基本知识
讲课内容：
1、二次回路基础知识（二次回路内容、二次回路图分类、常用符号及元器件表示方式，变配电所二次设备布置）
2、继电保护的基础知识（继电保护的基本任务、对继电保护的基本要球、继电保护的基本工作原理及构成、继电器的基本原理及分类、互感器的极性、方向、误差、接线）
3、结合公司装置及技术说明书讲解公司装置是如何实现继电保护的基本任务，满足继电保护的基本要求的；公司装置中使用的继电器的类型；互感器的各种接线方式如何在公司装置上实现
讲课要求：1、了解二次回路的基本知识
2、掌握继电保护的基础知识
3、针对讲课内容出相应的习题，10道左右
二次回路基本知识
一、二次回路内容
变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。
变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。
一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。
由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。
二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。
由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。
一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。
二次回路又称为二次接线是将二次设备相互连接而形成的电路。包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。
二次回路的工作任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。
二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监
察、继电保护及自动装置、操作电源等系统。
a、控制系统
控制系统是由控制器具、控制对象及控制网络构成
控制系统的作用是对变电站的开关设备进行就地或远方跳、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。
b、信号系统
信号系统是由信号发送机构、信号接受显示元件及其网络构成。
信号系统的作用是准确及时的显示出相应一次设备的运行工作状态，为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。
c、测量及监察系统
测量及监察系统是由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网络构成。
测量及监察系统的作用是指示或记录电气设备和输电线路的运行参数，作为运行人员掌握主系统运行情况、故障处理及经济核算的依据。
d、调节系统
调节系统是由测量机构、传送设备、自控装置、执行元件及其网络构成。
调节系统的作用是调节某些主设备的工作参数，以保证主设备的电力系统的安全、经济、稳定运行。
e、继电保护及自动装置系统
继电保护及自动装置系统是由电压、电流互感器的二次绕组，继电器，继电保护及自动装置，断路器及其网络构成。
自动装置：备用电源自动投入装置、自动重合闸装置、按频率自动减负荷装置。
继电保护及自动装置系统的作用是当电力系统发生故障时，能自动、迅速、有选择地切除故障设备，减小设备的损坏程度，保证电力系统的稳定，增加供电的可靠性，及时反映主设备的不正常工作状态，提示运行人员关注和处理，保证主设备的完好及系统的安全。
f、操作电源系统
操作电源系统是由直流电源或交流电源供电。
操作电源系统的作用是供给上述各二次系统的工作电源，断路器的跳、合闸电源，及其他设备的事故电源等。
二、二次回路图分类
一般分为原理接线图、展开接线图和安装接线图。
1、原理接线图
原理接线图是用来表示二次回路各元件的电气连接及工作原理的电气回路图。
特点：
a、二次回路和一次回路中的相关部分画在一起，各元件以整体形式表示。并能表示二次设备的构成及电气连接情况。
b、按动作的顺序画出，便于分析动作原理。
c、其缺点是没有表明各元件的内部接线、端子标号及导线连接方法，不能作为施工图纸使用。
2、展开接线图
是将二次设备的线圈和触点的接线回路展开分别画出，组成多个独立回路。
特点：
a、按回路性质的不同可划分为多个独立回路。
b、回路的动作顺序是自上而下，自左往右。
c、回路右边有对应文字说明，便于分析与阅读。
3、安装接线图
包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图。
三、二次回路图符号
1、图形符号、文字符号和回路标号
二次回路图是以国家标准规定的图形符号和文字符号来表示的。图形符号是用于表示电气图中的电气设备、装置、元器件的一种图形符号。文字符号是表示图中的电气设备、装置、元器件的一种文字代码。回路标号的两个办法是文字标号的原则和导线的文字标号实施办法。
2、元器件表示方法
a、具有可动部分的元器件表示方法
如：二次回路中的继电器、断路器、隔离开关等
具有可动部分元器件的动作方向，在水平布置的电路中，元件可动部分的动作方向一律向上，而在垂直布置的电路中，元件可动部分的动作方向一律向右。
b、元器件集中表示法
是把一个元件各组成部分的图形符号，在图上绘制在一起的方法。
c、元器件分开表示法
是把一个元件各组成部分的图形符号，在图上分开布置，并用相同的文字符号表示它们之间关系的方法，其目的是得到清晰的电路布局。
