1、 课程名称： 课程编码： 培训对象： 开发人： 认证时间： 变电二次设备及系统 非电专业新员工 霍永红 2012年8月 ZYYW20120204 变电二次设备及系统 主讲：宋志明 变电二次设备及系统 变电二次设备及系统 变电二次系统构成 微机保护系统 安全自动装置 监控系统 继电保护基本知识 继电保护配置及原理 微机保护装置组成 变压器保护 线路保护 母线保护 课程结构图 变电二次设备及系统 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统 一次设备是直接生产、输送和分配电能的 设备，如发电机、变压器、断路器、隔离 开关、电力电缆、母线、输电线、电抗器 、避雷器、高压熔断器、电流互感器、电 压互感
2、器等。 一次设备及其相互间的连接电路称为一次 接线或主接线，是构成电力系统的主体。 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统 对一次设备起控制、保护、调节、测量等 作用的设备称为二次设备，如控制与信号 、继电保护及安全自动装置、电气测量仪 表、操作电源等。 二次设备及其相互间的连接电路称为二次 接线或二次回路。 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统 变电 站二 次系 统的 构成 包括 ： 1. 监控子 系统 2. 保护子 系统 3. 自动控 制系 统 4. 人机联 系 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统 2 继电保护基本知识 单击此处编辑课程编码 电力系统故障 变电二次设
3、备及系统 所谓短路是指相与相之间或相 与地之间的短接，以及电 机或变压器 同 一 相 绕组不同线匝之间的短接。电力系统 短路的基本形式有 三相短路、两相短路、 单相接地短路、 两相接地短路及发电机或变压器同一相绕组不同线匝之 间的短接（简称匝间短路）。 2 继电保护基本知识 变电二次设备及系统 电力系统故障的危害有哪些？ 2.1 继电保护基本知识 变电二次设备及系统 故障 点的 电弧 使故 障设 备损 坏。 短路 电流 使故 障回 路中 的设 备遭 到损 坏。 短路 时可 能使 电力 系统 的 电压 大幅度 下降 ，使 用 户的 正常 工作 遭到 破坏 ，影 响用 户产 品质 量。 严 重时
4、可能 造成 电压 崩溃 ，引 起大 面积 停电 。 破坏 电力 系统 运行 的 稳定性 。可 能引 起系 统振 荡 ， 甚 至造成 电力系 统的瓦 解。 2.1 继电保护基本知识 变电二次设备及系统 2 .1.1 继电保护的作用 继电保护的接线简图 继电保护与一次侧电力系 统设备之间的连接简图。 继电保护就是通过二次 侧弱电系统来控制（如 跳开、闭合）一次侧强 电系统设备。 内部故障时发出跳闸命令 不正常工作时发出告警信号 变电二次设备及系统 继电保护的要求 选择性 速动性 灵敏性 可靠性 简称“四性” 2.1.2 继电保护的基本要求 变电二次设备及系统 选择性 1 2 3 4 5 6 7 8
5、 A B C D 例1： k1 1 2 当k1点 短路时，保护1 、2 动 跳1QF,2QF 有选择性 2.1.2 继电保护的基本要求 变电二次设备及系统 选择性 例2： 当k2点 短路时，保护5 、6 动 跳5QF 、6QF 2.1.2 继电保护的基本要 求 变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要求 速动性 可以提高系统稳定性 减少用户在低电压下工作时间 减少故障元件损坏程度 避免故障进一步扩大 作用 于断 路器 跳闸 的保 护都 要求 动作 迅速 变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要 求 灵敏性 对反应于数值上升而动作的过量保护（如电流保护） set k sen I
