变电站二次系统专业培训

缺点是没有表明元件的内部接线、端子标号、直流部分 准确来源及导线连接方法等，将使图纸设计和阅读都发生困 难，不能作为施工图纸。
因此，必须借助于二次回路的展开接线图。
原理接线图缺点：
(1)只能表示继电保护装置的主要元件，而对细节之处无法 表示； (2)不能表明继电器之间接线的实际位置，不便于维护和调 试； (3)没有表示出各元件内部的接线情况，如端子编号、回路 编号等； (4)标出直流“＋”、“－”极符号多而散，不易看图； (5)对于较复杂的继电保护装置，很难表示，即使画出了图， 也很难让人看清楚。
1LH
B411～B419，C411～C419，
2LH
N411～N419；
另一组供测量仪表用，其顺序号为 2LH，回路号应取A421～A429， B421～B429，C421～C429， N421～N429，以下类推。
交流回路编号不分奇数和偶数，从电源处开始按顺序编号。
三段式电流保护原理接线图
＋
-
＋
10.2.3、安装接线图
安装接线图是制造厂生产加工变电站的控制屏、继电保 护屏和现场安装施工接线所用的主要图纸，也是变电站检修、 试验等的主要参考图。
在安装接线图中，各种仪表、电器、继电器和连接导线 及其路径等，都是按照它们的实际图形、位置和连接关系绘 制的。
为了便于安装接线和运行中检查，所有设备的端子和导 线都给加上走向标志。
（3）图形右边有对应文字说明（回路名称、用途等），便 于分析和读图。
（4）导线、端子都有统一规定的回路编号和标号，便于分 类查线、维修和施工。
学会并熟练读工程图是十分重要的，读展开接线图的方 法可以归纳如下： （1）先一次接线，后二次接线。 （2）由图右文字说明，先看交流回路，再看直流回路。 （3）对各种继电器和装置，先找到起动线圈，再找相应的

二、直流绝缘检测装臵 当直流系统发生一点接地后应立即进行检查处理，以 避免发生两点接地故障。这就需要设臵直流系统对地 绝缘检测装臵，当直流系统对地绝缘严重降低或一电 接地之后发出告警信号。 直流系统的绝缘 检测装臵的种类很多，但是不管 那种装臵，其构成原理均为点钱平衡原理。目前使用 最广泛的是微机型绝缘检测装臵，不但可以检测全直 流系统对地绝缘状况，还可判断出接地的极性，还能 测试出具体发生接地的直流馈线
直流母线的接线方式；取决于蓄电池组的数量，对直 流负荷的供电方式及充电设备的配臵方式，在大型发电 厂及变电站，直流母线的接线方式为单母线分段或双母 线。根据需要，从每段或每条直流母线上引出多路直流 软件，将直流电源引至全厂或全站的配电室，及控制室 的小母线，或引至动力设备的输入母线上。 从各直流小母线上又分别引出多路出线，分别接至保 护盘，控制盘、事故照明盘或其他直流负荷盘 4、直流监控装臵 为测量，监视及调整直流系统运行状况，及发出异常 报警信号，对直流系统应设臵监控装臵。直流监控装臵 应包括测量表计，参数越线和回路异常报警系统等
直流系统的绝缘检测
前已述及，发电厂变电站的直流系统分布面广， 回路繁多，很容易发生故障或异常，其中最常见的 异常现象是直流系统的接地故障 一、直流系统的接地危害 运行实践表明，直流系统一点接地，容易致使断路 器偷跳。此外，当直流系统发生一点接地后，若 在发生另一点接地后，将可能造成直流系统短路， 致使直流电源中断供电，或造成断路器 误跳或拒 跳的事故发生。 当控制回路发生两点接地后，断路器会发生误跳或 拒跳，
（2）镉—镍蓄电池的正极为氧化镍，负极为镉—铁，
其电解液采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液，并加入少量 的氢氧化铝，电池内部的化学反应为： 2Ni（OH)2+Cd(OH)2=2NiOH+Cd+2H2O(充放电过程 是可逆的)。 （3）电气参数，蓄电池的电气参数包括： a额定电压常用铅蓄电池的额定电压为2-2.5V/只， 镉—镍电池的额定电压为1.25V/只。 b额定容量;是指放电时间10h(或)5h，放电终止电压 为1.8V（铅酸蓄电池）或1V镉—蓄电池时的放电容量。 铅酸蓄电池的容量小的有几十安时，大的有1600Ah， 而镉—镍蓄电池的容量小的有10Ah,大的有500 Ah

