1.4　工厂供电回路图识读

工厂供电回路是指电气设备在电路中相互连接的先后顺序。按照电气设备的功能及电压不同，供电回路可分为一次回路（电气主接线）和二次回路。

1.4.1　工厂一次回路图识读

（1）一次回路图的特点

①一次回路图的基本组成和主要特征一般用概略图来描述。

②通常仅用符号表示各项设备，而对设备的技术数据、详细的电气接线、电气原理等都不作详细表示。详细描述这些内容则要参看分系统电气图、接线图、电路图等。

③为了简化作图，对于相同的项目，其内部构成只描述了其中的一个，其余项目只在功能框内注以“电路同××”，避免了对项目的重复描述，图面更清晰，更便于阅读。

④对于较小系统的电气系统图，除特殊情况外，几乎无一例外地画成单线图，并以母线为核心将各个项目（如电源、负载、开关电器、电线电缆等）联系在一起。

⑤母线的上方为电源进线，电源的进线如果以出线的形式送至母线，则将此电源进线引至图的下方，然后用转折线接至开关柜，再接到母线上。母线的下方为出线，一般都是经过配电屏中的开关设备和电线电缆送至负载的。

⑥在分系统电气系统图中，为了较详细地描述对象，通常都标注主要项目的技术数据。

⑦为了突出系统图的功能，供使用维修参考，图中一般还标注了有关的设计参数，如系统的设备容量、计算容量、计算电流以及各路出线的安装功率、计算功率、计算电流、电压损失等。这些也是图样所表达的重要内容，也是这类电气系统图的重要特色之一。

⑧配电屏是系统的主要组成部分，因此，阅读电气系统图应按照图样标注的配电屏型号，查阅有关手册，把这些基本电气系统图读懂。

（2）某工厂变电所一次回路图识读

如图1-24所示为某工厂6～10/0.4kV配电变电所一次回路图。这是一种最常见的高压侧无母线的电气系统一次回路图，由6～10kV架空线或电缆引入，经高压隔离开关QS和高压断路器QF送到变压器T。当负荷较小（如315kV·A及以下）时，可采用跌落式熔断器（FU₁）、隔离开关（QS₂）、熔断器（FU₂）；也可以采用负荷开关（Q）、熔断器（FU₃）对变压器实施高压控制。

经变压器T降压成400/230V低压后，进入低压配电室，经低压总开关（空气断路器或负荷开关）送到低压母线，再经过低压刀开关和熔断器或其他开关送至各用电点。

高、低压侧均装有电流互感器及电压互感器，用于测量及保护。电流互感器的二次线圈与电压互感器的二次线圈分别接到电能表的电流线圈和电压线圈，以便计量电能量损耗。电流互感器二次线圈还接通电流表，以便测量各相电流，并供电给电流继电器以实现过电流保护。电压互感器的二次线圈接到电压表，以便测量电压，并供电给绝缘监测用的仪表。

为了防止雷电波沿架空线侵入变电所，在进线处安装有避雷器FV。

（3）某工厂变配电所电气一次回路图识读

如图1-25所示为某工厂变配电所高、低压侧电气一次回路图。该工厂变配电所是将6～10kV高压降为220/380V的终端变电所，其主接线也比较简单，一般用1～2台主变压器。它与车间变电所的主要不同之处在于：①变压器高压侧有计量、进线、操作用的高压开关柜；因此须配有高压控制室。一般高压控制室与低压配电室是分设的，但只有一台变压器且容量较小的工厂变电所，其高压开关柜只有2～3台，故允许两者合在一室，但要符合操作及安全规定。②小型工厂变电所的电气主接线要比车间变电所复杂。

①电源　该厂电源由地区变电所经4km长架空线路获取，进入厂区后用10kV电缆引入10/0.4kV变电所。

②主接线形式　10kV高压侧为单母线隔离插头（相当于隔离开关功能，但结构不同）分段，220/380V低压侧为单母线断路器分段。

③主变压器　采用低损耗的S9-500/10、S9-315/10电力变压器各一台，降压后经电缆分别将电能输往低压母线Ⅰ、Ⅱ段。

④高压侧　采用JYN2-10型交流金属封闭型移开式高压开关柜5台，编号分别为Y₁～Y₅。Y₁为电压互感器-避雷器柜，供测量仪表电压线圈、作交流操作电源及防雷保护用；Y₂为通断高压侧电源的总开关柜；Y₃是供计量电能及限电用（有电力定量器）；Y₄、Y₅分别为两台主变压器的操作柜。高压开关柜还装有控制、保护、测量、指示等二次回路设备。