6、I K mi n . 保护的动作参数 故障参数的最小计算值 保护区内金属性短路时 = 变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要 求 灵敏性 对反应数值下降而动作的欠量保护（如低电压保护） max . k set sen U U K 故障参数的最大计算值 保护区内金属性短路时 保护的动作参数 = 变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要 求 可靠性 动作总次数 正确动作次数 正确动作率 100 = 变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要 求 可靠性 敌不动 我不动 拒动 敌一动 我乱动 误动 变电二次设备及系统 2.1.3 继电保护基本构成 测量部分的作用是测量被保护元
7、件的运行参数，并与保护的 整定值进行比较，以判断被保护元件是否发生故障。 逻辑部分是根据测量部分输出的信号，按照预定的逻辑关系，判断 保护装置是否应该动作，即实现选择性的要求，并向执行部分发出 信号。 执行部分根据逻辑部分送来的信号，按照预定的任务，动作于断路 器跳闸或发出信号。 变电二次设备及系统 2.1.4 继电保护分类 按保护所反应的故障类型 接地保护 失磁保护 相间短路保护 匝间短路保护 变电二次设备及系统 2.1.4 继电保护分类 主保护 后备保护 辅助保护 一般用于弥补主 保护某些性能的 不足，而装设的 一种保护 。 能按要求切除被保护线路 （或元件）范围内的短路 故障起主要作用的
8、继电保 护。 当主保护或断路器拒 绝动作时起作用的继 电保护。有远后备和 近后备两种方式。 变电二次设备及系统 1 2 3 4 5 6 2.1.4 继电保护分类 变压器保护 输电线路保护 发电机保护 母线保护 电动机保护 按被保护的对象 电容器保护 变电二次设备及系统 2.1.4 继电保护分类 按保护所反应的物理量 电流保护 电压保护 方向电流保护 距离保护 差动保护 高频保护 瓦斯保护 变电二次设备及系统 课上练习 选择题 1、下列不属于电力系统继电保护的四项基 本性能要求的是（ ）。 （A）可靠性；（B）安全性；（C）选择 性；（D）快速性。 2、属于二次设备的是（ ）。 （A）母线；（B
9、）断路器；（C）电流互 感器；（D）继电器。 B D 变电二次设备及系统 3、当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近 的断路器，是继电保护的（ ）的体现。 （A）快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（ D）灵敏性。 4、以允许的可能最快速度动作于断路器跳闸，以 断开故障或终止异常状态的发展，是继电保护的 （ ）的体现。 （A）灵敏性；（B）快速性；（C）可靠性；（ D）选择性。 课上练习 B B 变电二次设备及系统 判断题 1、电力系统继电保护的四项基本性能要求 为可信赖性、安全性、选择性和快速性。 （ ） 2、继电保护装置是保证电力元件安全运行 的基本设备，任何电力元件不得在无保护 的状态
10、下运行。（ ） 课上练习 变电二次设备及系统 3、继电保护在电力系统的主要作用是防止 事故的发展，限制事故的影响范围，最大 限度的确保安全发、供电。（ ） 4、电力系统继电保护的四项基本性能要求 为可靠性、选择性、快速性和灵敏性。（ ） 课上练习 变电二次设备及系统 5、快速切除故障，是为了提高电力系统的 暂态稳定性。（ ） 6、不重要的电力设备可以在短时间内无保 护状态下运行。（ ） 课上练习 变电二次设备及系统 2.2 继电保护配置及原理 变电二次设备及系统 2.2 继电保护配置及原理 变电二次设备及系统 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 1
11、10kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 母 线保护 范围 线 路保护 范围 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母
12、 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路
13、 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1