▪ 高压断路器是变电站主要的电力控 制设备，当系统正常运行时，它能 切断和接通线路及各种电气设备的 空载和负载电流；当系统发生故障 时，它和继电保护配合，能迅速切 断故障电流，以防止扩大事故范围。 因此，高压断路器工作的好坏，直 接影响到电力系统的安全运行。目 前，我国无人值班变电站最常用的 两种高压断路器是SF6断路器和真 空断路器。
第四节 变电站的互感器
▪ 互感器是按比例变换电压互感器（简称CT，文 字符号为TA）或电流互感器（简称PT，文字 符号为TV）的设备。互感器的功能是将高电压 或大电流按比例变换成标准低电压或标准小电 流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量 仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小 型化；互感器还可用来隔开高电压系统，以保 证人身和设备的安全。本节就无人值班变电站 的互感器的工作原理、接线方式以及其新技术 进行介绍和分析。
▪
故越级，扩大事故范围；如储能电机损坏，
3）导电回路：与灭弧室的动端及 静端连接构成电流通道。
则真空开关无法实现分合闸。
▪ 4）传动机构：把操动机构的运动
▪ 3.4 处理方法 ▪ （1） 调整行程开关位置，实现电机准
传输至灭弧室，实现灭弧室的合、 分闸操作。
确断电；
▪ 5）绝缘支撑：绝缘支持件将各功
（1）真空断路器功能部件 ▪ 真空断路器按其结构的功能可分为
六个部分：
▪ （3） 行程开关损坏，储能电机不能停 ▪ 1）支架：安装各功能组件的架体。
止运转。 ▪ 3.3 故障危害
▪ 2）真空灭弧室：实现电路的关合 与开断功能的熄弧元件。
▪
在合闸储能不到位的情况下，若线路 发生事故，而断路器拒分闸，将会导致事
▪ 1、真空断路器 ▪ 真空断路器是指触头在真空中关合、

的开关，禁止使用手动就地机械分闸或手动就地操作按
钮分闸；开关有下列情况之一者，应进行停电检修：有
异常声响或发热严重；事故跳闸后喷油严重、油色发黑；
开断一次超过额定遮断短路容量的故障电流；开断故障
电流次数超过规定；气体压力或操作油压力低于规定值；
禁止将存在着拒绝分闸或严重缺油漏油漏气的开关投入
运行；操作人员操作开式和外桥式两 种，缺点：主变停电操 作非常复杂；刀闸与开 关之间联锁复杂；运行 方式及主变保护配合不 当时，极易造成全站失 压事故。 优点：工作可靠、灵活， 使用电器少，装置简单 清晰，建造费用低，也 比较容易发展，因其只在330kV变电站中使用，在另 外的老师的授课内容中将会详细的讲解，故在此不多作介绍。
1号、2号主变分列运行。 10 kV系统采用单母线分段接线方式，211母联开关热备用：10 kVⅠ段母线带1号接地变、1号电容器、
3号电容器、111安一、113安三、115安五、117安七、119安九、162安十一、163安十三、133安西开、 135安宏开、137安伟开、139安岛开、123中环广场、125安骡北运行；10kVⅡ段母线带2号接地变、2 号电容器、4号电容器、112安二、114安四、116安六、118安八、162安十二、128安都开、136安骡南、 138安钟开、14力变压器
（SZ10--50000/110,三相、有载调压，第
一位：相数；第二位：冷却方式自冷不
表示，第三位：线圈材质铜线圈不表示、
是否有载调压，几组线圈双线圈不表示。
P代表强油循环、D代表强油导向循环）
基本原理：利用电磁感应原理，借助具
有不同匝数的一、二次绕组之间的磁偶
无分合闸指示器者必须两点以上检查。开关和刀闸应装