四、阅读二次回路图的基本方法
现场变电运行人员和二次设备的维护人员，一些初学者阅读和使用二次回路接线图时，往往感到比较困难。
1、熟悉一次主接线图和一次设备
2、熟悉电气二次回路的图形符号、文字符号、回路标号及小母线编号
3、了解二次设备的工作原理
4、二次回路接线图的识图方法
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：
（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 ；
2、同时反应电压与电力之间数值或相位的变化，如Z=U ∕I ，I
U Arg =?； 3、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。
测量部分：判断是否发生故障
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。
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。
在我国3~66KV 的电力供电系统一般都采用中性点不接地的三相三线制运行方式。在这种运行方式中，若只有一相接地，不会发生单相短路故障，其线路以及接在线路上的变压器和其他用电设备还可继续运行。但是非接地的那两相对地的电压升高为线电压，增加了人身、设备的危险性，所以单相接地发出报警信号。
绝缘监视。PT 星形接发绕组输出a 、b 、c 与n 之间分别接如三个电压表V ，用与测量各相电压。当线路工作正常是，三个电压表的读数相同或接近（以线电压10KV 为例），电压表指示在5700V 左右；当10KV 线路中有一相绝缘对地击穿造成单相接地故障时，该故障相电压表读数明显下降，甚至为0，而其余两相电压表的读数明显升高，甚至达到线电压10KV ，从而实现了线路的绝缘监视。虽然绝缘监视的电压表是接在相电压上的，但是发生接地故障时，非故障相对地的电压可升高为线电压，因此它的量程应按线路的线电压来选择。
变压器高压侧线路接地保护。PT 开口三角形绕组的引出线之间接的有一个KV 。如果没有发生单相接地，三个绕组输出电压大小相同，相位相差120o，相加的矢量和为0。三角形绕组的引出线为a1和x1，即a1和x1之间的电压为0，KV 不动作。当发生单相接地时，三绕组输出的电压大小不一，相加的矢量和约为100V ，使KV 动作，接通事故预告小母线WFS ，同时信号继电器KS 有电，接通光字牌，给出接地信号。
x1
主要用在三相电路中，测量线电压，广泛用于小电流接地系统中。
（3）YN ，yn 接线
三只电相PT 接成星形，并将一次绕组的中性点接地，用来监视电网对地的绝缘状况，并可接入要求测量准确不高的电压表和继电器等。
在中性点不接地的电网，发生单相接地时允许继续运行，而无故障相的相电压可升高为线电压，此接线方法所采用的单相PT 的额定电压=装置的线电压。正常状态下，PT 的一次绕组处在相电压下，即为额定电压的3/1，误差超
出正常值，故不能接功率表和电能表。
4、CT的接线方式《二次部分》P48图3—16
当线路或设备的工作电流很大（即超过仪表的量程）时，就得采用变压器的变换电流的功能，把大电流变换为小电流。
（1）三相三继电器完全星形接线
三只CT分别反应各相电流
特点：
任何故障情况下，流入继电器中的电流=互感器的二次电流；保护能反应各类型的短路故障电流；广泛用于常用于负载不论平衡与否的三相四线制电路中，多用于中性点直接接地系统中，供测量或保护用。
（2）两相两继电器不完全星形接线
它是电力系统常用的接线
特点：
任何故障情况下，流入继电器中的电流=互感器的二次电流（同上），但在未装设互感器那一相出现故障时保护不能反应出来，即保护不能反应所有的接地故障。常用于负载不论平衡与否的三相三线制中性点不接地系统中，供测量或保护。
（3）两相三继电器不完全星形接线
为弥补两相两继电器不完全星形接线的不足，在中性线回路中假如第三相继电器，由于二次侧公共线流过的电流，正好是未接入CT那一相的二次电流Ib，即
Ia +Ic=-Ib 因Ia+Ib+Ic=0
能反映所有的接地故障，作用类似与完全星形接线。广泛应用与35KV及以下电压等级系统中，负载不论平衡与否的三相三线制中性点不接地系统中，供测量或保护用。
（4）两相电流差接线
二次侧公共线中流过的电流=其他两相电流之差。二次侧公共线上流过的电流=相电流的3倍，在相位上滞后30o，不能反应所有接地故障。
由于流入电流继电器的电流随故障类型不同而变化，保护灵敏性不稳定，一般用于不重要的低压配电网中，如三相三线制电路的继电保护装置中。
（5）零序电流滤过器接线
由三只同型号CT的同极性端子并联后接入仪表，二次侧公共线中流过的电流=三相电流之和，即Ia+Ib+Ic=I0反应零序电流，专用零序保护。
注：公司的继电保护装置的互感器接线
装置PT接线主要有三角形接线（C型）、V行或称开口三角形接线（备自投），D型终自保护可以依照现场情况而定，可接成星形或角形；至于CT，由于传统继电保护的测量继电器被微机继电保护装置中的CPU取代，计算方法由软件取代，具体算法视保护功能而定。线路保护采集A、B、C三相电流和零序电流；变压器保护采集A相、C相、高压零序、低压零序；电动机保护采集A 相、C相、零序等等。
习题：
(1)掌握阅读二次回路图的基本方法。
(2)简述二次回路的重要性。
(3)常见故障、不正常运行状态有哪些？故障危害是什么？
(4)继电保护的基本任务是什么？对继电保护的基本要求是什么？
(5)熟悉继电器的原理和分类。
(6)何谓减极性原则？互感器一、二次侧电流、电压方向如何标示?