⑤低压部分　220/380V低压母线为单母线经断路器分段。单母线断路器分段的两段母线Ⅰ、Ⅱ分别经编号为P₃～P₇、P₁₁～P₁₃的PGL2型低压配电屏配电给全厂生产、办公、生活的动力和照明负荷。P₁、P₂、P₉、P₁₄、P₁₅各低压配电屏用于引入电能或分段联络；P₈、P₁₀是为了提高电路的功率因数而装设的PGJ1-2型无功功率自动补偿静电电容器屏。

在图1-25（b）中，因图幅限制，P₄～P₇、P₁₀～P₁₂没有分别画出接线图，在工程设计图中因为要分别标注出各屏引出线电路的用途等是应详细画出的。

电气系统一次回路图是以各配电屏的单元为基础组合而成的，所以，阅读电气系统一次电路图时，应按照图样标注的配电屏型号查阅有关手册，把有关配电屏电气系统一次电路图看懂。

看图的步骤可按电能输送的路径进行，即读标题栏→看技术说明→读接线图（可由电源到负载，从高压到低压，从左到右，从上到下依次读图）→了解主要电气设备材料明细表。

1.4.2　工厂二次回路图识读

（1）二次回路图的主要内容

为了保证一次设备运行的可靠性和安全性，需要许多辅助电气设备为之服务，这些对一次设备进行控制、调节、保护和监测等的是二次设备，二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。按照用途，通常将二次回路图分为原理接线图和安装接线图两大类。

二次回路的内容包括发电厂和变电所一次设备的控制、调节、继电保护和自动装置、测量和信号回路以及操作电源系统。

①控制回路　控制回路是由控制开关和控制对象（断路器、隔离开关）的传递机构及执行（或操动）机构组成的，其作用是对一次开关设备进行“跳”“合”闸操作。

a.控制回路按自动化程度可分为手动和自动控制两种。

b.按控制距离可分为就地和距离控制两种。

c.按控制方式可分为分散和集中控制两种，分散控制均为“一对一”控制，集中控制有“一对一”和“一对N”的选线控制。

d.按操作电源性质可分为直流和交流操作两种；按操作电源电压和电流大小可分为强电和弱电控制两种。

②调节回路　调节回路是指调节型自动装置，它由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成，其作用是根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。

③继电保护和自动装置回路　继电保护和自动装置回路由测量、比较部分，逻辑判断部分和执行部分组成，其作用是自动判别一次设备的运行状态，在系统发生故障或异常运行时，自动跳开断路器，切除故障或发出故障信号，故障或异常运行状态消失后，快速投入断路器，恢复系统正常运行。

④测量回路　测量回路由各种测量仪表及其相关回路组成。配电柜上的仪表一般安装在面板上，因此这类仪表又叫开关板表，其作用是指示或记录一次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备运行情况。它是分析电能质量、计算经济指标、了解系统主设备运行工况的主要依据。

⑤信号回路　信号回路由信号发送机构、传送机构和信号器具构成，其作用是反映一、二次设备的工作状态。

a.信号回路按信号性质可分为事故信号、预告信号、指挥信号和位置信号4种。

b.按信号的显示方式可分为灯光信号和音响信号2种。

c.按信号的复归方式可分为手动复归和自动复归2种。

信号设备分为正常运行显示信号设备、事故信号设备、指挥信号设备等。

a.正常运行显示信号设备一般为不同颜色的信号灯、光字牌，常用于电源指示（有、无及相别）、开关通断位置指示、设备运行与停止显示等。

b.事故信号设备包括事故预告信号设备和事故已发生信号设备（简称事故信号设备）。事故信号在某些情况下又称为中央信号。当电气设备或系统出现了某些事故预兆或某些不正常情况（如绝缘不良、中性点不接地、三相系统中一相接地、轻度过负荷、设备温升偏高等），但尚未达到设备或系统即刻就不能运行的严重程度，这时所发出的信号称为事故预告信号；当电气设备或系统故障已经发生、自动开关已跳闸，这时所发出的信号称事故信号。事故预告信号和事故信号一般由灯光信号和音响信号两部分组成。音响信号可唤起值班人员和操作人员注意；灯光信号可提示事故类别、性质，事故发生地点等。为了区分事故信号和事故预告信号，可采用不同的音响信号设备，如事故信号采用蜂鸣器、电笛、电喇叭等，事故预告信号采用电铃。