14、#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1 母 110kV 2 母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 主 变保护 范围 2.2 继电保护配置及原理 变电二次设备及系统 2.2.1 220kV线路保护 变电二次设备及系统 2.2.1 220kV线路保护 变电二次设备及系统 2.2.1.1 220kV线路保护-主保护 纵 联保护 ：是利 用线路 两端的 电气量 在故障 与非故 障时的 特征差 异构 成保护。 Im In M N In In 如何比较两 端的电气量？ 本端电气量信息告诉对端， 对端电气量信息告诉本端。 变电二次设备及系统 2.2.1.1 220k
15、V线路保护-主保护 通道类 型： 电 力线载波通道 微波通道 光纤通道 导引线通道 随着电网的建设发展，线路保护通道将实现全面光纤化。 变电二次设备及系统 2.2.1.1 220kV线路保护-主保护 变电二次设备及系统 距离保护工作原理： A B C D 1 2 Zd Ud Id . . . . 1 f e f d d d ld I U Z I U Z Z = = = 0 0 3 . . . . = + + = c I b I a I I ka I c I b I a I I . . . . . 0 3 = + + = 零序保护工作原理： 3I0 短路时： 正常时： Im In M N In
16、In 2.2.1.2 220kV 线路保护 -后备保护 变电二次设备及系统 U I R =阻抗测量 电路中通过的电流与它两端的电压成正比， 与它的电阻成反比。 U Z I = 欧姆定律 距离保护 2.2.1.2 220kV 线路保护 -后备保护 变电二次设备及系统 短路故障时 距离保护是 反 映被保 护线路 始端电 压和线 路电流 的比值 而 工 作的一 种保护 ，这个 比值称 为测量 阻抗 A B C QF1 QF2 QF3 A B C QF1 QF2 QF3 mK U ZZ I = = K Z 正常运行时 I Z U I Z U 负载阻抗， 其值较大 短路阻抗， 其值较小 f Z K f
17、R 2.2.1.2 220kV 线路保护 -后备保护 变电二次设备及系统 距离保护的由来 0 K U Z Zl I = = 就 是保护 安装处 与短路 点之间 的距离 l 距离保护的定义 距 离保护 就是根 据故障 点至保 护安装 处的距 离来确 定动作 时间的 一种保护方式 因 为 距 离 保 护 时根据 测量阻 抗的大 小来反 映故障 点的远 近，故 称为 距 离保护 。由于 它是反 映阻抗 参数而 工作的 ，故有 时也成 为阻抗 保护。 2.2.1.2 220kV线路保护 -后备保护 变电二次设备及系统 距离保护属于反应单端电气量变化而构成的保护。 距离保护的配置一般为三段式。 距离保护
18、的优点是基本不受系统运行方式变化的影响。其 中，距离I段不受系统运行方式的影响。 2.2.1.2 220kV线路保护 -后备保护 变电二次设备及系统 单击此处编辑课程编码 2.2.1.3 220kV线路保护 -主流厂家设备 变电二次设备及系统 课上练习 1、既能保护本线路全长，又能保护相邻线路 全长的保护是（ ）。 (A)距离段； (B)距离段；(C)距离段 (D)高频距离保护。 2、高频保护的范围（ ）。 （A）本线路全长； （B）相邻一部分； （C）本线路全长及下一段线路的一部分； （D）相邻线路。 C A 变电二次设备及系统 课上练习 220kV 线路保护是如何配置的？ 主保 护： 纵联
19、 差动 保护 纵联 距离 （方 向） 保护 后备 保护 ：三 段式 的相 间距 离保 护 三段式 的接 地距 离保 护 阶段式 零序 保护 。 变电二次设备及系统 2.2.2 220kV 母线保护的配置 变电二次设备及系统 2.2.2 220kV 母线保护的配置 220kV 1母 220kV 2母 线路1 线路2 母 联 I 1 I ML I 2 母 线差动 保护基 本原理 ：基尔 霍夫电 流定律12 I =-I c d12 I =I +I =0 变电二次设备及系统 2.2.2.1 220kV 母线保护 -母线差动保护 220kV 1母 220kV 2母 线路1 线路2 母 联 I 1 I M
