内容发布更新时间 : 2024/5/19 18:20:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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5、变电站综合自动化二次回路的特点 五、变配电所的二次设备布置

变配电所的二次设备集中装设在主变压器和线路的控制屏和保护屏上，以及操作电源系统的直流屏上。

操作电源设置，供一级负荷的或者大型的变配电所，若装有电磁操作机构的断路器时，常采用蓄电池组作为合、分闸直流操作电源，需装设专用蓄电池组室，其直流系统屏安装在控制室；若装有弹簧操作机构的断路器时，宜采用小容量镉镍电池装置作为合、分闸直流操作电源，其镉镍电池屏和直流系统屏可安装在控制室。

对于中、小型变配电所，其直流系统屏、镉镍电池屏、电容器屏均安装在控制室。

控制室是整个变配电所的控制中心，控制室的布置应便于运行维护和操作巡视。一般的，保护屏、计量屏、电容器屏和远动通讯屏常安装在控制室后排，直流系统屏和控制屏安装在前排，便于运行监视和操作；控制屏的排列次序与配电间隔的次序尽可能对应，便于值班人员记忆，缩短判别和处理时间，减少误操作。

根据《35-110KV变电所设计规范》（GB 50059-92）规定：主变压器，母线分段、旁路和母联断路器，110KV屋内外配电装置的线路，35KV屋外配电装置的线路，他们的控制应该设在控制室；6-35KV屋内配电装置馈电线路，一般采用就地控制，即线路的保护和控制设备一同安装在开关柜上，不另设保护屏和控制屏。

六 、简述二次回路的重要性

二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。

例如：1、如果某变电所差动保护的二次回路接线有错误，则当电动机带的负荷较大或发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸，

2、如果线路保护有错误时，一旦系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳闸，不该跳闸的却跳闸了，就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故。

3、如果测量回路有问题，就将影响计量，少收或多收用户的电费，同时也难以判定电能的质量是否合格。

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

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电能等方面都起着极其重要的作用。

继电保护基础知识

一、继电保护的基本任务

继电保护是保证电力系统安全运行和提高供电可靠性的重要工具。

电力系统的组成：发电机、变压器、母线、输配电线路以及用电设备等。 电力系统中可能出现的故障主要是相间短路、接地短路和断线。 常见的不正常运行状态主要是过负荷、系统振荡和频率降低等。 故障的危害： （1）由于短路电流比正常运行电流大很多倍，当短路电流通过电器设备时，使电器设备发热，烧毁电器设备，并造成系统部分用户停电；

（2）由于短路使电力系统电压和频率下降，影响用户正常生产；

（3）由于系统震荡、同期遭到破坏时候，引起系统解列（电压频率下降），造成大面积停电。

引发

故障、异常运行状态 事故

事故：少送电、停止送电、电能质量降低、设备损坏、危害到人身安全等。 为避免或减少事故的发生，提高电力系统运行的可靠性，就必须采取预防事故的措施，尽可能消除事故发生的可能性，电气设备或输电线路一旦发生故障，就必须采取措施尽快将故障设备或线路从系统中切除，保证故障部分继续运行，避免事故的发生或缩小事故的范围和影响。

电力系统是一个整体，每个元件之间都有电或磁的联系，任一元件发生故障，都可能立即影响到正个系统的正常运行。

在短短时间内，值班人员发现故障并去切除故障是不能的，继电保护装置就是由一个或若干个继电器连接而成，能反应电力系统中电气设备故障或不正常运行状态，以实现某个（些）继电保护功能的装置。

继电保护装置的任务是：

（1）当被保护线路或电气元件发生故障时，保护装置迅速动作，有选择性地把有鼓掌的输电线路或电气元件从电力系统中切除，以消除或减小故障所引起的严重后果。

（2）当输电线路或电气元件出现不正常运行状态或发生不太严重的故障时（如非直接接地电网中发生单相接地），保护装置动作，发生警告信号，通知运行值班人员采取相形措施。

二、继电保护的基本要求 为使继电保护装置能及时、正确地完成它所担负的任务，对继电保护有以下四个要求：

1、选择性

当电力系统某部分发生故障时，保护装置应能首先断开离故障点最近的断路器，切除故障设备，从而使停电范围尽量缩小。

对相邻下一级线路起后备作用称远后备。

对本线路主保护起后备作用称近后备。包括：主保护、后备保护 总之，选择性是提高供电可靠性的基本条件。 2、快速性 作用：

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（1）快速切除故障可以减小短路电流对电气设备所引起的损害； （2）可以加速系统电压的恢复，为电动机自启动创造有利条件； （3）可以提高发电机并列运行的稳定性。

