铁道供电毕业论文.docx

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铁道供电毕业论文

引言

本文介绍的是八号线一期设备及二期设备概况，实习目的：

掌握实习中的基本理论知识和技能的基础上，综合运用所学基础理论知识、基本技能和专业知识与实践相结合。

实习时间：

一年；实习地点：

北京地铁供电第八项目部

第一章电力供电系统的概述

1.1电力系统的运行状态

电力系统的运行状态从分析角度分类可分为稳态分析和暂态分析。

在正常状态下运行的电力系统中，各发电、输电和用电设备均在规定的长期安全工作限额内运行，电力系统中各母线电压和频率均在允许的偏差范围内提供合格的电能。

电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计错误、制造缺陷等原因会发生如短路、断线等故障。

最常见同时也是最危险的故障时发生各种类型的短路。

在发生短路时可能产生以下后果：

（1）通过故障点的数值较大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；

（2）短路电流通过非故障元件时，由于发热和电动力的作用，使绝缘遭受到破坏或缩短设备的使用寿命；

（3）电力系统中部分地区的电压大幅度降低，将破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量；

（4）破坏电力系统中各发电厂间并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至使整个系统瓦解。

短路电流一般为额定电流的几倍到几十倍，不同类型的短路发生的概率不相同，统计数据表明在高压电网中，单相接地短路次数占所有短路次数的85%以上。

电力系统中电器元件的中正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。

例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称为过负荷），就是一种做常见的不正常运行状态。

由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就有可能发展成故障。

此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发动机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生震荡等，都属于不正常运行状态。

故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。

事故就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容忍的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏的事件。

在电力系统中，除应采用各种积极措施消除或减少发生故障的可能性外，故障一旦发生，必须有选择的切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效的方法之一。

这种方法既能保护电力设备免遭破坏，又能提高电力运行的稳定性。

切除故障的时间通常要就小到几十毫秒到几百毫秒，实践证明只有在每个电气元件上装这继电保护装置，才有可能满足这个要求。

继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

1.2继电保护的基本任务

（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；

（2）反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。

此时一般不要求保护迅速动作，而根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

第二章二次回路识图及异常处理

1.1.1二次回路图的分类

在二次回路图中，相应的二次设备采用GB4728《电气简图用图形符号》和GB7159《电气技术中的文字符号制定通则》中规定的统一图形符号和文字符号来表示，把这些图形符号相应连接，从而形成控制回路、测量回路、信号回路。

继电回路及自动装置回路，交流电压和交流电流回路图等。

二次回路图按不同的绘制方法，分为原理图、展开图和安装图，这也是我国在电力生产中常采用的三种形式的工程图纸。

1.1.1.1原理图

二次回路的原理图是体现二次设备工作原理的图纸，是绘制展开图和安装图的基础。

一次设备和二次设备都是以整体的形式在图纸中表示出来，例如相互联结的电流回路、电压回路、直流回路等是综合在一起的。

这种接线图的优点是能够使看图者对整个二次回路的构成以及动作过程有一个整体概念。

原理图也存在以下不足之处：

（1）只能表示出保护主要元件而对细节之处则无法表示。

（2）不能反映继电器之间连接线的实际位置，不能满足现场维护和调试工作的需要。

（3）不能反映出个元件内部的接线情况，如端子编号。

（4）不能反映直流电源引自哪一组熔断器，标注的直流“正”、“负”极比较分散。

（5）很难表明完整的继电保护装置。

原理图体现了构成二次回路的所有设备及其工作原理，无法说明各元件之间的具体连接情况，更没有标明具体的接线端子和回路编号，因此一般不用于现场施工作业。

1.1.1.2展开图

展开图是根据原理接线图绘制的，是将二次设备按其线圈和触点的接线回路展开分别画出的，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。