(7)何谓电流互感器10％误差曲线？其作用为？
(8)PT的接线方式有哪些？适用于哪些场合？
(9)CT的接线方式有哪些？适用于哪些场合？
(10)熟悉公司装置是如何实现继电保护的？
直流母线电压监视装置原理图-------------------------------------------1 直流绝缘监视装置----------------------------------------------------------1 不同点接地危害图----------------------------------------------------------2 带有灯光监视得断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------3 带有灯光监视得断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------5 带有灯光监视得断路器控制回路(液压操动机构)-------- -----------6 闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)-----------------------------8 闪光装置接线图(由闪光继电器构成)-----------------------------------9 中央复归能重复动作得事故信号装置原理图-------------------------9 预告信号装置原理图------------------------------------------------------11 线路定时限过电流保护原理图------------------------------------------12 线路方向过电流保护原理图---------------------------------------------13 线路三段式电流保护原理图---------------------------------------------14 线路三段式零序电流保护原理图---------------------------------------15 双回线得横联差动保护原理图------------------------------------------16 双回线电流平衡保护原理图---------------------------------------------18 变压器瓦斯保护原理图---------------------------------------------------19 双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------------------20 三绕组变压器差动保护原理图------------------------------------------21 变压器复合电压启动得过电流保护原理图---------------------------22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图------------------------------23 变压器过零序电流保护原理图------------------------------------------24 变压器中性点直接接地零序电流保护与中性点间隙接地保------24 线路三相一次重合闸装置原理图---------------------------------------26 自动按频率减负荷装置(LALF)原理图--------------------------------29 储能电容器组接线图------------------------------------------------------29 小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图---------------------------29 变压器强油循环风冷却器工作与备用电源自动切换回路图------30 变电站事故照明原理接线图---------------------------------------------31 开关事故跳闸音响回路原理接线图------------------------------------31 二次回路展开图说明(10KV线路保护原理图)-----------------------32 直流回路展开图说明------------------------------------------------------33 1、图E-103为直流母线电压监视装置电路图,请说明其作用。 答:直流母线电压监视装置主要就是反映直流电源电压得高低。KV1就是低电压监视继电器,正常电压KV1励磁,其常闭触点断开,当电压降低到整定值时, KV1失磁,其常闭触点闭合, HP1光字牌亮,发出音响信号。KV2就是过电压继电器,正常电压时KV2失磁,其常开触点在断开位置,当电压过高超过整定值时KV2励磁,其常开触点闭合, HP2光字牌亮,发出音响信号。
电力系统继电保护 董双桥 2005年9月
第一部分电力系统继电保护的基本知识 电力系统：由发电电厂中的电气部分，变电站，输配电线路，用电设备等组成的统一体：它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信，安全自动装置，继电保护，调调自动化设备等。 电力系统运行有如下特点： 1、电能的生产，输送和使用必须同时进行。 2、与生产及人们的生活密切相关。 3、暂态进程非常短，一个正常运行的系统可能在几分钟，甚致几秒钟内瓦解。 电力系统继电保护的作用。 电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障或不正常工作状态。 1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子污秽造成污闪，线路覆冰造成冰闪。 2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。 3、系统中运行人员误操作。 电力系统故障的类型： 1、单相接地故障D（1） 2、两相接地故障D（1.1） 3、两相短路故障D（2） 4、三相短路故障D（3） 5 线路断线故障 以上故障单独发生为简单故障。在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。 电力系统短路故障的后果： 1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。 2、造成部分地区电压下降。 3、使系统电气设备，通过短路电流造成热效应和电动力。 4、电力系统稳定性被破坏，可能引起振荡，甚至鲜列。 不正常工作状态有：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。 不正常工作状态有： 1）电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷。 2）电力系统过电压。 3）电力系统振荡。
