供电系统的二次接线
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电力系统电气二次回路的常见故障及防范发布时间:2021-05-14T14:20:37.810Z 来源:《中国电业》2021年2月第4期作者:韩斌[导读] 随着我国电力系统的不断转型与升级,对电气二次回路逻辑性的要求越来越高韩斌国网高平市供电公司,山西省高平市048400摘要:随着我国电力系统的不断转型与升级,对电气二次回路逻辑性的要求越来越高。
然而在电力系统出现问题时,除了设备自身存在问题以外,大部分都是因为二次回路,对电力生产的效率与设备造成了严重的损坏。
虽然二次回路不是重要的发电设备,但是二次回路在确保电力生产的安全性方面发挥着至关重要的作用,因此需要及时的采取措施对二次回路存在的问题进行有效处理。
本次主要对电力系统电气二次回路的故障进行了分析,并提出防范二次回路故障的具体措施。
关键词:电力系统;二次回路;电网建设前言电气二次回路是电力系统重要的功能性部件,对于电网的稳定、高效运行具有重要意义,但是二次回路也是电力系统中故障率较高的设备,如何及时发现并处理电气二次回路故障、采取合理防范措施降低故障率,已经成为近年来电网建设中亟待解决的难题。
1电力系统电气二次回路的简介与分类1.1电力系统电气二次回路简介在电力系统的运行过程中,电气二次回路主要发挥着控制、保护、防护等作用,是保证国家电网安全、稳定、高效运转的关键设备,主要包括信号回路、保护回路以及控制回路等。
考虑到电气二次回路的重要性,要保证电力系统的正常运转,就必须重视二次回路的故障检测与防范,根据不同电气二次回路的功能与结构特点,建立相应的故障防范预案,降低二次回路故障率,减少电力系统故障的发生。
1.2电力系统电气二次回路的分类电气二次回路是对电力一次系统进行监视、控制、保护和调度所需要的自动监控设备、继电保护装置、远动和通信设备等组成的辅助系统,其特点是低电压、小电流,以信息系统、辅助系统为主。
电力系统电气二次回路的种类复杂,如按电源性质对二次回路进行分类,则可以分为以下三类:(1)交流电流回路:主要由一次设备电流互感器、二次侧供电给测量仪表及继电保护等所有电流元件构成的回路;(2)交流电压回路:由一次设备电压互感器、二次侧及三相五柱电压互感器开口三角、供给测量仪表、继电保护、信号电源等构成的回路;(3)直流回路:输出经变压、整流后的直流电源,作用于继电保护和自动装置等信号电源与操作电源。
电厂、变电站新投运或复杂保护投运时,为了防止二次接线错误,必须带负荷检验方向元件的动作行为,以确保二次接线的正确性。
如零序功率方向继电器、负序功率方向继电器等。
由于目前微机保护得到广泛的运用,给调试带来很大的方便,但是也使得调试人员在调试保护装置过程中疏忽了理论,甚至于有些调试人员保护装置调试完了也没搞清楚保护的原理。
由于方向元件的检验需要理论和实践知识相结合,在实际运用过程中容易混淆而不能正确判断其动作行为的正确性。
本文,笔者通过理论知识、实际接线、结合系统潮流分析方向元件的动作情况,以确定保护接线的正确性。
本文,笔者以零序功率方向为例来讨论。
在零序电流保护正方向有中性点接地变压器的情况下,不管被保护线路的对侧有无电源,当保护背后发生非对称接地故障时,有零序电流通过保护安装点,当该电流达到一定值时,可引起零序电流保护的某段误动作。
为了避免误动作,可采用加大整定电流值或者增大动作时限的办法,可是将导致保护的灵敏度下降或者动作时限过大,而且采用增大动作时限的方法还将出现对动作时限有矛盾的要求,此时就需要采用方向元件。
一、方向保护的原理根据运行统计,在目前110kV 及以上电压等级的电力系统中,单相接地故障占总故障的70%~90%,甚至更高。
所以本文,笔者仅以单相故障为例来分析。
电力系统正常运行时是对称的三相系统,当发生单相接地短路或两相接地短路等不对称故障时,短路点的电气量出现了不对称,整个系统成了不对称系统。
根据对称分量的理论,短路点不对称的电压、电流可分别用它的正序、负序、零序三组对称分量来代替,并把这个不对称三相系统分解为正序、负序、零序三个对称的三相系统。
这三个系统可以独立存在,只有同序的电压、电流、阻抗之间存在着联系。
这样处理之后,各序的三相系统都是对称的,所以可以只研究其中一个相的序网络。
在发生接地故障后,出现了零序电压、零序电流、零序功率,可以利用它们来实现接地保护。
下面来论述零序电压和零序电流的获得。