.变电二次部分专业知识题库以下试题的难易程度用“★”的来表示，其中“★”数量越多表示试题难度越大，共782题。

一、填空题★1、轻瓦斯保护应动作于____，重瓦斯保护应动作于____。

（信号跳闸）★2、电流互感器运行中二次侧不得__________，电压互感器运行中二次侧不得__________。

（开路短路）★3、电压互感器的误差就是__________误差和__________误差。

（变比角）★4、所有CT和PT的_________绕组应有______性的_________的保护接地。

（二次永久可靠）★5、瓦斯保护是根据变压器内部故障时会_______这一特点设置的。

（产生气体）★★6、继电保护装置必须满足__________、__________、__________和__________四个基本要求。

（选择性快速性灵敏性可靠性）★★7、主变压器运行中不得同时将__________保护和__________保护停用。

（差动瓦斯）★★8、我风电场变电站主变气体继电器联结管径应与继电器管径相同，其弯曲部分应大于。

（90°）★★9、在主变差动保护中，由于CT的变比不能选的完全合适所产生的不平衡电流，一般用差动继电器中的来解决。

（平衡线圈）★★10、自动重合闸的起动方式有起动方式和起动方式两种。

（不对应保护）★★11、对负序电压继电器，用单相法模拟三种两相短路时，其刻度值为试验电压的倍。

（1/√3）★★12、对系统二次电压回路通电时，必须可靠断开至PT二次侧的回路，防止二次。

（反充电）★★13、电业局规定对投入运行的主变本体和有载瓦斯继电器应年进行一次全部检验。

（4）★★14、直流母线电压不能过高或过低，允许范围一般是。

（±10%）★★15、如果直流电源为220V，而中间继电器的额定电压为110V，回路的连接可以采用中间继电器串联电阻的方式，串联电阻的一端应接于。

（负电源）★★16、在电压回路中，PT二次绕组至保护和自动装置的电压降不得超过其额定电压的。

h
3
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。二次接线是电力系统安全、经济、稳 定运行的重要保障，是发电厂及变电站电气系统 的重要组成部分。
h
4
二、变电站二次系统的重要性
h
31
在此期间，从70年代中，基于集成运 算放大器的集成电路保护已开始研究。到 80年代末集成电路保护已形成完整系列， 逐渐取代晶体管保护。
h
5
三、变电站二次系统的构成
• 测量回路 • 控制回路 • 信号回路 • 远动装置 • 继电保护装置 • 安全量电力系统中主要电气设备
运行参数的二次设备。发电厂及变电站的运行人
员要通过测量仪表和监察装置掌握主系统和主设
备的运行情况，分析电能质量和计算经济指标，
h
9
断路器的控制方式按控制地点分为集 中控制和就地（分散）控制两种。
h
10
集中控制 在主控制室的控制台上，用控制开关
或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器 的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。
h
11
就地（分散）控制 在断路器安装地点（配电现场）就地
对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手 动）。
h
12
h
25
四、继电保护
1、继电保护发展现状 电力系统的飞速发展对继电保护不断
提出新的要求，电子技术、计算机技术与 通信技术的飞速发展又为继电保护技术的 发展不断地注入了新的活力，因此，继电 保护技术得天独厚，在40余年的时间里完 成了发展的4个历史阶段
h
26
建国后，我国继电保护学科、继电保 护设计、继电器制造工业和继电保护技术 队伍从无到有，在大约10年的时间里走过 了先进国家半个世纪走过的道路。

QF1
B Z
I
U QF2
C
短路阻抗， 其Q值F较3 小
短路故障时
A
QF1
BZ
Z=m
I
U= I
ZK
C
U QF2
QF3
ZK
Zf
φK φ f
R
变电二次设备及系统
2.2.1.2 220kV线路保护 ----后备保护
距离保护的由来
U= I
Z=K
Z0l
l 就是保护安装处与短路点之间的距离
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
* I1
* I2
区内故障
I
II
K1
* IM
ML
* I3
* I4
变电二次设备及系统
2.2.2.2 220kV母线保护 ----断路器失灵保护
线路1 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
220kV 1母
母
断路器拒动时快速切除相连的其它
联
电源支路，保证系统稳定。
220kV 2母
2.1.4 继电保护分类
主保护
能按要求切除被保护线路 （或元件）范围内的短路 故障起主要作用的继电保
护。
后备保护
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。
一般用于弥补主 保护某些性能的 不足，而装设的
一种保护 。
辅助保护
变电二次设备及系统
2.1.4 继电保护分类
按被保护的对象
• 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。
变电二次设备及系统

