相对编号的作用

回路编号可以将不同安装位置的二次设备通过编号连接起来，对于同一屏内或同一箱内的二次设备，相隔距离近，相互之间的连线多，回路多，采用回路编号很难避免重号，而且不便查线和施工，这时就只有使用相对编号：先把本屏或本箱内的所有设备顺序编号，再对每一设备的每一个接线柱进行编号，然后在需要接线的接线柱旁写上对端接线柱编号，以此来表达每一根连线。

2、相对编号的组成

一个相对编号就代表一个接线桩头，一对相对编号就代表一根连接线，对于一面屏、一个箱子，接线柱数百个，每个接线柱都得编号，编号要不重复、好查找，就必须统一格式，常用的是“设备编号”－“接线桩头号”格式。

（1）设备编号一种是以罗马数字和阿拉伯数字组合的编号，多用于屏（箱）内设备数量较多的安装图，如中央信号继电器屏、高压开关柜、断路器机构箱等。罗马数字表示安装单位编号，阿拉伯数字表示设备顺序号，在该编号下边，通常还有该设备的文字符号和参数型号。例如一面屏上安装有两条线路保护，我们把用于第一条线路保护的二次设备按从上到下顺序编为I1、I2、I3……，端子排编为I；把用于第二条线路保护的二次设备按从上到下顺序编为II1、II2、端子排编为II。为对应展开图，在设备编号下方标注有与展开图相一致的设备文字符号，有时还注明设备型号，如图1-3所示。这种编号方式便于查找设备，但缺点是不够直观。

另一种是直接编设备文字符号（与展开图相一致的设备文字符号）。用于屏（箱）内设备数量较少的安装图，微机保护将大量的设备都集成在保护箱里了，整面微机保护屏上除保护箱外就只有空气开关、按钮、压板和端子排了，所以现在的微机保护屏大都采用这种编号方式。例如保护装置就编为1n、2n、11n，空气开关就编为1K、2K、31K，连接片编为1LP、2LP、21LP等；按钮就编为1SA、2FA、11FA；属于1n装置的端子排就编为1D，属于11n装置的端子排就编为11D等等。如图1-4所示。

图1-4 采用设备文字编号的二次安装接线图

（2）设备接线柱编号。每个设备在出厂时对其接线柱都有明确编号，在绘制安装接线图时就应将这些编号按其排列关系、相对位置表达出来，以求得图纸和实物的对应。对于端子排，通常按从左到右从上到下的顺序用阿拉伯数字顺序编号。如图1-3中的“I1／YA”接线柱编号就是按照电压互感器出厂时的字母标号进行编号，图1-4中的“11n/LFX-912”接线柱从上到下的顺序编号、“11D”端子排从上到下的顺序编号。

把设备编号和接线柱编号加在一起，每一个接线柱就有了唯一的相对编号。如接线柱I1-a、I5-1、11n7、1K-3、1LP-2、11FA-1，端子号I-1、I-13、11D6、11D37。每一对相对编号就唯一对应一根二次接线，如11D9和11n10、I4-1和I-1。

（四）控制电缆的编号

在一个变电所或发电厂里，二次回路的控制电缆也有相当数量，为方便识，需要对每一根电缆进行唯一编号，并将编号悬挂于电缆根部。电缆编号由打头字母和横杠加上三位阿拉伯数字构成，如1Y－123、2SYH－112、3E－181A……。打头字母表征电缆的归属，如“Y”就表示该电缆归属于110kV线路间隔单元，若有几个线路间隔单元，就以1Y、2Y、3Y进行区分；“E”表示220kV线路间隔单元；“2UYH”表示该电缆归属于35kV II段电压互感器间隔。阿拉伯数字表征电缆走向，如121～125表示该电缆是从控制室到110kV配电装置的，180～189表示该电缆是连接本台配电装置（TA、刀闸辅助触点）和另台配电装置（端子箱）的，130～149表示该电缆是连接控制室内各个屏柜的。有时还在阿拉伯数字后面加上英文字母表示相别。

为方便安装和维护，在电缆牌和安装接线图上，不仅要注明电缆编号，还要在其后标注电缆规格和电缆详细走向，如图1-4中所示。

（五）小母线编号

在保护屏顶，大都安装有一排小母线，为方便取用交流电压和直流电源，对这些小母线，我们也要进行标号来识别。标号一般由英文字母表示，前面可加上表明母线性质的“＋”、“－”、“～”号，后面可以加上表征相别的英文字母。如＋KM1表示I段直流控制母线正极，1YMa表示I段电压小母线A相，—XM表示直流信号母线负极。