220kV变电站⼆次接线标准来源:螺丝⼑的故事本标准适⽤于南⽅电⽹220kV新建变电站10kV及以上电压等级电⽓⼆次回路的设计、施⼯、调试、验收⼯作。
运⾏变电站的扩建、改造⼯程,在确保施⼯安全和运⾏维护⽅便的基础上,可参照执⾏。
总体要求1、为防⽌主保护存在动作死区,两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉;同时应避免当⼀套保护停⽤时,存在保护动作死区。
2、电流互感器的⼆次回路有且只能有⼀个接地点。
独⽴的、与其他互感器⼆次回路没有电的联系的电流互感器⼆次回路,宜在开关场实现⼀点接地。
由⼏组电流互感器⼆次绕组组成的和电流回路,应在第⼀级和电流处⼀点接地。
电流互感器的备⽤⼆次绕组,应在开关场短接并⼀点接地。
3、对于保护、安全⾃动装置、测量、计量等和电流回路,和电流之前的两个分⽀回路按各⾃电流互感器绕组独⽴标号,和电流之后还有串接设备的,其电流回路按边断路器的电流互感器绕组继续标号。
4、三相四线接线的电能表,其计量专⽤的电流互感器⼆次绕组与电能表间应采⽤六线连接;三相三线接线的电能表,其计量专⽤的电流互感器⼆次绕组与电能表间应采⽤四线连接。
每相电流互感器的⼆次回路应相互独⽴,各相的中性线在接地点处并接。
5、电压互感器的⼆次回路只允许有⼀点接地。
经零相母线(N600)连通的⼏组电压互感器⼆次回路,应在继电器及通信室将N600⼀点接地,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的断路器或熔断器等。
独⽴的、与其他互感器没有电⽓联系的电压互感器,其⼆次回路可以在开关场实现⼀点接地。
6、从开关场地到继电器室的电压互感器每组⼆次绕组的4根引⼊线及开⼝三⾓接线的剩余电压绕组的2根引⼊线均应使⽤相互独⽴的电缆,不得共⽤。
7、在任何情况下均不得并接第⼀组、第⼆组跳闸回路,避免形成寄⽣回路。
8、正负电源端⼦之间,跳、合闸引出端⼦与正电源端⼦之间应⾄少间隔1个空端⼦。
9、正常运⾏⽅式下,直流负载宜平均分配在两段直流母线上。
10、双重化配置的保护、安全⾃动装置、⾃动化设备、⽹络交换机设备所采⽤的直流电源应取⾃不同段直流母线,且两组直流电源回路之间不允许采⽤⾃动切换。
第一章测试1.水力发电优点主要有()。
A:工程建成后同时兼有防洪、灌溉和港运的综合效益B:建设时一次性投资大C:发电过程不产生污染D:发电成本低E:是可再生能源答案:ACDE2.核能发电的生产过程与火力发电基本相同。
()A:对B:错答案:A3.现代电力系统的发展趋势()。
A:能源结构的多样性和互补性B:输电方式的新颖性C:控制和调度手段的先进性D:供电技术的优质性答案:ABC4.系统最高电压是在正常运行条件下,在系统任何时间和任何地点上出现的电压的最大峰值。
()A:错B:对答案:A5.系统标称电压、设备最高电压的数值通常是指相电压。
()A:对B:错答案:B6.线路传输功率越大,传输距离越远,则所选择的电压等级也应越高。
()A:对B:错答案:A7.电力系统中各种标称电压的适用()。
A:220/380V为低压配电电压(工矿企业亦可采用380/660V)B:110~220kV电压等级主要用于区域配电网C:10~110kV为一般电力用户的高压供电电压D:330~1000kV电压等级主要用于长距离输电网答案:ABCD8.10kV中性点电阻接地系统在发生单相接地故障后要求()。
A:带故障运行2小时B:迅速切断故障线路C:长时间带故障运行D:迅速切断全部线路答案:B9.采用TN-C-S系统时,当PE导体与N导体从某点分开后可以多次合并。
()A:错B:对答案:A10.二级负荷对供电电源的要求()。
A:二级负荷的供电系统宜用两回路独立电源供电B:二级负荷的供电系统宜用两回路电源供电C:二级负荷的供电系统必须用两回路电源供电D:二级负荷的供电系统必须用两回路独立电源供电答案:A第二章测试1.年最大负荷Pm是全年中有代表性的最大负荷班的一小时最大负荷。
()A:错B:对答案:A2.需要系数Kd值的相关因素()。
A:用电设备组中设备的负荷率B:设备的同时利用系数C:电源线路的效率D:设备的平均效率答案:ABCD3.在确定低压干线上或母线上的计算负荷时,计入同时系数K∑,有功功率同时系数K∑P=0.85,无功功率同时系数K∑Q=0.9。