4）电力系统低频，低压。 电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准（频率，电压，波形）、设备损坏等。 继电保护的作用，就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。 继电保护的基本任务： 1）将故障设备从运行系统中切除，保证系统中非故障设备正常运行。 2）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。 电力系统对继电保护的基本要求（四性） 1）选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式 2）快速性：电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。 电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。 35kV及以下保护动作时间工段60-80ms 110kV 工段40-60ms 220kV 高频保护20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。 3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力（各种运行方式，最大运行方式，最小运行方式），故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比，称为保护装置的灵敏度。 4）可靠性： ①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。 ②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。 在保护四性中：重要的是可靠性，关键是选择性，灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。
判断题(1) 1、如果断路器的液压操动机构打压频繁，可将第二微动开关往下移动一段距离，就可以避免。(x) 2、在与单相重合闸配合使用时，相差高频保护要求三跳停信，而高频闭锁保护则要求单跳停信。(√) 3、因为高频保护不反应被保护线路以外的故障，所以不能作为下一段线路的后备保护。(√) 4、高频保护通道余量小于8．686dB时，高频保护应该退出。(√) 5、变压器气体继电器的安装，要求变压器顶盖沿气体继电器方向与水平面具有1％～1．5％的升高坡度(√) 6、向变电所的母线空充电操作时，有时出现误发接地信号，其原因是变电所内三相带电体对地电容量不等，造成中性点位移，产生较大的零序电压。(√) 7、中性点接地的三绕组变压器与自耦变压器的零序电流保护的差别是电流互感器装设的位置不同。三绕组变压器的零序电流保护装于变压器的中性线上，而自耦变器的零序电流保护，则分别装于高、中压侧的零序电流滤过器上。(√) 8、在大接地电流系统中，发生接地故障的线路，其电源端零序功率的方向与正序功率的方向正好相反。故障线路零序功率的方向是由母线流向线路。(x) 9、在大接地电流系统中，线路发生单相接地短路时，母线上电压互感器开口三角形的电压，就是母线的零序电压3Uo。(√) 10、距离保护中的振荡闭锁装置，是在系统发生振荡时，才起动去闭锁保护。(X) 11、接地距离保护不仅能反应单相接地故障，而且也能反应两相接地故障。(√) 12、方向阻抗继电器中，电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。(√) 13、正弦振荡器产生持续振荡的两个条件为振幅平衡条件和相位平衡条件。(√) 14、电力系统发生振荡时，任一点电流与电压的大小，随着两侧电动势周期性的变化而变化。当变化周期小于该点距离保护某段的整定时间时，则该段距离保护不会误动作。(√) 15、阻抗继电器的最小精确工作电压，就是最小精确工作电流与电抗变压器转移阻抗值的乘积。(√) 16、距离保护动作区末端金属性相间短路的最小短路电流，应大于相应段最小精确工作电流的两倍。(√) 17、对采用电容储能电源的变电所，应考虑在失去交流电源情况下，有几套保护同时动作，或在其他消耗直流能量最大的情况下，保证保护装置与有关断路器均能可靠动作跳闸。(√) 18、当导体没有电流流过时，整个导体是等电位的。(√) 19、对称三相电路丫连接时，线电压为相电压的√3。(√) 20、串联电路中，总电阻等于各电阻的倒数之和。(X) 21、电容并联时．总电容韵倒数等于各电容倒数之和。(X) 22、正弦交流电压任一瞬间所具有的数值叫瞬时值。(√) 23、线圈匝数W与其中电流I的乘积，即WI称为磁动势。(√) 24、线圈切割相邻线圈磁通所感应出来的电动势，称为互感电动势。(√) 25、在NP结处发生多数载流子扩散运行，少数载流子漂移运动，结果形成了空间电荷区。(√) 26、放大器工作点偏高会发生截止失真，偏低会发生饱和失真。(X)
电气继电保护管理规定(新编 版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0398
电气继电保护管理规定(新编版) 第一章总则 第一条为规范大庆石化公司电力系统继电保护工作，加强技术监督，提高继电保护与安全自动装置的管理水平，保障电网安全运行、保护电气设备，依据国家相关法律、法规和专业技术规程、标准，制定本规定。 第二条本规定适用于大庆石化公司电气继电保护及安全自动装置、在线电气仪表的管理。 第三条本规定是大庆石化公司电气继电保护及在线仪表管理的基本要求，各单位在电气继电保护及安全自动装置、在线电气仪表的选型、设计、购置、安装、验收、使用、修理、改造、更新和报废等全过程管理中，必须严格执行本规定。
第二章管理职责 第四条大庆石化公司电力系统继电保护专业实行统一领导，分级管理，在公司、二级单位和基层单位设置相应的继电保护专业管理岗位。 第五条公司电气管理处作为继电保护管理的职能部门，对公司电网内继电保护实行专业管理，对承接网内电气设备继电保护调试的单位进行技术监督管理。 第六条二级单位主管部门及基层单位分别设专（兼）职继电保护技术人员，负责本单位继电保护管理工作。电气副总工程师为二级单位继电保护专业总负责人，运行主管领导是基层单位继电保护专业主管领导。 第七条矿区服务事业部也应设置相应的继电保护专业管理岗位，配备继电保护人员负责本单位继电保护管理工作，专业上接受公司电气管理处的技术指导。 第八条继电保护专业管理岗位人员至少应了解掌握： 1．被保护电力设备的有关参数和保护设备的功能及型号规格、
大理学院毕业设计（论文） 10KV配电系统继电保护配置与二次设计 10 kv power distribution system configuration and relay protection setting calculation [摘要]：在10KV继电保护系统中，变压器是电力系统中较为重要的一种供电设备，对电力系统的可靠性和稳定性都有着重要的影响。对变压器的二次接线保护尤为重要，二次系统包括了大量的继电保护装置，自动装置和二次回路。所谓继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护，由继电器来组成的一套专门的自动装置。为确保10kv供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。 [关键词]：继电保护；变压器；二次接线；自动装置；继电器；[Abstract]：In the 10 kv relay protection system,transformer is an important power supply equipment in the power system, reliability and stability of power system has importantin infuence. Secondary connection of transformer protection is particularly important, Secondary system consists of a large number of relay protection device, automatic device and secondary loop. So-called relay protection device is used in power supply system of a system for moni-toring, measurement, control and protection, By the relay to form a set of specialized automatic equipment.In order to ensure the normal operation of 10 kv power supply system, must be set correctly relay protection device. [Keywords]：Relay Protection, Transformer, Secondary Wiring, Automatic Device,Relay.