c.指挥信号主要用于不同地点（如控制室和操作间）之间的信号联络与信号指挥，多采用光字牌、音响等。

⑥操作电源系统　操作电源系统由电源设备和供电网络组成，它包括直流和交流电源系统，其作用是供给上述各回路工作电源。发电厂和变电所的操作电源多采用直流电源系统，简称直流系统，对小型变电所也有采用交流电源或整流电源的。

（2）识读二次回路图的方法

二次回路图阅读的难度较大。识读比较复杂的二次图时，通常应掌握以下方法。

①概略了解图的全部内容，例如图样的名称、设备明细表、设计说明等，然后大致看一遍图样的主要内容，尤其要看一下与二次电路相关的主电路，从而达到比较准确地把握住图样所表现的主题。

②在电路图中，各种开关触点都是按起始状态位置画的，如按钮未按下，开关未合闸，继电器线圈未通电，触点未动作等，这种状态称为图的原始状态。但看图时不能完全按原始状态来分析，否则很难理解图样所表现的工作原理。为了读图方便，可将图样或图样的一部分改画成某种带电状态的图样，称为状态分析图。状态分析图是由看图者作为看图过程而绘制的一种图，通常不必十分正规地画出，用铅笔在原图上另加标记亦可。

③在电路图中，同一设备的各个元件位于不同回路的情况比较多，在用分开表示法的图中往往将各个元件画在不同的回路，甚至不同的图纸上。看图时应从整体观念上去了解各设备的作用。例如，辅助开关的开合状态就应从主开关开合状态去分析，继电器触点的开合状态就应从继电器线圈带电状态或从其他传感元件的工作状态去分析。一般来说，继电器触点是执行元件，因此应从触点看线圈的状态，不要看到线圈去找触点。

④任何一个复杂的电路都是由若干基本电路、基本环节构成的。看复杂的电路图一般应将图分成若干部分来看，由易到难，层层深入，分别将各个部分、各个回路看懂，整个图样就能看懂。

⑤二次图的种类较多。对某一设备、装置和系统，这些图实际上是从不同的使用角度、不同的侧面，对同一对象采用不同的描述手段。显然，这些图存在着内部的联系。因此，读各种二次图应将各种图联系起来阅读。掌握各类图的互换与绘制方法，是阅读二次图的一个十分重要的方法。

（3）二次回路图识图要领

二次回路图的逻辑性很强，在绘制时遵循着一定的规律，看图时若能抓住此规律就很容易看懂。

①先交流，后直流　一般说来，交流回路比较简单，容易看懂。因此识图时，先看二次接线图的交流回路，把交流回路看完弄懂后，根据交流回路的电气量以及在系统中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。

②交流看电源，直流找线圈　看交流回路要从电源入手。交流回路有交流电流回路和电压回路两部分，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或电压量起什么作用，与直流回路有何关系，这些电气量是由哪些继电器反映出来的，找出它们的符号和相应的触点回路，看它们用在什么回路，与什么回路有关，在心中形成一个基本轮廓。

③抓住触点，逐个查清　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，屏外设备一个也不漏　这个识图要领主要是针对端子排图和屏后安装图而言的。展开图上凡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。

（4）DW型断路器的电磁操作控制回路图识读

如图1-26所示是DW型断路器的交直流电磁合闸电路。

先看图中的元件表、图形符号和文字符号，电路由合闸线圈YO、合闸接触器KO、时间继电器等组成。按照看图方法，要使断路器合闸，必须先使YO线圈得电；要使YO线圈得电，必须使KO动合触点闭合，即必须使KO接触器线圈得电。要使KO线圈得电，必须满足SB按钮闭合，同时QF的动断触点不断开，或KO的动合触点闭合（必须是KO线圈先得电后，才能闭合，起自保作用）且时间继电器的动断触点不断开。这样，大体上分析出了它们的因果关系。