20、L I 2 母 线差动 保护基 本原理 ：基尔 霍夫电 流定律母线发生故障时： 例如1号 母线 故障 I 1 I 1 I 1 c d12 I =I +I 0 故 障母线 的选择 ： 1 母小差 ： 2 母小差 ： c d1 1M L I =I +I 0 cd2 2 ML I =I -I 0 = 变电二次设备及系统 如图所示，220kV母 线配置有差动保护 ，电流值为二次流 入保护的电流，（ 各断路器CT变比相 同），试求大差和I 母小差、II母小差 各多少安？ 课上练习 变电二次设备及系统 区外故障 I II ML * * * * * I2 I1 IM I3 I4 2.2.2.1 220kV
21、母线保护 -母线差动保护 变电二次设备及系统 区内故障 I II ML * * * * * I2 I1 IM I3 I4 K2 2.2.2.1 220kV 母线保护 -母线差动保护 变电二次设备及系统 区内故障 I II ML * * * * * I2 I1 IM I3 I4 K1 2.2.2.1 220kV 母线保护 -母线差动保护 变电二次设备及系统 220kV 1母 220kV 2母 线路1 线 路 2 母 联 断路器拒动 线 路 4 线路3 断路器失灵保护是“近后备“中 防止开关拒动的一项有效措施，当 断路器拒动时快速切除相连的其它 电源支路，保证系统稳定。 2.2.2.2 220kV
22、 母线保护 -断路器失灵保护 变电二次设备及系统 2.2.2.3 220kV 母线保护 -母联断路器相关保护 母联死区保护 母联失灵保护 充电过流保护（选配） 非全相保护（选配） 220kV 1母 220kV 2母 线路1 线路3 母联断路器 变电二次设备及系统 母联充电保护 当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母 线进行充电试验时可投入母联充电保护，当被试验母线存 在故障时，利用充电保护切除故障。 变电二次设备及系统 母线故障大多是单相接地短路和由其引起的相间短路。 造成母线故障的主要原因有： 1）母线绝缘子和断路器套管的闪络； 2）装设在母线上的电压互感器及装设在断路器和母线
23、之间的电流互感器发生故障； 3）操作切换时引起空气断路器和隔离开关的支持绝缘 子损坏； 4）因为空气污秽，其中含有损坏绝缘子的气体或固体 物质而导致的闪络等； 5）由于运行人员的误操作，如带负荷拉隔离开关产生 电弧而引起母线故障等。 2.2.2.4 220kV 母线保护 -造成母线故障的原因 变电二次设备及系统 继电保护的基本配置 单击此处编辑课程编码 2.2.2.5 220kV 母线保护 -主流厂家设备 变电二次设备及系统 课上练习 造 成 母线故 障的的 主要原 因有哪 些？ 1）母线绝缘子和断路器套管的闪络； 2）装设在母线上的电压互感器及装设在断路器和母线 之间的电流互感器发生故障；
24、3）操作切换时引起空气断路器和隔离开关的支持绝缘 子损坏； 4）因为空气污秽，其中含有损坏绝缘子的气体或固体 物质而导致的闪络等； 5）由于运行人员的误操作，如带负荷拉隔离开关产生 电弧而引起母线故障等。 变电二次设备及系统 2.2.3 变压器保护的配置 变电二次设备及系统 继电保护的基本配置 单击此处编辑课程编码 2.2.3.1 变压器保护的配置 变电二次设备及系统 2.2.3.2 变压器保护差动保护 差 动 保 护是 变压器 的主保 护，主 要反应 变压器 油 箱内 部、 外部 套管 和引 出线 的相 间和 接地 短路 故 障， 以及 绕组 的匝 间短 路故 障（ 短接 匝数 较多 ） 差
25、动 保护 是按 比较 被保 护的 变压 器 各侧电 流的 大 小和 相位 的原 理实 现的 。 变电二次设备及系统 单击此处编辑课程编码 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 110kV 1 母 110kV 2 母 10kV 1 段 I H I M I L 变 压器差 动保护 基本原 理： 基 尔霍夫 电流定 律cd H M L I =I +I +I =0 2.2.3.3 变压器保护差动保护 变电二次设备及系统 单击此处编辑课程编码 2.2.3.4 变压器保护瓦斯保护 变电二次设备及系统 瓦斯保护的概念 油箱内各种短路故障 ， 特别是对绕 组的相间短路和匝间短路 。 由于短路 点电弧的