第一章 继电保护工作基本知识 第一节 电流互感器 电流互感器（CT ）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A ，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A 或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A 。 电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I X 的存在，所以流入保护装置的电流I Y ≠I ，当取消多点接地后I X ＝0，则I Y ＝I 。 在一般的电流回路中都是选择在该电 流回路所在的端子箱接地。但是，如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地，有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。所以对于差动保护，规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT 必 2、变比实验 须做极性试验，以保证二次回路能以CT 的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT 本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT 本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT 本体的L1端一般都安装在I 母或者分段的I 段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT 需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT 是一穿心CT ，其变比为（600/N ）/5，N 为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT ，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT 二次电流分别为0.5A ，1A ，3A ，5A ，10A ，15A 时CT 的二次电流。 3、绕组的伏安特性 I Y I CT 绕组 保 护装置 I X 图1.1
电力系统中常见的故障类型和不正常运行状态 故障：短路(最常见也最危险)；断线；两者同时发生 不正常：过负荷；功率缺额而引起的频率降低；发电机突然甩负荷而产生的过电压；振荡 继电保护在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。 迅速切除故障，减小停电时间和停电范围 指示不正常状态，并予以控制 继电保护的基本原理 利用电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时，各种物理量的差别来判断故障或异常，并通过断路器将故障切除或者发出告警信号 继电保护装置的三个组成部分。 测量部分：给出“是”、“非”、“大于”等逻辑信号判断保护是否启动 逻辑部分：常用逻辑回路有“或”、“与”、“否”、“延时起动”等，确定断路器跳闸或发出信号 执行部分 保护的四性 选择性：保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减少速动性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。 灵敏性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和 可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动，称信赖性）而在不属于该保护装置动作的其他情况下，则不应该动作（即不误动，称安全性）。 主保护、后备保护 保护：被保护元件发生故障故障，快速动作的保护装置 后备保护：在主保护系统失效时，起备用作用的保护装置。 远后备：后备保护与主保护处于不同变电站 近后备：主保护与后备保护在同一个变电站，但不共用同一个一次电路。 继电器的相关概念： 继电器是测量和起动元件 动作电流：使继电器动作的最小电流值 返回电流：使继电器返回原位的最大电流值 返回系数：返回值/动作值 过量继电器：返回系数Kre<1 欠量继电器：返回系数Kre>1 绩电特性：启动和返回都是明确的，不可能停留在某个中间位置 阶梯时限特性： 最大(小)运行方式： 在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小(大)，而通过保护装置的电流最大(小)的运行方式 三段式电流保护：由电流速断保护、限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护 工作原理： 电流速断保护:当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流增大而瞬时动作切
继电保护及二次回路验收规范要求W o r d 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
目次 1 范围 (1) 2引用标准 (1) 3验收项目及内容 (2) 通用检查项目 (2) 500kV线路保护验收项目 (9) 断路器保护验收项目 (17) 辅助保护验收项目 (20) 短引线保护验收项目 (22) 200kV线路保护验收项目 (25) 110 kV线路保护验收项目 (34) 变压器保护验收项目 (39) 发电机保护验收项目 (44) 母线保护验收项目 (49) 故障录波器验收项目 (52)
1范围 本规范规了继电器保护设备验收时需要进行的检查项目和要求，用以判断设备是否具备投入电网运行的条件，预防设备损坏及接线错误，保证继电保护设备安全正常运行。 本规范适用于在南方电网内从事二次设备安装、调试及运行维护的各单位，是继电保护及二次设备验收或定检后投入运行前检验的标准。 2引用标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注定日期的引用文件，其随后所有的修改文件（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然后，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB50171—1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范 GB7261—1987 继电器及继电保护装置基本实验方法 GB50172—1992 电气安装工程蓄电池施工及验收规范 GB/T15145—1994 微机线路保护装置通用技术条件 DL428—1991 电力系统自动低频减负荷技术规定 DL478—1992 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL497—1992 电力系统自动低频减负荷工作管理规定 DL/T524—1993 继电保护专用电力线载波收发信息机技术条件 DL/T553—1994 220~500kV电力系统故障动态记录技术准则 DL/T559—1994 220~500kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T584—1995 3~110kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T587—1996 微机继电保护装置运行管理规程 DL/T623—1997 电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程 DL/T667—1999 远动设备及系统第五部分传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准 DL/T781—2001 电力用高频开关整流模块 DL400—1991 继电保护和安全自动装置技术规范 NDGJ8—1989 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规 （82）水电生字第11号继电保护和安全自动装置运行管理规程 （87）水电生字第108号继电保护及电网安全自动装置检验条例 （87）电生供字第254号继电保护及电网安全自动装置现场工作保安规定 电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点 电力系统继电保护技术监督规定（试行） 3验收项目及内容 设备安装试验报告要求记录所使用的试验仪器、仪表的型号和编号；所有的设备安装试验报告要求有试验人员、审核人员、负责人员及监理工程师签字，并作出试验结论。
