变电站综合自动化电气二次设计图-电压互感器的接线方式(精)

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。

变电所操作电源二次回路设计建设综合勘察研究设计院有限公司 苏 静摘要：以10kV变电所为载体进行操作电源二次回路设计：作为直流操作电源（蓄电池操作电源）的充电电源的进线柜的设计；直流操作电源的设计；直流操作电源的载体直流屏布置图的设计。

关键词：不平衡电流；励磁涌流；全波傅立叶算法；硬件系统变电所是用来对电力系统中的电能（包括电压和电流）进行变换、集中和分配的场所。

在变电所中，为了用户得到质量高且安全性能高的电能，进行电压的变换和电气设备、输送电能的电缆的保护[1]。

变电站致力于从综合自动化模式向信息快速化、数字模块化和人工智能化的方向转变。

变电站二次接线是电力系统生产过程的重要组成部分，对安全生产、运行和维护的电力系统具有非常重要的作用，是经济、安全运行的重要保障，二次回路故障经常损坏或影响电力生产的正常运行[2-4]。

1955年前国内发电厂和变电站的建设规模较小，其直流操作电源系统大多采用110kV、单母线和不带端电池的蓄电池组，1956年后发电厂和变电站的建设规模增大。

1984年后随着欧美设计技术的引进以及发电厂和变电站建设规模的不断增大，在直流操作电源系统的设计上又开始普遍采用单母线接线和不带端电池的蓄电池组，对于控制负荷则推行采用110V电压，而动力负荷则采用220V电压。

这一期间设计的主导思想是以适当加大蓄电池的容量、允许电压有较大的波动范围为代价达到简化接线、提高可靠性目的。

对于220kV及以下电压等级的变电站一般由一组蓄电池组构成的直流操作电源；对于容量较大和500kV以上的大型变电站则装设由两组蓄电池组构成的直流操作电源；对于220kV的变电站，2002年国家电力公司要求全部装设两组蓄电池组[5,6]。

这一发展过程表明，随着大机组、超高压工程的发展人们更加关注的是直流电源的可靠性，并为此提高电池组的容量和增加数量，普遍采用单母线连接方式，提高工程造价。

1 变电所操作电源1.1 操作电源的基本要求为确保电源的基本要求、确保电源运行的可靠性，最好安装具有独立存储功能的直流电源；具有足充的可供三种负载运行的电能，保证一次系统和二次系统对电源的需求，即便是一次系统出现问题时二次系统也可放心使用[7]；具有蓄电池的直流操作电源系统，当电池充电或检查放电时直流负载不应影响正常供电；使用寿命长，更少的维护工作，设备投资少，低噪音的干扰，布置面积小。

电压互感器的接线方式（图）
(1)Vv 接线方式：广泛用于中性点绝缘系统或经消弧线圈接地的35KV及以下的高压三相系统，特别是10KV 无功电能计量的要求，但不能用于测量相电压，不能接入监视系统绝缘状况的电压表。

(2)Y,yn接线方式：主要采用三铁芯柱三相电压互感器，多用于小电流接地的高压三相系统，二次侧中性
电设备网
(3)YN,yn接线方式：多用于大电流接地系统。

(4)YN,yn,do接线方式：也称为开口三角接线，在正常运行状态下，开口三角的输出端上的电压均为零，继电器的电压整定，但此接线方式在10KV及以下的系统中不采用。

27.5 kV 电压互感器二次接线方法新方案伴随科学技术发展, 新技术、设备和工艺在电气化铁道上不停得到广泛应用, 牵引变电所二次设备也是这么, 淘汰了电磁式保护, 利用了微机保护设备, 部分新建变电所还采取了优异综合自动化技术。

不过牵引变电所采取27.5 kV 电压互感器原、次边接线方法却没有大改善, 时有引发电压互感器二次接线回路运行不正常, 甚至造成事故。

在此结合襄渝线牵引变电所电压互感器二次接线存在问题作一分析, 并提出处理方案。

一、二次接线存在问题及原因分析襄渝线年完成电气化扩能改造投入运行后, 年9 月12 日16: 18, A 牵引变电所27.5 kV YMb 小母线失压, 使4YH 端子箱内B61接地造成4YH、6YH 高压保险熔断; 年3 月31 日22: 15, B 牵引变电所27.5 kV YMa 小母线失压, 使A611 接地造成3YH 高压保险熔断, 5YH低压保险熔断; 年9 月15 日10: 27, C 牵引变电所27.5 kVYMa 小母线失压, 2#B 低压开启过流保护误动作, 使A611 接地造成3YH、5YH 低压保险熔断, 影响行车29 min, 造成牵引供电网事故27.5 kV 一次接线4 个电压互感器分成2 组3YH、4YH 和5YH、6YH, 电压互感器二次小母线也分为2 段。