故障切除时间=保护装置动作时间+断路器跳闸时电弧熄灭为止的时间

现代电网中快速保护装置最小动作时限一般达0.02～0.04S，断路器最小动作时间约为0.05～0.06S。(公司所有装置跳闸出口的时间大约为50ms)

3、灵敏性

灵敏性是指保护区间内发生的任何故障，保护装置是否都能反应出来。 一般是用被保护电气设备故障时通过保护装置的故障参数（如Ik）与保护装置的动作参数（如动作电流）的比较俩判断，两比值，称灵敏系数，Ksen。

反应故障时参量升高而动作的保护装置

Ksen=保护区末端金属性短路时故障参量的最小计算值∕保护装置的动作值 反应故障时参量降低而动作的保护装置

Ksen=保护装置的动作值∕保护区末端金属性短路时故障参量的最大计算值 最大运行方式：被保护线路末端发生故障时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流最大的运行方式。

最小运行方式：被保护线路末端发生故障时，系统等效阻抗最大，通过保护装置的短路电流最小的运行方式。

4、可靠性

投入运行的保护装置应经常处于准备动作状态，当被保护设备发生故障和不正常工作状态时，保护装置应正确动作，不拒动；其他设备的保护装置不应误动。

若不满足可靠性，则保护装置本身便成为扩大事故或直接造成事故的根源。

三、继电保护的基本原理及构成 为实现继电保护功能，必须能够让保护装置区分系统正常运行与发生发故障或不正常运行状态。

基本原理：

1、利用故障前、后电气量的显著变化，如I、U；

U2、同时反应电压与电力之间数值或相位的变化，如Z=U∕I，??Arg；

I3、被保护设备两端电流相位（或功率方向）或大小的变化； 4、故障时才出现的某些对称分量，如U、I、P； 5、非电气量的差别，如温度、气体；

6、电气量波形和时域、频域分析上的特点。

利用以上这些差别可以构成各种不同原理的继电保护。 构成：

测量部分、逻辑部分、执行部分三部分组成。

运行参数 跳闸或发信号

测量部分 逻辑部分 执行部分

整定值

测量部分：判断是否发生故障

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逻辑部分：判断保护装置是否跳闸 执行部分：动作断路器跳闸或发信号 注：公司的继电保护装置

微机保护装置对以上各种保护的实现方式主要是：

1、数据采集部分，采集二次侧的电压和电流，经过精度很高的电压互感器和电流互感器变换成弱电信号，经阻容滤波送入单片机采集；还有就是接入的开入量，经光电隔离送入CPU；

2、逻辑部分，主要计算采集的数据，换算成一次侧数据，与各种保护的定值进行比较，检查是否达到动作条件，是执行闭合跳闸出口还是仅发发警告信号；

3、执行部分，主要由继电器组成，CPU发信号使继电器动作，触点的闭合或者断开老实现对外部装置的控制，如合闸、跳闸、备用电源的投入等；

装置采用高速单片机，数据处理能力很强，很短的时间对各种故障定值与采集数据进行比较，只要达到整定值就会动作，不会出现拒动的情况，装置的抗干扰能力很强，不会因为干扰出现误动；绝大部分的保护都可以选择投跳闸或告警，具体的情况视现场工作状况而定。

对于继电保护的选择性，可以视现场运行的具体情况，在定值的整定时采取一定的顺序来实现，对于快速性，装置对故障的反应时间仅为50ms左右，满足继电保护的要求，并且动作的延迟时间可以由用户自己设定，可依据现场情况整定；对于灵敏性，装置的各种动作精度为正负3%，达到了很高的灵敏度。公司装置的现场运行情况良好，多年的经营使公司产品遍布大江南北，但是返修很少，以上都可说明装置的可靠性达到很高的要求。