基本知识 讲课内容： 1、二次回路基础知识（二次回路内容、二次回路图分类、常用符号及元器件表示方式，变配电所二次设备布置） 2、继电保护的基础知识（继电保护的基本任务、对继电保护的基本要球、继电保护的基本工作原理及构成、继电器的基本原理及分类、互感器的极性、方向、误差、接线） 3、结合公司装置及技术说明书讲解公司装置是如何实现继电保护的基本任务，满足继电保护的基本要求的；公司装置中使用的继电器的类型；互感器的各种接线方式如何在公司装置上实现 讲课要求：1、了解二次回路的基本知识 2 、掌握继电保护的基础知识3、针对 讲课内容出相应的习题，10 道左右 二次回路基本知识 一、二次回路内容 变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。 变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。 一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。 由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。 由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。 一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。 二次回路又称为二次接线是将二次设备相互连接而形成的电路。包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。 二次回路的工作任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。 二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监察、继电保护及自动装置、操作电源等系统 a、控制系统
电力系统继电保护的基础知识 城市电网配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不能完全避免的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响，为了确保城市电网配电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。 一、继电保护的基本概念 可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。 继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。 二、保护装置评价指标 1、继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。 ③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状
41 、什么是继电保护装置? 答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时,需要向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的开关发出跳闸命令,以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备,一般通称为继电保护装置。 42 、继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务主要分为两部分: 1、当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的开关发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 2、反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。 43、简述继电保护的基本原理和构成方式？ 答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等）的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置将包括测量部分(和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。 44、如何保证继电保护的可靠性? 答:可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同开关的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组开关拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组开关切除故障。在所有情况下,要求这两套继电保护装置和开关所取的直流电源均经由不同的熔断器供电。 45 、为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间配合应满足什么要求? 答:上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求,即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的 继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。 46 、在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选择性? 答：1、接入供电变压器的终端线路,无论是一台或多台变压器并列运行(包括多处T接供电变压器或供电线路),都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。需要时,线路速动段保护可经一短时限动作。 2、对串联供电线路,如果按逐级配合的原则将过份延长电源侧保护的动作时间,则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理,以减少配合的级数,缩短动作时间。 3、双回线内部保护的配合,可按双回线主保护(例如横联差动保护)动作,或双回线中一回线故障时两侧零序电流(或相电流速断)保护纵续动作的条件考虑；确有困难时,允许双回线中一回线故障时,两回线的延时保护段间有不配合的情况。 4、在构成环网运行的线路中,允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。 