六、回路数字编号

直流回路的数字标号

回路名称

数字标号组

一

二

三

四

正电源回路

101

201

301

401

负电源回路

102

202

302

402

合闸回路

103-131

203-231

303-331

403-431

绿灯或合闸回路监视继电器回路

103

203

303

403

跳闸回路

133-149

233-249

333-349

433-449

1133、1233

2133、2233

3133、3233

4133、4233

备用电源自动合闸回路

150-169

250-269

350-369

450-469

开关设备的位置型号回路

170-189

270-289

370-389

470-489

事故跳闸音响信号回路

190-199

290-299

390-399

490-499

保护回路

01-099（或0101-0999）

发电机励磁回路

601-699（或6011-6999）

信号及其它回路

701-799（或7011-7999）

断路器位置遥信回路

801-809（或8011-8999）

断路器合闸线圈或操作机构电动机回路

871-879（或8711-8799）

隔离开关操作闭锁回路

881-889（或8810-8899）

发电机调速器电动机回路

991-999（或9910-9999）

变压器零序保护公用电源回路

001、002、003

交流回路的数字标号

回路名称

互感器的符号及电压等级

回路标号组

零序

U相

V相

W相

中性线

保护装置及测量表计的电流回路

TA

U11-U19

V11-V19

W11-W19

N11-N19

L11-L19

TA1-1

U111-U119

V111-V119

W111-W119

N111-N119

L111-L119

TA1-2

U121-U129

V121-V129

W121-W129

N121-N129

L121-L129

TA1-9

U191-U199

V191-V199

W191-W199

N191-N199

L191-L199

TA2-1

U211- U219

V211- V219

W211- W219

N211- N219

L211- L219

TA2-9

U291- U299

V291- V299

W291- W299

N291- N299

L291- L299

保护装置及测量仪表电压回路

TV1

U611-U619

V611-V619

W611-W619

N611-N619

L611-L619

TV2

U621-U629

V621-V629

W621-W629

N621-N629

L621-L629

TV3

U631-U639

V631-V639

W631-W639

N631-N639

L631-L639

经隔离开关辅助触点或继电器切换后的电压回路

6-10kV

U(W,N)760-769，V600

35 kV

U(W,N)730-739，V600

110 kV

U(V,W,L,试)710-719，N600

220 kV

U(V,W,L,试)720-729，N600

绝缘监察电压表的公用回路

U700

V700

W700

N700

母线差动保护公用电流回路

6-10kV

U360

V360

W360

N360

35 kV

U330

V330

W330

N330

110 kV

U310

V310

W310

N310

220 kV

U320

V320

W320

N320

七、几个基本概念

1、什么是常开和常闭触点？什么是动触点和静触点？

（约定正常状态:开关电器在断开位置，继电器的触点在线圈不带电状态）。在常态（不通电）的情况下处于断开状态的触点叫常开触点，处于闭合状态的叫常闭触点，在触点闭合（断开）过程中，运动的触点叫动触点，不产生运动的触点叫静触点。

2、什么是相对编号法?

屏内设备之间和屏内设备到端子排间的连线进行编号，由于连线很多，不能按常规的用线条连接的办法表示。所谓“相对编号法”，就是甲、乙两个端子用导线连接起来，在甲端子旁标着乙端子的号，乙端子旁标着甲端子的号。这样编号的优点是看到这个标号，就知道这根导线连接到何处，便于今后的查线、对线。

3、什么是二次回路标号？

为便于安装、运行和维护，在二次回路中的所有设备间的连线都要进行编号，这就是二次回路标号。标号一般采用数字和文字的组合，它表明了回路的性质和用途。

4、二次回路标号的基本原则。

凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的，都要按回路原则进行标号。此外，某些装在屏顶上的设备与屏内设备的连接，也需要经过端子排，此时屏顶设备就可看作是屏外设备，而在其连接线上按回路原则给以相应的标号。为了明确起见，对直流回路和交流回路采用不同的标号方法，而在交、直流回路中，对不同的回路又赋予了不同的数字符号。

5、二次回路标号的基本方法。

（1）用三位或三位以下的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面或后面增加文字符号。

（2）按“等电位”的原则标注，即在电气回路中，连于一点上的所有导线须标以相同的回路标号。

（3）电气设备的触点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段，即看为不同的线段，一般给予不同的标号；对于在接线图中不经过端子排而在屏内直接连接的回路，可不标号。