第一章 变电站综合自动化概述
一、变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、 控制系统、 信号系统 、 继
电保护 、 自动装置和远动装置）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、电子技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要电气设备和输电线路的自动控制、自动监视、测量和保护，以及实现与运行和调度通信相关的综合性自动化功能。
第二章 变电站电气二次回路概述
一、发电厂变电站电气设备按在电力生产中的作用分为一次设备和 二次 设备。
二、发电厂变电站二次设备是指对 一次 设备进行 监视、测量、控制、保护、调节所必的
电气设备，如监控装置、 继电保护装置、 自动装置 、信号器具等
三、 二次 设备按一定要求连接在一起构成的电路，称为二次接线或二次回路。
四、二次回路主要包括以下六个内容： 控制系统、信号系统、测量及监察系统、调节系统、继电保护及自动装置系统、操作电源系统 。
五、一般二次接线图分为 原理接线图 接线图、布置图、安装接线图和解释性图纸四种。 六、原理接线图是用来表述二次回路的构成、相互动作顺序和 工作原理 的。它有归总式和展开式两种形式；目前大量采用的是 展开式 原理图。
七、绘制二次回路接线图时，必须用图形符号、 文字 符号、 回路 标号进行说明，并遵守规定的绘图规则。
八、二次回路接线图中的各个电气设备，都按一定的要求进行连接。为了区别这些连接回路的功能和便于正确连接，按 等电位 的原则进行回路标号，即在回路中连于一点（即等位点）上的所有导线都标以的 相同 回路编号（相同、不相同）
九、展开式原理接线图是以二次回路的每一个 独立电源 电源来划分单元而进行编制的。如交流电流回路、交流 电压 回路、 直流控制 回路、 继电保护 回路、 信号 回路。 十、判断：看展开图的顺序：一般先看交流回路，再看直流回路、信号回路；从上到下，从左到右逐行看。（ √ ）
十一、看展开图时，应了解每个设备的实际安装位置和地点，不在同一处的设备需要连接在一起的，必须通过 端子排 由控制电缆连接。
第三章 6~35KV开关柜二次回路 1.某10KV线路开关柜继电器室的面板布置图如图3-1所示。 试指出下列面板布置图中设备的名称。
1X ：CSC-211微机线路保护装置 KZQ：开关状态显示器 BD:断路器储能指示灯 1KSH：远方就地切换开关 1KK：断路器控制开关 1BS：电气编码锁
1CXB1：保护跳闸出口连接片 1CXB2：重合闸出口连接片 1KXB1：低频减载投入连接片 1KXB2：装置检修状态连接片 1FA：装置复归按钮 1HK：柜内照明开关
1
HK：断路器储能开关 2HK：柜内加热开关
2.某10KV线路开关柜一次接线图如图3-3所示；交流电流、电压回路如图3-4、3-5、3-6所示。试完成下列问题:
(1)该开关柜内装设有哪些一次设备？
断路器、隔离开关、电流互感器、母线、引线、避雷器、接地开关
（2）该线路TA配置多少相，每相多少组二次绕组？每组二次绕组的作用是什么？ 2相 3组 1TA:计量、0.2级 2TA:测量、0.5级 3TA:保护、5P10级 （3）端子排（如1ID1、1ID2。。。）的作用是什么？
将屏内设备和屏外设备的线路相连接，起到信号（电流电压）传输的作用。 （4）图3-4中“A431”字母及数字的含义是什么？
A相，4：保护装置及测量 3：第三组电流互感器 1：第一条回路 （5）图3-5中，A630（A640）的含义 交流回路I母A相的母线电压
3.VS1型抽出式QF操作机构，电气原理接线图见图3-8。请说明下列元件的名称及其功能： YC——合闸线圈，使合闸电磁铁励磁，产生电磁力，将储能弹簧储存的能量释放，推动操动机构运动，完成断路器的合闸过程。
YT——分闸线圈，使分闸电磁铁励磁，产生电磁力，推动操动机构运动，完成断路器的分闸过程。
GZ1——整流器，为储能电动机提供整流回路。
GZ2——整流器，为合闸线圈提供整流回路，使之既可用于直流操作，亦可用于交流操作。 M—— 储能电动机，用来拉伸储能弹簧，使之储存能量用于完成断路器的合闸过程。 QF——断路器的辅助开关。作为二次控制回路的分闸、合闸、信号控制以及联锁保护作用。 S8——底盘车辅助开关，装在手车推进机构底盘内。 S9——底盘车辅助开关，装在手车推进机构底盘内。 SP1~SP4——微动开关，受控于储能弹簧的状态。
GT1——过电流脱扣器线圈。串联在电流互感器二次回路中，发生过电流时使断路器跳闸 X0——航空插座的插头位置编号。