47、为保证灵敏度,接地保护最末一段定值应如何整定? 答:接地保护最末一段(例如零序电流保护Ⅳ段),应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV线 路,100Ω；330kV线路,150Ω；500kV线路,300Ω。对应于上述条件,零序电流保护最末一段的动作电流整定值应不大于300A。当线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障。对于110kV线路,考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求,其最末一段零序电流保护的电流整定值一般也不应大于300A,此时,允许线路两侧零序电流保护纵续动作切除故障。 48 、简述220千伏线路保护的配置原则是什么？ 答:对于220千伏线路,根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时,应装设两套全线速动保护。接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护。
第一章继电保护工作基本知识 第一节电流互感器 电流互感器（CT）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A。 电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I X的存在，所以流入保护装置的电流I Y≠I，当取消多点接地后I X＝0，则I Y＝I。 在一般的电流回路中都是选择在该电 流回路所在的端子箱接地。但是，如果差 动回路的各个比较电流都在各自的端子箱 接地，有可能由于地网的分流从而影响保 护的工作。所以对于差动保护，规定所有 电流回路都在差动保护屏一点接地。 图1.1 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必 2、变比实验 须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为（600/N）/5，N为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT二次电流分别为0.5A，1A，3A，5A，10A，15A时CT的二次电流。 3、绕组的伏安特性
二次回路基础知识 1.二次回路的概念 (1) 2.继电保护的概念 (1) 继电保护的基本任务 (1) 常见的保护： (2) 带时限过流保护 (2) 电流速断保护 (2) 瓦斯保护 (3) 变压器的常见故障及不正常状态 (3) 变压器的保护 (3) 3.常见的电器 (3) 4.二次图 (4) 二次图的分类： (4) 看二次图的技巧： (4) 二次图 (5) 自保持功能的实现 (5) 互锁功能的实现 (5) 中间继电器 (6) 热继电器 (6) 1.二次回路的概念 一次回路：由电力变压器、各种开关电器及配电线路，按一定顺序连接而成的表示电能输送和分配路线的电路。 二次回路：对一次回路的运行进行控制、监测、指示和保护的电路。 常用的二次设备有：测量仪表、控制及信号装置、继电保护装置、电网安全自动装置、远动装置、操作电源等。二次设备通常由互感器二次绕组的出线和控制信号回路，按照设计要求进行连接。 2.继电保护的概念 继电保护是一种能反映电力系统故障和不正常状态，并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备。 继电保护回路包括测量部分、定值调整部分、逻辑部分和执行部分。测量部分就是把能反映故障或不正常运行的特征的物理量检测出来。并与保护的整定值进行比较，当其值达到整定动作值时，逻辑部分将根据被测量物理量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，是保护装置按一定的逻辑关系确定应有的动作，执行部分立即或延时发出报警信号或跳闸信号。 继电保护的基本任务 供电系统发生短路故障或异常运行状态是不可能完全避免的。继电保护的基本任务在
于： 1）有选择性地将故障元件从供电系统中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2）反应电气元件的异常运行状态，根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出警报信号、减负荷或跳闸。 对继电保护系统的要求 1）选择性：指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。 2）速动性：指快速地切除故障以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。 3）灵敏性：指对于其保护范围内发生故障及不正常运行状态的反应能力。通常用灵敏系数来衡量，它主要决定于被保护元件和电力系统的参数和运行方式。 4）可靠性：指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。可靠不拒动和可靠不误动。 常见的保护： 带时限过流保护 过流保护通常是指其起动电流按照躲开最大负荷电流来整定的一种保护装置。它在正常时不应该起动，而在电网发生故障时，则能反应于电流的增大而动作。在一般情况下，它不仅能够保护本线路的全长，而且也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。 定时限就是保护装置的动作时间是按整定的动作时间固定不变的，与故障电流大小无关。反时限就是保护装置的动作时间与故障电流大小的平方成反比关系，故障电流越大，动作时间越短。 电流速断保护 对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。不可能保护线路的全长，并且保护范围直接受系统运行方式变化的影响。 变压器的差动保护
本文档着重阐述了继电保护的基本原理与运行特征分析的基本方法，分析了各种继电保护装置做了系统分析，并介绍了继电保护的新发展。主要内容包括：互感器及变换器、电网相间短路的电流电压保护、电网相间短路的方向电流保护、电网的接地保护、电网的距离保护、电网的差动保护、电动机保护和电力电容器保护等。 继电保护工作基本知识 第一节电流互感器 电流互感器（CT）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A。 电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I X的存在，所以流入保护装置的电流I Y≠I，当取消多点接地后I X＝0，则I Y＝I。 在一般的电流回路中都是选择在该电 流回路所在的端子箱接地。但是，如果差 动回路的各个比较电流都在各自的端子箱 接地，有可能由于地网的分流从而影响保 护的工作。所以对于差动保护，规定所有 电流回路都在差动保护屏一点接地。 图1.1 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必2、变比实验 须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方