26、作用 ， 将使变压器油和其它 绝缘材料分解 ， 产少气体 。 气体从油 箱经连通管流向油枕 ， 利用气体的数 量及流速构成瓦斯保护。 2.2.3.4 变压器保护瓦斯保护 变电二次设备及系统 2.2.3.5 变压器保护后备保护 为什么还要配置变压器后备保护？ 变压器作为重要的电气元件，不仅装设具有快速动作 的主保护（瓦斯和纵差），还装设有反应相间短路和接地 故障的后备保护。既能反应变压器内部故障作主保护的近 后备，又能反应变压器外部故障，作相邻元件的远后备。 变电二次设备及系统 继电保护的基本配置 单击此处编辑课程编码 2.2.3.6 变压器保护主流厂家设 备 变电二次设备及系统 3、气体(瓦斯
27、)保护是变压器的( )。 （A）主后备保护； （B）内部故障的主保护； （C）外部故障的主保护； （D）外部故障的后备保护。 课上练习 B 变电二次设备及系统 4、变压器的纵差动保护（ ）。 （A）能反应油箱内部的故障； （B） 只能 反应油箱内部的故障；（C） 不能反应油 箱内部的故障。 5、变压器差动保护范围为（ ）。 （A）变压器低压侧；（B）变压器高压侧； （C）变压器两侧TA之间设备；（D）变压 器中间侧。 课上练习 A C 变电二次设备及系统 课上练习 6、距离保护第一段动作，切除故障的时间 是（ ）。 (A)绝对零秒；(B)保护装置与断路器固有的动 作时间；(C)可以按需要而调整
28、；(D)0.1s。 7、变压器发生内部故障时的主保护是（ ）保护。 （A）瓦斯；（B）过电压；（C）过流。 B A 变电二次设备及系统 课上练习 8、变压器装设的过流保护,是变压器( )。 （A）负荷过电流主保护；（B） 差动、瓦斯 保护后备保护； （C）线圈相间短路过电 流主保护。 9、断路器失灵保护是( )。 （A）主保护；（B）近后备保护；（C） 辅助保护；（D）远后备保护。 B B 变电二次设备及系统 课上练习 10、所谓母线充电保护是（ ）。 （A）母线故障的后备保护；（B）利用母 线上任一断路器给母线充电时的保护；（C ）利用母联断路器给另一母线充电时的保 护。 C 变电二次设备及
29、系统 课上练习 判断题 1、距离保护是利用线路阻抗元件反映短路 故障的保护装置。（ ） 2、 变压器外部有穿越电流流过时，气体继 电器动作。（ ） 3、所谓微机变压器保护双重化指的是双套 差动保护和一套后备保护。（ ） 变电二次设备及系统 课上练习 判断题 4、变压器的后备保护，主要是作为相邻元 件及变压器内部故障的后备保护。（ ） 5、差动保护范围是变压器各侧TA之间的设 备。 （ ） 变电二次设备及系统 2.2.4 微机保护装置的硬件组成 逆变电源 模拟量输入 开关量输入 单片微机 系统 CRT 键盘 人机接口 CRT 输出通道 输出通道 U= U,I 跳闸 信号 5V 15V一般典型的微
30、机保护硬件结构是由五个部分构成 的，即数据处理系统（微机主系统）、数据采集系统 （模拟量输入系统）、数字量(开关量）输入/输出系 统、人机接口、电源系统。 变电二次设备及系统 2.2.4 微机保护装置的硬件组成 光 耦 电 源 交 流 低 通 滤 波 C P U 通 信 信 号 跳闸 出口 电源 系统 输入 系统 变电二次设备及系统 2.2.4 微机保护装置的硬件组成 RCS-931A 超高压线路成套快速保护装置 确认 信号复归 跳 C 跳 B 跳 A 重合闸 区号 取消 运 行 TV 断线 充 电 汉字显示器 33键盘 调试通讯口 模拟量输入 液晶对比度调整 通道异常 人机接口 装置的正面面
31、板布置图 变电二次设备及系统 课上练习 选择题 1、把交流电转换成直流电的过程叫（ ）。 （A）变压；（B）稳压；（ C）整流；（D ）逆变。 2、把直流电转换成交流电的过程叫（ ）。 （A）变压；（B）稳压；（ C）整流；（D ）逆变。 C D 变电二次设备及系统 课上练习 微 机 保护硬 件系统 通常包 括哪几 个部分? 微机保护硬件系统通常包含以下五个部分： （1 ）数据处理单元，即微机主系统； （2 ）数据采集单元，即模拟量输入系统； （3 ）数字量输入/ 输出系统，即开关量输入/ 输出系统； （4 ）人机接口； （5 ）逆变电源。 变电二次设备及系统 3 自动装置基本知识 单击此处编