当按下合闸按钮SB时，合闸接触器KO得电，同时时间继电器KT也得电，KO的动合触点闭合，使合闸电磁铁线圈YO得电，断路器合闸，同时KO的另一个辅助触点KO（1-2）自保（即使松开SB按钮也能保持KO和KT有电）。当KT的延时时间到时，KT的动断触点断开，使KO线圈失电，其动合触点断开，切断合闸回路，使合闸线圈的通电时间为KT的延时时间。这里设置时间继电器的作用有两个：防止合闸线圈YO长时间通电而过热烧毁（因为它是短时工作制的），KT的动合触点是用来“防跳”的。

KT动合触点的“防跳”过程：当合闸按钮SB按下不返回或被粘住，而断路器QF所在的电路存在着永久性短路时，继电保护装置就会使断路器QF跳闸，这时断路器的动断触点QF（1-2）闭合。假如没有这个时间继电器KT及其动断触点KT（1-2）和动合触点KT（3-4），则合闸接触器KO将再次自动通电动作，使合闸线圈YO再次通电，断路器QF再次自动合闸。由于是永久性短路，继电保护装置又要动作，使断路器再次跳闸。这时QF的动断触点又闭合，又要使QF再一次合闸。如此反复地在短路状态下跳闸、合闸（称之为“跳动”现象），将会使断路器的触点烧毁而熔焊在一起，使短路故障扩大。因此，增加时间继电器KT后，在SB不返回或被粘住时，时间继电器KT瞬时闭合的动合触点KT（3-4）是闭合的，保持了KT有电，这样KT的动断触点KT（1-2）打开，不会在QF跳闸之后再次使KO有电，断路器再次合闸，从而达到了“防跳”的目的。断路器QF的动断触点QF（1-2）用来防止断路器已经处于合闸位置时的误合闸操作。

从本例的分析可见，要看懂、分析清楚电路图的功能或作用，除了要知道图中的图形符号、文字符号、元器件的工作原理外，还需要具备与之相关的理论知识。

（5）备用电源自动投入二次回路接线图识读

图1-27所示为某备用电源自动投入二次回路接线图，该二次回路由交流电流电压测量部分和直流逻辑回路组成。

①电压测量回路。由分别测量两段母线电压的低电压继电器1KV₁、1KV₂和2KV₁、2KV₂构成，作用是当母线失电时触点闭合启动逻辑回路跳开原来工作的断路器1QF或2QF，它是启动逻辑回路的主要条件之一。

②电流闭锁回路。测量线路Ⅰ段电流回路的电流继电器1KA和测量线路Ⅱ段电流回路的电流继电器2KA组成电流闭锁回路，其作用是只有该线路电流增大同时该段母线电压降低时，逻辑电路中的中间继电器1KM或2KM才能动作去跳开1QF或2QF。

③合闸逻辑回路

a.在逻辑回路中接有一个延时返回的时间继电器1KT，该继电器受主电路工作断路器1QF和2QF的动合辅助触点控制。在主电路的工作断路器1QF、2QF都处于合闸位置时，继电器KT带电吸合；在主电路的工作断路器1QF和2QF中的任何一个跳闸后，KT因断路器的动合辅助接点断开而失电，开始其延时释放的过程。时间继电器KT的动合触点串接在备用断路器3QF的合闸回路中，其延时时间（也就是动合触点在线圈失电后继续保持接通的时间，一般为0.5～0.8s）应能保证备用断路器可靠合闸一次。

b.只有当备用电源有电时（由电压继电器1KV₁、1KV₂和2KV₁、2KV₂测量，有电时动合触点闭合）才允许接通工作断路器的跳闸回路，即允许1KM或2KM动作。

c.在工作断路器跳闸后，备用断路器3QF的合闸元件3KO在工作断路器的动断辅助触点（1QF或2QF）闭合而时间继电器KT的动合触点尚未返回（即打开）的这段时间内动作，将备用断路器3QF合闸投入。

d.备用断路器3QF在合闸一次后，由于时间继电器KT的动合触点因延时时间已到而断开，所以备用断路器3QF可在故障母线保护动作时将其跳开，不会引起再次合闸。也就是说保证装置只能合闸一次。

e.SA是装置的投入和退出的转换开关。