向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为（600/N）/5，N为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT二次电流分别为0.5A，1A，3A，5A，10A，15A时CT的二次电流。 3、绕组的伏安特性 理想状态下的CT就是内阻无穷大的电流源，不因为外界负荷大小改变电流大小，实际中的CT只能在一定的负载范围内保持固定的电流值，伏安特性就是测量CT在不同的电流值时允许承受的最大负载，即10%误差曲线的绘制。伏安特性试验时特别注意电压应由零逐渐上升，不可中途降低电压再升高，以免因磁滞回线关系使伏安特性曲线不平滑，对于二次侧是多绕组的CT，在做伏安特性试验时也应将其他二次绕组短接。 10%误差曲线通常以曲线形式由厂家提供，如图1.2，横坐标表示二次负荷，纵坐 标为CT一次电流对其额定一次电流的倍数。 根据所测得U，I2值得到R X1，R x1＝U/ I2，找 出与二次回路负载R x最接近的值，在图上找到该 负荷对应的m0，该条线路有可能承受的最大负载 的标准倍数m，比较m 和m0的大小，如果m＞ m0，则该CT不满足回路需求，如果m≤m0，该 CT可以使用。伏安特性测试点为I2在0.5A，1A， 3A，5A，10A，15A时的二次绕组电压值。 第二节电压互感器 电压互感器（PT）的作用是将高电压成比例的变换为较低（一般为57V或者100V）的低电压，母线PT的电压采用星形接法，一般采用57V绕组，母线PT零序电压一般采用100V 绕组三相串接成开口三角形。线路PT一般装设在线路A相，采用100V绕组。若有些线路PT只有57V绕组也可以，只是需要在DISA系统中将手动同期合闸参数中的100V改为57V。 PT变比测试由高压专业试验。 PT的一、二次也必须有一个接地点，以保护二次回路不受高电压的侵害，二次接地点选在主控室母线电压电缆引入点，由YMN小母线专门引一条半径至少2.5mm永久接地线至接地铜排。PT二次只能有这一个接地点（严禁在PT端子箱接地），如果有多个接地点，由于地网中电压压差的存在将使PT二次电压发生变化，这在《电力系统继电保护实用技术问答》（以下简称《技术问答》）上有详细分析。
继电保护二次回路 发表时间：2014-12-15T09:34:32.250Z 来源：《科学与技术》2014年第10期下供稿作者：张艳 [导读] 当电流Ij 通过电磁铁的线圈2 时，便在磁导体中立即建立起磁通Φ，该磁通经过电磁铁的磁导体、空气隙和衔铁2 形成闭合回路。大唐武安发电有限公司张艳 摘要：继电保护设备更换，以及相应的二次回路也进行改造问题进行了分析，并提出了有效的整改措施，总结了继电保护二次回路改造中的注意事项，以便更好地完成以后保护二次回路的改造工作，保证二次回路的安全，保证电力设备和电力系统的安全。 关键词：继电保护；二次回路；改造问题 一、继电保护装置 1、选择性是指首先由故障设备或线路的保护切除故障，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护切除故障。 为保证选择性，对相邻设备或线路有配合要求的保护和同一保护内的两元件（如起动与跳闸元件或闭锁与动作元件），其灵敏性与动作时间均应相互配合。 当重合于故障，或在非全相运行期间健全相又发生故障时，线路保护应保证选择性。在重合后加速的时间内以及单相重合闸过程中，发生区外故障时，允许被加速的线路保护无选择性。 在某些条件下必须加速切除短路时，可使保护装置无选择性动作。但必须采取补救措施，例如采用自动重合闸或备用电源自动投入来补救。 2、快速性是指保护装置应能尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，限制故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果等。 3、灵敏性是指在被保护设备或线路范围内发生故障时，保护装置应具有必要的灵敏系数。灵敏系数应根据不利正常运行方式和不利故障类型计算。 不利正常运行方式，系指正常情况下的不利运行方式和正常检修方式。正常不利运行方式通常指在非故障和检修方式下，电厂中因机组开启与停运等，引起继电保护装置灵敏系数降低的不利运行方式。正常检修方式系指一条线路或一台电力设备检修的运行方式。 4、可靠性是指保护该动作时应可靠动作，不该动作时应不误动作。 可靠性是继电保护装置四条基本要求的前提，在拟制、配置和维护保护装置时，都必须满足可靠性的要求。 为保证可靠性，宜选用可能的最简单的保护方式，应采用由可靠的元件和尽可能简单的回路构成的性能良好的装置，并采取必要的检测、闭锁和双重化措施。此外，保护装置还应便于整定、调试和运行维护。 二、继电保护装置的规定电力系统中的电力设备和线路，应装设故障和异常运行保护装置；电力设备和线路的保护应有主保护和后备保护，必要时可再增加辅助保护。 1、主保护满足系统稳定及设备安全要求，能以最快速度、有选择地切除被保护设备和全线路故障的保护。 2、后备保护当主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。 后备保护可分为远后备和近后备两种方式：远后备保护指当主保护或断路器拒动时，由上一级相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护；近后备保护指当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护，当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。 3、辅助保护为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护。 三、继电保护的基本原理及结构在通常情况下，电力系统中的电力设备或线路发生故障时，总伴随有电流增大、电压降低、电压与电流之间相位变化、故障电流与正常运行时流向不同及线路始端测量阻抗减小等现象。因此，利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便可以构成各种不同原理的继电保护。 四、常用继电器的结构及原理．1、电磁型DL 型电流继电器（1）动作原理磁系统1 有两个线圈2，其装于底座的出线端子，可用联接片将线圈串联或并联，使继电器的整定范围变化1 倍。 当电流Ij 通过电磁铁的线圈2 时，便在磁导体中立即建立起磁通Φ，该磁通经过电磁铁的磁导体、空气隙和衔铁2 形成闭合回路。在磁场作用下，衔铁被磁化，产生电磁力FdC，克服反作用弹簧4 的反作用力，吸引衔铁到电磁铁的磁极上去，并带动触点5 和静触头6 闭合（或断开）。由于衔铁受到止档的限制，它只能在预定范围内运动。当电流Ij 在电磁铁的线圈中消失时，衔铁在反作用弹簧的拉力作用下立即返回至初始位置，又带动触点断开（或闭合）。所产生的电磁力与磁通的平方成正比，即FdC=KIΦ（2）动作电流能使过电流继电器开始动作的最小电流称为过电流继电器的动作电流。 用以下方法可以改变继电器的动作电流①改变继电器线圈的匝数W②改变反作用弹簧力Fj③改变磁路中的磁阻，即改变磁路中的空气隙长度。 实际上常用的电磁型电流、电压继电器就是利用串并联线圈的方法大范围地改变动作电流，而利用调整弹簧手柄微调动作电流。 2、电磁型DJ 型电压继电器在一些电压保护回路中，常要利用电磁型电压继电器作为主要元件，它的工作原理和结构与电磁型电流继电器完全相似，外形也一样，只是将电流线圈更换成电压线圈。 电磁型电压继电器的型号为DJ，电压继电器有过电压继电器和低电压继电器之分。型号DJ—111、DJ 一12l、DJ—13l为过电压继电器；而型号DJ—112、DJ—122、DJ—132 则为低电压继电器。 3、GL 系列感应型过电流继电器GL 系列感应型过电流继电器既具有反时限特性的感应型元件，又有电磁速断元件。触点容量大，不需要时间继电器和中间继电器，即可构成过流保护和速断保护。因此在中小变电所中得到广泛应用，而且特别适用于交流操作的保护装置中。 GL 型继电器包括电磁元件和感应元件两部分。电磁元件构成电流速断保护，感应元件为带时限过电流保护。 这种继电器的感应元件部分动作时间与电流的大小有关：电流大，动作时间短；电流小，动作时间长因此也称作反时限保护。