供配电系统的二次回路学校:学院:班级:姓名:学号:指导老师:目录摘要 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1、二次回路概述 (3)2、二次回路的操作电源 (3)2.1直流操作电源 (3)1、蓄电池组直流操作电源 (3)2、硅整流电容储能式整流电源 (4)3、高频开关直流操作电源 (5)2.2交流操作电源 (5)3、高压断路器控制和信号回路 (6)3.1概述 (6)3.2电磁操动机构的断路器控制回路 (7)4、测量和绝缘监视回路 (8)总结 (10)参考文献 (10)1、二次回路概述二次回路按电源性质分,有直流回路和交流回路。
交流回路又分交流电流回路和交流电压回路。
交流电流回路由电流互感器供电,交流电压回路由电压互感器供电。
供配电系统的二次回路是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路,亦称二次系统,包括控制系统、信号系统、监测系统及继电保护和自动化系统等。
二次回路按其用途分,有断路器控制回路、信号回路、测量回路、继电保护回路和自动装置回路等。
二次回路在供配电系统中虽然是一次电路的辅助系统,但它对一次电路的安全、可靠、优质、经济地运行有着十分重要的作用,因此必须予以充分的重视。
2、二次回路的操作电源二次回路操作电源是供高压断路器跳合闸回路和继电保护装置、信号回路、监测系统及其它二次回路所需电源。
对操作电源的可靠性要求很高,容量要求足够大,尽可能不受供配电系统运行的影响。
二次回路操作电源,分直流和交流两大类。
直流操作电源又有由蓄电池组供电的电源和由整流装置供电的电源两种。
交流操电源又有由所用变压器供电的和由仪用互感器供电的两种。
2.1直流操作电源1、蓄电池组直流操作电源铅酸蓄电池容量大、冲击放电电流大、端电压也相对较高,但其寿命较短、充电时会逸出有害的硫酸气体、需要专用房间、维护工作量大。
二次回路基本知识讲课内容:一、了解一次设备和二次设备的基本概念。
二、了解二次回路的工作任务和主要内容。
三、了解二次回路原理接线图、展开接线图、安装接线图的作用与特点。
四、掌握二次设备的图形符号、文字符号和回路标号及元器件的常用表示方法。
五、掌握阅读二次回路图的基本方法六、简述二次回路的重要性变配电所的操作电源及测量控制信号回路讲课内容:一、了解一下变配电所的操作电源二、掌握断路器的控制回路、电气测量、信号回路的基本知识。
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。
第二讲二次回路及继电保护一、二次回路1、二次回路的作用:二次回路是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障,它是发电厂变电所不可缺少的重要组成部分。
2、二次回路由那几部分组成,各起什么主要作用:二次回路由四部分组成。
它们的名称及作用如下:1)交流电压、电流回路——测量、指示、计量;2)直流回路——控制;3)信号回路——灯光指示、掉牌、音响报警;4)保护与自动装置回路——保护、自动控制。
3、绘制二次接线图的基本原则是什么:绘制二次接线图的基本原则,是将所有的二次设备元件用国家统一规定的相应图形、文字或数学符号表示出来,期间的连线按照实际连接顺序绘出。
4、二次接线图共分那几种:二次接线图按其用途可分为以下几种:1)原理图2)展开图3)屏面布置图4)安装接线图5、什么是原理图:原理图是表示二次回路构成原理的最基本的图。
在图上所有的仪表和继电器都是以整体形式的设备图形符号表示的,不画出其内部的接线,而只画出接点的连接。
并将二次部分的电流回路、电压回路、直流回路和一次回路图绘制在一起。
这种接线图的特点,是能使看图人对整个装置的构成有一个整体概念,并可清楚地了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。
6、什么是展开图:1)把二次回路的设备展开表示,即分成交流电流回路、交流电压回路、直流回路、信号回路,2)将同一设备的线圈和接点分别画在所属回路内,属于同一回路的线圈和接点,按照电路通过的顺序依次从左向右连接,结果就形成各条独立的线路,即所谓展开图的“行”。
各行有按照设备动作的先、后,由上而下垂直排列。
各行从左向右阅读,整个电路图从上到下阅读。
3)对于同一设备的线圈和接点采用相同的文字符号表示。
如果在一个电路中,同样的设备不止一个,还需加上数字序号。
4)展开图的右侧以文字说明该回路的用途,以便于阅读。
7、什么是屏面布置图:屏面布置图是根据二次回路的展开图,选好所用二次设备的型号之后进行的。
屏面布置图是为了屏面开孔及安装设备时用的。