❖ 10、最大需量电能表、多费率电能表的准确度等 级，可按所接入回路所采用 的电能表准确度等级确 定
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变电站直流系统
六、变电站直流系统
❖ 1、220V及110V直流系统应该采用蓄电池 组，48V及以下的直流系统可采用蓄电池组， 也可以由220V或110V用直流电源变换器获得
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变电站控制系统
❖ 2、断路器采用灯光接线时，应采用双 灯监视，红灯监视合闸，绿灯监视跳闸
❖ 3、在主控室控制断路器时，应同时启 用音响报警系统
❖ 4、断路器的防跳回路，一般采用电流 启动，电压自保持的防跳接线
电流启动防跳继电器的时间，不应 大于跳闸脉冲发出到断路器跳开的时间
一、什么是变电站二次系统
❖ 二次设备按照一定的规则连接起来以实现某种 技术要求的电气回路称为二次回路
❖ 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。二次设备是对一次设备进行控 制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、 继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等
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变电站测量系统
❖ 对于一般的频率测量，宜采用测量范围 为45～55Hz的指针式频率表，其 测量基本误 差的绝对值不应大于0.25Hz；监视电力系统 频率变化的频率表，应采 用测量范围为45～ 55Hz的数字频率表，其测量基本误差的绝对 值不应大于 0.02Hz
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五、变电站计量系统
❖ 1、电能计量装置应满足发电、供电、用电三方 面准确计量的要求， 以作为考核电力系统技术经济
指标和合理计费的依据

无论两侧待并系统是何样，最终引入到同 步继电器和自动准同期的电压量要保证同期。
同期系统组成及回路讲解
同期用电压量的采集：
首先，说一下母线电压的引入，是取自母线
PT开口三角的C相绕组。
110kV
母线
为什么110kV母线的电压取
PT开口三角的C相电压呢？而
不从二次星形侧取呢？
Sc630 （640）
N600
TK
+ DTK
JK3
17 QA
18
78ห้องสมุดไป่ตู้
2 JK1 1
-
DTK 9 10
JK4
JK4
12ZTQ 1
13 2
16 3
14 5 18 4
HJ
TK一共8个接点。取自各台机 组的同期开关，因W3的同期 装置可针对具体的机组设置不 同的同期并网条件参数。
小结
➢同期电压小母线是公用的，一共三根，其中N600公 共接地。 ➢我们了解了同期电压的引入，那么接下来我们来看 一下同期装置是怎么完成并网的呢
同期检测装置
（a）
（b）
图1-6 MZ－10型组合式同期表 （a）外形图 （b）外部接线图
MZ－10型组合式同期表
• MZ－10型组合式同期表由电压差表P1、频率差表P2和同期表
P3组成。按接线方式MZ－10型组合式同期表可分为三相式和 单相式两种，其电路图如图1－6所示。
•
电压差表P1的测量机构为磁电式微安表。整流电路将待
率为基准的。所以，对于同期表P3，通常也是以系统电压向量为UW'V 基
准，井假定其指向12点钟时固定不动。待并发电机电压向量UWV 相对于UW'V
而变化，即指针不再表示系统电压向量，而是表示待并发电机电压向

上海超高压管理处专业技术、技能培训题库变电站二次系统安全防护方案试题一、填空题1. 厂站的远方视频监视系统应相对独立，不能影响______系统功能。

答：监控2. 变电站监控系统主要包括：自动化系统，_____________，______________，故障录波装置和电能量采集装置。

答：继电保护装置；安全自动装置9. 生产管理系统仅适合于_________变电站。

答：有人值班4. 变电站自动化系统按结构可分为________________和___________________________。

答：分层分布式；全站分布式5. ______KV以上变电站二次系统的生产控制大区应该设置控制区域和非控制区域。

答：2206. 220KV以上变电站二次系统控制区内业务系统或设备包括：继电保护装置及管理终端，集控站的集控功能，_________，___________，火灾报警等。

答：自动化系统；安全自动控制装置7. 变电站自动化系统的分层分布式结构是指站，____，设备三层，全分布式结构是指站，____两层。

答：间隔；设备8. 220KV以上变电站二次系统非控制区内业务系统或设备包括：故障录波子站，继电保护管理终端，________________。

答：电能量采集装置二、判断题1. 电力二次系统安全防护的总体原则为“安全分区、网络专用、横向认证、纵向隔离”。

（）答：错。

因为电力二次系统安全防护的总体原则为“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”。

2. 电力二次系统安全防护是复杂的系统工程，其总体安全防护水平取决于系统中最薄弱点的安全水平。

（）答：对。

3. 安全分区是电力二次系统安全防护体系的结构基础。

（）答：对。

4. 控制区的典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配电网自动化系统、发电厂自动化系统、变电站自动监控系统等。

（）答：错。

因为是变电站自动化系统、发电厂自动监控系统。

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