32、辑课程编码 电力网中的自动装置包 括备用 电源 自动投入装置、自动重合闸装置、自动 并列装置、低频低压减载装置、自动解 列装置、安全稳控装置、故障录波装置、 故障测距装置等。 变电二次设备及系统 应用 ：主要 用于输 配电线 路二次 系统中 ，对线 路断路 器的非 手动 （ 包括遥 控）分 闸进行 重新合 闸操作 。 变电二次设备及系统 据 统计， 架空输 电线路 上有90% 的故 障是瞬 时性的 故障， 如雷击 、鸟害 。 3.1 自动重合闸 变电二次设备及系统 变电二次设备及系统 M N 1、提高了供电的 可靠性 。 2、 补 救 保 护 误动 、人员 误碰、 机构失 灵导致 的断路 器的
33、误 跳闸。 3、提高了系统并 列运行 的稳定 性。 自 动重合 闸的作 用 3.1 自动重合闸 变电二次设备及系统 变电二次设备及系统 自 动重合 闸的方式 单 相重合 闸 三 相重合 闸 综 合重合 闸 重 合闸停 用 重 合闸的 起动方 式 位 置不对 应起动 保 护起动 3.1 自动重合闸 变电二次设备及系统 自动 重合 闸 与继电 保护 的 配合方 式 自动 重合 闸 与继电 保护 的 前加速 配合 方式 自动 重合 闸 与继电 保护 的 后加速 配合 方式 变电二次设备及系统 3.2 备用电源自动投入装置 定义 ：当 工作 电源 因故 障自 动跳 闸后 ，自 动迅 速 地将 备用 电
34、源 投入 的一 种自 动装 置， 简称 备自 投 装置 。 变电二次设备及系统 作用 ：提 高供 电的 可靠 性。 变电二次设备及系统 基 本要求 1 、应保 证工作 电源断 开后， 备用电 源才能 投入。 2 、工作 母线不 论任何 原因电 压自行 消失， 备用电 源均应 投入。 3 、备用 电源只 能投入 一次。 4 、若电 力系统 内部故 障使工 作电源 和备用 电源同 时消失 时，备 自投装 置 不 应动作 。 5 、备自 投装置 应配有 减负荷 功能。 6 、备用 电源投 于故障 时，继 电保护 应加速 动作。 7 、备自 投装置 的动作 时间以 使负荷 的停电 时间最 短为原 则。
35、 变电二次设备及系统 3.2 备用电源自动投入装置 变电二次设备及系统 分段（桥）备自投 段 PT PT ICT 1DL 110 kV - 母线 母线 3 DL 2 DL 110 kV - 段 2CT 1 线路PT 2 线路PT 电源1 电源2 举例1 3.2 备用电源自动投入装置 变电二次设备及系统 进线备自投方式1 段 PT PT ICT 1DL 110 kV - 母线 母线 3 DL 2 DL 110 kV - 段 2CT 1 线路PT 2 线路PT 进线1 进线2 举例2 3.2 备用电源自动投入装置 变电二次设备及系统 进线备自投方式2 段 PT PT ICT 1DL 110 kV
36、- 母线 母线 3 DL 2 DL 110 kV - 段 2CT 1 线路PT 2 线路PT 进线1 进线2 举例3 3.2 备用电源自动投入装置 变电二次设备及系统 课上练习 判断题 1、为了使用户的停电时间尽可能短，备用 电源自动投入装置可以不带时限。（ ） 2、误碰保护引起断路器跳闸后，自动重合 闸不应动作。（ ） 变电二次设备及系统 课上练习 对备用电源自动投入装置的基本要求有哪些？ 1、应保证工作电源断开后，备用电源才能投入。 2、工作母线不论任何原因电压消失，备用电源均应投入。 3、备用电源只能投入一次。 4、若电力系统内部故障使工作电源和备用电源同时消失时， 备自投装置不应动作。
37、 5、备自投装置应配有减负荷功能。 6、备用电源投于故障时，继电保护应加速动作。 7、备自投装置的动作时间以使负荷的停电时间最短为原则。 变电二次设备及系统 4 变电站监控系统 安全监视与 数据处理记录 数据采集 控制与 操作闭锁 谐 波 分 析 与 监 视 电 能 量 运 行 参 数 统 计 计 算 故 障 录 波 事 件 顺 序 记 录 模 拟 量 遥 测 越 线 告 警 五 防 系 统 开 关 量 遥 信 变 压 器 分 接 头 遥 调 QF QS 操 作 遥 控 监控系统 变电二次设备及系统 4.1 数据采集 数据采集 ： 对 一 次运行 设备的 各种状 态信息 进行采 集 主要内容