展开图的特点如下：

（1）按不同的电源回路划分成多个独立回路。

主要有交流电流回路和交流电压回路、直流回路。

直流回路按其作用可分为控制回路、测量回路、保护回路和信号回路等。

在这些回路中，各继电器的动作顺序是自上而下、自左而右排列的。

（2）展开图的画图特点是基于能方便的看出动作顺序，清晰地了解同类回路的连接秩序。

它是将继电器的组成部分拆分开来表示。

例如一个电流继电器，其线圈在所属的二次电流回路，其触点在所属的直流回路中。

同一元器件的线圈、触点的文字符号是一样的。

（3）继电器和每一个小逻辑回路的作用都在展开图的右侧注明。

（4）各导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分类查找、施工和维修。

（5）图上画出的触点状态是未通电、未动作的状态。

（6）对于展开图中个别的继电器，若该继电器的触点在另一张图中表示或在其他安装单位中有表示，都在图纸上说明去向，对任何触点或回路也说明来处。

（7）直流正极按奇数顺序标号，负极回路则按偶数顺序标号。

回路经过元件（如线圈、电阻、电容等）后，其标号也随着改变。

（8）常用的回路都给与固定的编号，如跳闸回路用33、133、233、333等，合闸回路用3、103等。

（9）交流回路的标号除用三位数外，前面加注文字符号。

交流回路使用的数字范围是：

电压回路为600～799；电流回路为400～599.它们的个位数字表示不同的回路；十位数字表示互感器的组数。

回路使用的标号组，要与互感器文字符号前的“数字序号”相对应。

如1TA电流互感器的A相回路标号应是A411～A419；电压互感器2TA的A相回路标号是A621～A629。

展开图上凡与屏外有联系的回路编号，均应在端子排图上占据一个位置。

展开图中二次接线关系清晰，动作顺序层次分明，便于读图和分析。

但现场安装施工需要更具体的安装接线图。

1.1.1.3安装图

安装图是控制屏、保护屏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，是根据展开图绘制的。

1.1.2二次回路的识图方法

二次回路图的最大特点是逻辑性很强，在绘制时遵循着一定的规律，识图时只要抓住这些规律，就很容易看懂图纸，做到条理清晰。

看二次识图的基本技巧

看图前要清楚图纸上所标符号代表的设备名称，弄懂每个元件、继电器的动作原理及其功能，还要掌握如下识图技巧：

先一次，后两次；先交流，后直流；先电源，后接线；先线圈，后触点；先上后下；先左后右。

所谓“先一次，后两次”，就是当图中有一次接线和二次接线同时存在时，应先看一次部分，弄清是什么性质的设备，再看二次部分，具体起什么作用。

“先交流，后直流”，就是当图中有交流和直流两种回路同时存在时，应先看交流回路，再看直流回路。

交流回路一般由电流互感器和电压互感器的二次绕组引出，直接反映一次设备的运行状态，先把交流回路看懂后，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，对直流回路进行逻辑推断，再看直流回路就要容易一些了。

“先线圈，后触点”，就是要分析触点的动作情况，必须先找到继电器或装置的线圈，因为只有线圈通电，其相应触点才会动作，由触点的通断引起回路变化，进一步分析整个回路的动作过程。

一张图中，线圈和其触点是紧密相连的，遇线圈找触点，遇触点找线圈，这是迅速看图的一大技巧。

“先上后下”和“先左后右”，二次接线图纸都是按照保护装置或回路的动作逻辑先后顺序，从上到下，从左到右的画出来的。

所以看图时，先上后下，从左至右的看，是符合保护动作逻辑的，更容易看懂图纸。

1.1.3二次回路的异常处理

（1）当发生交流电压回路断线时，保护装置发出电压回路断线信号；有功及无功表指示不正常；电能表停转或走慢；断线相的相电压或有关线电压下降，其他相的相电压正常等。

电压互感器一次侧熔断器熔断时，其现象与此类似，同时电压互感器二次侧开口三角形处有较高电压。

交流电压回路断线，首先应停用可能引起误动作的保护及自动装置；其次，由于电压回路断线而是指示不正确时，应尽可能根据其他仪器的指示，对设备进行监视。

如空气开关跳闸或熔断器熔断，应立即试投一次，若再次跳闸，则二次回路故障，不得在试投。

若空气开关未跳闸、熔断器未熔断，则继续查找发生断线的原因，并及时处理。

（2）当发生交流电压回路短路时，应先断开该电压二次回路的所有负荷，退出可能引起无动的保护。

将空气开关（熔断器）试投一次，若再故障跳闸，则说明短路发生在电压互感器二次侧。

应查明故障点，若不能查明时，应将所带二次负荷倒至另一电压互感器的二次回路上。

若空气开关试投后没有跳闸，则应逐一地恢复所带负荷，如在恢复过程中遇上故障跳闸，则应停止该负荷，然后恢复其他负荷的正常运行，并通知有关人员处理有短路故障的二次回路。

第三章二次回路故障处理

1.1二次回路故障处理的内容

1）二次回路故障主要形式：

（1）开路故障：

指二次接线不良或脱落引起的回路断线故障。

（2）短路故障：

指二次回路中的电阻、电容、电压线圈等主要降压元件被意外短接或烧毁击穿等引起的短路故障。

（3）直流接地故障：

指有绝缘监察装置的直流控制电源系统发生正极或负极接地的故障。

（4）微机保护装置或PLC故障：

主要包括死机、内部元器件故障等。

2）查找二次回路故障的主要方法：

（1）测量电阻法

使用万用表的电阻档测量怀疑断线的回路通不通是查找二次回路开路故障的基本方法之一。

在测量前应先将被测量线路停电，否则当两个测量点跨越断线点或电阻时，万用表可能被烧毁。

然后甩开无关线路，使测量电流只能通过被测量的线路，以防止寄生回路影响测量结果。

当要确认北侧线路通时，要将万用表打在电阻档的R×1档，测量时电阻值应该接近零。

当要确认被测线不路通时，要选择万用表电阻档的R×100，测量时电阻值应无穷大。

当被测线路间有电阻元件时，要知道电阻元件的阻值，单独测量电阻元件本身是否完好，然后分别测量电阻元件两端的接线是否完好。

万用表打在电阻档时，黑表笔是万用表内部电池的正极，红表笔是万用表内部电池的负极。

测量二极管时，万用表打在电阻档R×100，黑表笔接二极管的阳极，红表笔接二极管的阴极，电阻值应很小，相反，电阻值很大，表示二极管的单向导电性能良好。

如果二极管已经击穿，两个方向测电阻均为零。

在认真分析电路的基础上，可以利用二极管的单向导电性可以在不断开接线的情况下很方便地判断设备的状态。

（2）测量电压法

在电源两极之间的一条回路中，必须会串联着一些降压元件，如电阻、继电器或接触器的电压线圈等，它们是这条回路的主要功能元件，也是正负极的分界点。

当一条回路有几个降压元件串联时，其中电阻最大的那个元件是主要降压元件。

当这条回路未被接通前存在一个断开点，一般是主令电器的接点，或者是继电器的接点，我们称之为断口。

断口的电阻值无限大，所以这时它是最大的降压元件，电源的正极、负极分别送到了端口的两侧，一旦断口闭合，该回路接通，主要功能元件就会启动，然后通过其他回路实现功能。

（3）测量对地电位法

用此方法查