4. 某1KSH触点位置表如图3-9所示。请问1KSH处在“就地”位置时，触点1-2闭合吗？触点3-4呢？
1-2断开 3-4闭合 5. 某1KK触点位置表如图3-9所示。请问1KK处在合闸位置时，触点1-2闭合吗？触点3-4呢？
1-2闭合 3-4断开
6. 某线路开关柜控制信号回路如图3-7（二）所示。图中YC是：（ A ） A QF操动机构的合闸线圈 B QF操动机构的跳闸线圈 C 防跳继电器
7.某线路开关柜控制信号回路如图3-7（二）所示。试完成下列问题： （1）简述QF就地合闸的过程及原理（涂红“就地合闸”回路） ①将1BS钥匙插入，符合QF操作条件时，其触点①-②接通 ②将1KSH切换至“就地”位置，其触点③-④接通 ③将1KK旋至“合闸”位置，其触点①-②接通
2
则此回路+KM2→1Q2→1BS①-②→1KSH③-④→1KK①-②→KHB线圈→-KM2接通；
KHB线圈通电，其动合触点闭合，回路+KM2→1Q2D1→1X7-1→KHB动合触点→KHB线圈→YC线圈→-KM2接通
YC线圈通电，使QF合闸
KHB线圈通电，使其动合触点闭合，从而使合闸脉冲自保持。 （2）简述QF就地分闸的过程及原理（涂绿“就地分闸”回路） ①将1BS钥匙插入，符合QF操作条件时，其触点①-②接通 ②将1KSH切换至“就地”位置，其触点③-④接通 ③将1KK旋至“分闸”位置，其触点③-④接通。
则此回路+KM2→1Q2→1BS①-②→1KSH③-④→1KK③-④→KST线圈→-KM2接通
KST线圈通电，其动合触点闭合，回路+KM2→1Q2D1→1X7-1→KST动合触点→KST线圈→YT线圈→-KM2接通；
YC线圈通电，使QF分闸
KST线圈通电，使其动合触点闭合，从而使分闸脉冲自保持。 （3）简述QF的远方合闸的过程及原理 （4）简述QF的远方分闸的过程及原理 （5）简述QF保护跳闸的过程及原理
保护动作后→保护跳闸动作→触点KCO1闭合→经过保护跳闸出口连接片1CXB1发出分闸脉冲→使QF分闸。
（6）简述QF重合闸的过程及原理
（保护动作QF跳闸后→重合闸动作→触点KCO2闭合→经过重合闸出口连接片1CXB2发出合闸脉冲→使QF重合闸。）
保护动作QF跳闸后→重合闸动作→+KM2→1Q2D1→触点KCO2闭合→重合闸出口连接片1CXB2→KTBV常闭辅助触点→KHB线圈→YC线圈→-KM2
合闸自保持：+KM2→1Q2D1→KHB常开辅助触点闭合→KTBV常闭辅助触点→KHB线圈→YC线圈→-KM2
（7）何谓QF的“跳跃”？ QF的“跳跃”有何危害？图中设有QF的电气防跳回路。试指出防跳元件，并简述其防跳原理。
跳跃：断路器在合闸过程中发生连续跳闸、合闸的跳跃现象。
危害：使断路器遮断能力严重下降，长时间跳跃会造成断路器损坏，也影响到用户和电网的正常工作。
防跳元件：KTBV（防跳电压保持继电器） YT线圈通电，QF跳 防跳原理：保持动，，KCO1合→1CXB1→
KTB线圈通电，KTB动合触点闭合 KTVBV常开触点合→自保持 →KTBV线圈通电→
KTBV常闭触点断→断开合闸回路→防QF再次合闸 （8）红灯HR亮的意义是什么？绿灯HG亮的意义是什么？ 红灯HR：①QF在合闸位置，②监视QF分闸回路良好； 绿灯HG：①QF在分闸位置，②监视QF合闸回路良好
8. 某线路开关柜控制信号回路如图3-7（三）所示。试完成下列问题：
（1）保护跳闸，触点 A 闭合，发信号（A.KCO1 B KCO2 C KCO3） (2) 保护合闸，触点 B 闭合，发信号（A.KCO1 B KCO2 C KCO3） （3）重合闸动作，触点 C 闭合，发信号（A.KCO1 B KCO2 C KCK8）
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（4）当控制信号回路电源断线， KCC2 和 KCT2 同时失磁，其动断触点 KCC2 和 KCT2 同时闭合，发出控制回路断线信号。
(5)手跳 ,触点 C 闭合，发信号（A.KCO1 B KCO2 C KST） 9. 变电站的QF、QS及继电器等经常处于强电场中，电磁干扰较严重，若要采集这些信号，须采取抗干扰措施。抗干扰方法有多种，目前大多采用的抗干扰措施是 采用 光隔离 继电器。
10.图3-7（一）中，线路开关柜接入的输入信号 强电开关量输入有 闭锁重合闸 、 弹簧未储能 、 断路器合闸位置 、 手车实验位置 、 手车工作位置 、 接地开关合位 。
11.QF操动机构的储能电动机控制回路如图3-11所示。试简述下列元件的作用及原理 （1）M：弹簧储能电动机 (2)SP1：微动开关
(3) HBD ：合闸储能指示灯 (4) SP4：微动开关