38、模 拟量（ 遥测量 ）：电 压，电 流和功 率值， 频率等 。此外 还有 变 压器油 温，变 电站室 温，直 流电源 电压， 所用电 电压和 功率 等。 开 关量（ 遥信量 ）：断 路器状 态，隔 离开关 状态， 变电站 一次 设 备状态 及报警 信号， 变压器 分接头 位置信 号，继 电保护 动作 信 号等。 电 能量： 又称脉 冲量， 指电能 表输出 的电度 量。 变电二次设备及系统 变电所内运行参数和设备的越限报警及记录 越限报警： 在 监控 系统运 行过程 中，对 采集的 电流、 电压、 主变 压 器温度 、频率 等量， 不断进 行越限 监视， 如发现 越限， 立刻 发 出告警 信号（
39、 信号和 音响提 示）， 同时记 录和显 示越限 时间 和 越限值 。另外 ，还要 监视保 护装置 是否失 电，自 控装置 工作 是 否正常 等。 记 录 ： 监 视 及 越限告 警均保 存到数 据库中 ，便于 以后进 行 事 故或缺 陷分析 ，或供 检修参 考。 4.2 数据处理和记录 变电二次设备及系统 事件顺序记录（ SOE :Sequence of Event ） 内容 ：将 断路器 跳合闸 记录、 保护动 作按照 时间顺 序记录 下来。 作用 ：便 于事故 后对断 路器和 保护的 动作行 为进行 分析， 便于事 故 调 查和分 析。 要求： 足 够 的容量 和精度事件 顺序记 录应记
40、 录事件 发生的 时间 ( 精 确至毫 秒级) 。 4.2 数据处理和记录 变电二次设备及系统 故障记录、故障录波和测距 故 障录波 和测距 ：将故 障时的 故障波 形信息 记录下 来，便 于进行 分析确定故障性质，查 找故障 点。 录 波和测 距的实 现：保 护装置 和专用 故障录 波器 故 障记录 ：中低 压保护 通过监 控系统 实现故 障信息 的记录 。 4.2 数据处理和记录 变电二次设备及系统 变电所运行参数的统计、分析与计算 ： 记录和 存储上 级调度 、变电 运 行 管理及 保护系 统所需 的各种 信息 内容 ： 断路器 动作次 数、断 路器切 除故障 时故障 电流和 跳闸操 作
41、次 数 的累计 数。输 电线路 的有功 功率、 无功功 率，变 压器的 有功功 率、 及 最大值 、最小 值及其 时间。 独立负 荷有功 功率、 无功功 率每天 的最 大 值和最 小值等 。控制 操作及 修改整 定值的 记录 可 用于电 量负荷 统计、 设备检 修、电 压质量 监控等 。 谐波分析与监视： 对 于 变电站 的电力 系统谐 波应进 行监视 和分析 ， 然 后采取 必要的 措施进 行控制 ，尤其 是谐波 干扰较 严重的 变电站 。 4.2 数据处理和记录 变电二次设备及系统 4.3 控制与操作闭锁 控制操作 操 作内容 ： 1. 高 压断路 器、隔 离开关 操作（ 可实现 远方操
42、作，即 远方“ 遥控 ”） 2. 变 压器的 分接头 进行调 节控制 （可实 现远方 “遥调 ”） 3. 电 容器组 进行投 切 变电二次设备及系统 控 制系统 为防止 误操作 必须有 可靠的 闭锁功 能。 操 作出口 具有跳 、合闭 锁功能 根 据实时 信息， 实现断 路器、 隔离开 关操作 闭锁 电 脑五防 操作及 闭锁系 统：适 应一次 设备现 场维修 操作的 电脑“ 五防 “ 操作及 闭锁系 统。 五防功能是 ： 防止带 负荷拉 、合隔 离开关 ；防 止误入 带电间 隔； 防止误 分、合 断路器 ；防 止带电 挂接地 线； 防止带 地线合 隔离 开 关。 屏 幕闭锁 功能 口令操 作
43、就 地操作 和远方 操作都 应有防 误操作 的闭锁 措施 4.3 控制与操作闭锁 变电二次设备及系统 课上练习 安全监视与 数据处理记录 数据采集 控制与 操作闭锁 谐 波 分 析 与 监 视 电 能 量 运 行 参 数 统 计 计 算 故 障 录 波 事 件 顺 序 记 录 模 拟 量 遥 测 越 线 告 警 五 防 系 统 开 关 量 遥 信 变 压 器 分 接 头 遥 调 QF QS 操 作 遥 控 监控系统 请结合左图 列出的监控 系统，以小 组为单位讨 论监控系统 的功能及作 用 变电二次设备及系统 课上练习 变电站监控系统是由哪些部分组成？每部分功能是什么? 1)数据采集：对一次运行设备的各种状态信息进行 采集。 2)数据处理和记录:变电所内运行参数和设备的越限 报警及记录。 3)控制与操作闭锁:进行控制操作，为防止误操作提 供可靠的闭锁功能。