四、继电器的基本原理及分类 （一）原理

继电器是继电保护装置的基本组成元件之一，它是当输入量的变化达到规定的要求时，在其输出电路中被控量发生预定阶跃变化的一种自动器件。《二次部分》P42图3—3

继电特性：当控制量（通入线圈的电流）变化到某一定值时，被控量（触点两端的电压）发生突变。

（二）分类

按组成原理分：电磁型、感应型、整流型、晶体管型（静态）等继电器； 按其反应的物理量分：电流、电压、功率方向、阻抗、频率、气体等继电器； 按其用途分：测量继电器、辅助继电器等；

按触点分：1、D型，动断型；2、H型，动合型；3、Z型，转换型（组合型） 五、互感器的极性、方向、误差、接线 互感器的作用：

1、 将一次设备的高电压、大电流线性变换成适用与二次设备的低电压、小电流设备；

2、 将一次、二次设备安全隔离，使高、低压回路不存在电的联系； 3、 降低保护装置及测量仪表的造价； 4、 便于运行维护和调试。

继电保护装置一般是通过电力系统中的电压互感器（PT）、电流互感器（CT）接入的。PT的二次额定电压为100V，CT的二次额定电流为5A或1A。

互感器的二次侧都应有可靠的保护接地，以防互感器的一、二次绕组间绝缘损坏时，高电压对二次设备及人身安全的危害。

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在运行中，CT的二次侧不允许开路，以防数值很大的二次绕组感应电势，造成设备和人身安全；PT的二次侧不允许短路。

（一）极性和方向 通常用L1与K1、L2与K2分别表示一、二次绕组的同极性端子，也可用“*”号标示。

继电保护用互感器一次电压（或电流）的正方向规定为从“*”端指向无“*”端。

电压互感器二次电压的正方向规定为从“*”端指向无“*”，电流互感器二次电流的正方向规定为从无“*”端指向“*”端。

确定互感器一、二次侧电流正方向可采取减极性原则，即：一次侧电流从同极性端流入，二次侧从同极性端流出。

（二）误差与选择 1、CT误差

CT误差分：电流误差、角误差两部分。

电流误差为由二次绕组测得的一次绕组电流值（折算值）与一次电流实际值之差，对一次电流实际值的百分比。

角误差：二次电流相量旋转180o与一次电流相量之间的夹角δ。规定旋转的二次电流相量超前一次电流相量时，角误差为正。

CT的误差决定与结构、铁心质量、一次电流的大小和二次回路的阻抗。 根本原因：励磁电流的存在。

根本措施：减少励磁电流。反激磁补偿发、分路补偿法。 2、CT的选择及10%误差曲线

规定：在实际运行条件下，保护装置用CT的电流误差不超过10%，而角度误差不应超过7o。

为保证继保正确、可靠的运行，CT的二次侧负载阻抗应满足CT的10%误差曲线。

电流倍数=发生短路时，一次侧实际短路电流∕CT一次侧额定电流 m=Ik∕IN

满足电流误差为10%时的一次电流倍数m10与负载阻抗ZL之间的曲线，就是CT的10%误差曲线。《二次部分》P48图3—14

若大于10%误差曲线，保护不能按照预设的条件来动作，影响保护装置的可靠性。

3、PT的接线方式《二次部分》P48图3—15

当线路或设备的额定电压比较高时，仪器仪表和继电保护装置不能直接检测，所以一般都采用PT，将被测电压变换为基准的额定电压等级，以便于选用基准额定电压的仪表、仪器或其他监控电器。 常用接线主要有YN，YN，V、 V，v YN，yn 6～10KV配电装置常用三相五柱式PT，它有两个边柱贴心，可作为零序磁通的通路。如图3-15（a）

（1）YN，YN，V接线

6～10KV配电装置常用三相五柱式PT，它有两个边柱贴心，可作为零序磁通的通路。如图3-15（a）所示。YN，YN，V接线的PT有两个绕组，一个接成星形，可以测量相电压、线电压，；供测量和继保专用；一个接成开口三角形（叫附加绕组）做接地保护用。

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