12.开关状态显示器KZQ回路图（如图3—12），试完成下列问题： （1）图中指示开入回路有哪些？
手车实验位置，手车工作位置，断路器合闸位置，储能信号，接地开关 （2）高压带电传感器作用是什么？
将A、B、C三相高电压将为低电压，通过开关状态显示器的A、B、C三相信号灯在面板上显示出线路是否有高电压。
13. 某降压变电站10KV低压侧采用单母线分段接线，10KV采用小车式开关柜。其I段母线的TV二次回路如图3-20、3-21、3-22所示。试完成下列问题 (1)该开关柜内装设有哪些一次设备？
电压互感器、隔离开关、断路器、母线、引线、避雷器、接地开关、电流互感器 (2)试指出面板布置图3-20中下列二次设备的名称。 WNX ：消谐器
KZQ：开关状态显示器 V：电压表
BK:电压指示转换开关
1HK:柜内继电器室照明开关
（3）.TV二次绕组有哪几组？各组的作用是什么？ 3 保护测量（0.5级）、计量（0.2级）、保护（3P级） （4）（选择）图中 A 是I段母线测量保护回路电压小母线。 A A630、B630、C630 B A630J、B630J、C630J C A640、B640、C640
（5）交流电流回路小空气开关1ZKK/（1Q/。。。）作用是什么？
作为控制和保护用，当交流电压回路发生接地或断路时，空气开关能作为保护自动跳闸。 (6) 消谐器 WNX 的作用原理？
当系统发生单相接地时，∑Xc=∑Xl，将会发生铁磁谐振，产生过电压，对电气设备造成损坏。消谐器可使等式∑Xc=∑Xl不成立，破坏了产生铁磁谐振的条件，令谐振被消除。 （7）TV1投入控制继电器触点1YQJ2-1。。。作用是什么？ 防止TV二次向一次反供电
（8）电压表V可测量母线的相电压还是线电压？试解释之。
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相电压和线电压都可以测量，通过电压指示转换开关BK的切换可测量线电压Uab、Ubc、Uca，相电压Ua、Ub、Uc
14. 某降压变电站10KV低压侧采用单母线分段接线，10KV采用小车式开关柜。其分段隔离柜二次回路如图3-26、3-27、3-28所示。试完成下列问题 (1)该开关柜内装设有哪些一次设备？ 母线、隔离开关、电压互感器
(2)试指出面板布置图3-26中下列二次设备的名称。 7X ：YQX-23J型电压并列装置 KZQ：开关状体显示器 7QK：电压并列投入开关 1HK:柜内照明开关
（3）电压并列装置7X的作用是什么？其主要组成元件是哪一个？
使二次运行方式与一次接线的运行方式保持一致 双线圈带磁保持的中间继电器 （4）试简述交流电压小母线I630、II640并列过程及原理
①投入7QK，其触点①-②通；②分段柜投入，其S9闭合；③隔离柜投入，其S9闭合；④QF闭合，其动合触点闭合；⑤电压并列装置中3YQJ1~3YQJ3继电器启动→其动合触点闭合，使630与640随一次接线并列而并列。
（5）交流电压小母线I630、II640分列方法及原理
①将7QK旋至“停用”位置，其触点③-④通；②分段柜在试验位，其S8闭合；③隔离柜在试验位，其S8闭合；④QF断开，其动合触点闭合；⑤电压并列装置中3YQJ1~3YQJ3继电器不启动→其动合触点打开，使630与640分列运行。
15.某10KV消弧线圈自动调谐及选线装置原理图如图3-32所示。其中下列各部分的作用是什么？
1.调谐含义及目的：调节消弧的感性电流，使IL=IC以达到完全补偿，从而使接地点电弧自动熄灭。
2.接地选线含义：小接地系统中，发生单相接地故障时判断故障线路过程。 3. 图3-32所示中下列各部分的作用是什么？ (1)XHK—II型XQ自动调谐及接地选线装置
（2）接地变压器T：引出中性点，与大地连通。 （3）零序TV：获得零序电压。
（4）调容消弧线圈L：发生单相接地时，调整二次侧的电容值，使残流达到最小值，从而消除接地过电压。
（5）阻尼电阻及控制器RK：限制谐振过电压，保护整套装置安全有效地运行;当系统发生单相接地时，控制阻尼电阻短接。
（6）中性点电压互感器TV：测量中性点电压。
（7）中性点的零序电流互感器TA：获取系统的中性点电流。 （8）各条线路的零序电流互感器TA1、。。。TA48：获取系统的零序电流。
第五章 110KV户外配电装置的二次回路
一、图5-1、5-2、5-3为配液压操动机构SW6—110型少油断路器的二次回路。试完成下列问题：
1.该回路具有将储压筒的液压油始终维持在220~227大气压之间的功能。试简述其功能原理
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