因为牵引变电所牵引变压器是一主一备运行方法, 这么就势必需求2段27.5 kV高压母线在任何情况下都必需经过#、隔离开关母线联络开关投入运行, 2 段27.5 kV电压互感器小母线才能经过#、#隔离开关辅助开关G5、G6 带电。

针对以上所述发生事故, 其原因分析以下:（1）因为G5、G6 一直处于闭合状态, 当任一台电压互感器二次回路出现故障, 如3YH A611 接地, 将造成3YH、5YH 同时发生接地故障使小母线失压, 馈线阻抗保护和主变压器低压开启过流保护失去交流电压, 而引发保护误动。

变电站综合自动化试卷(A)一、什么是变电站综合自动化系统？(5分)具有哪些特点？(10分)二、变电站自动化系统结构分为几层？(5分)举例说明各层的设备。

(10分)图（1）三、以图(1)电气主接线为例，画出变电站综合自动化系统配置图。

(15分)四、说明图(1)中 76间隔的“许昌继电器股份有限公司”产品型号。

(5分)五、说明图(1)中76间隔的遥信信息。

(10分)六、说明图(1)中76间隔的遥测信息。

(10分)七、说明图(1)中76间隔的遥控。

(5分)八、说明图(1)中76间隔的保护信息。

(15分)九、说明监控主机的功能。

(10分)答案一、变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动等）利用计算机技术、现代通信技术，通过功能组合和优化设计，实现对变电站自动监视、测量、控制和调整的一种综合性的自动化系统。

变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。

它的出现为变电站的小型化、智能化、扩大控制范围及变电站安全可靠、优质经济运行提供了现代化手段和基础保证。

它的应用将为变电站无人值班提供强有力的现场数据采集及控制支持。

二、目前，变电站综合自动化系统按设备的功能可以分为三层。

即变电站层、单元层(或称间隔层)和设备层，如图2-3所示。

设备层又称为0层，主要包含变压器，断路器，隔离开关，电流、电压互感器等一次设备。

单元层又称为1层，主要包括按间隔布置的继电保护装置，测量控制装置，及PT 切换装置、公共信号装置、故障录波装置、电压无功控制装置等。

变电站层又称为2层，主要包括监控主机，工程师工作站，远方信号传输装置（RTU）等。

三、四、WXH-821五、遥信量，有遥信变位时，按下列顺序发送16路遥信量，具体定义如下序号名称说明1 76跳位接TWJ接点信号，反应跳、合闸回路状态2 76开关控制回路断线3 76开关就地/远方反应装置面板上就地/远方旋钮位置，置“远方”时才能在后台或控制中心操作。

《变电站典型二次回路图解》二次接线与继电保护作为两个专业分开。

虽然两者有着千丝万缕的联系，但是在教学上应该予以更大程度的独立化，进行二次接线的学习，或者说尽快的学会看二次图纸，不涉及较深的继电保护原理。

在微机保护时代，一般技术人员已经很少参与保护装置的研发工作，所以，对于微机保护在继电保护原理方面的工作方式，我们当中的大多数人不需要进行太深入的学习。

很多知识点，我们只要简单的了解或者记住结论就可以了。

“二次回路复杂吗？难学吗？”事实上，我认为，只要你明白一个“干电池、开关、灯泡”组成的照明回路是如何工作的，那么你就算是入门了。

为什么这么说呢？针对二次回路分析的文章有很多，从各个方面对绘图、识图等方面进行了阐述。

实事求是的讲，作为入门的一种学习途径，我认为大家恰恰忽略了最为简单的方法：从纯粹电路学的角度来看二次回路。

二次回路是什么？它的本质就是一个两端电压为220V 的直流回路罢了。

从电路学的角度来看二次回路，也正符合了我最初“尽量抛开继电保护原理”学习二次回路的思路。

第一章微机型二次设备的工作方式一般来说，我们将变电站内所有的微机型二次设备统称为“微机保护”，实际上这个叫法是很不确切的。

从功能上讲，我们可以将变电站自动化系统中的微机型二次设备设备分为微机保护、微机测控、操作箱（目前一般与微机保护整合为一台装置内，以往多为独立装置）、自动装置、远动设备等。

按照这种分类方法，可以将二次回路的分析更加详细，易于理解。

现简单介绍一下各类设备的主要功能：微机保护采集电流量、电压量及相关状态量数据，按照不同的算法实现对电力设备的保护功能，根据计算结果做出判断并发出针对断路器的相应操作指令。

微机测控的主要功能是测量及控制，可以采集电流量、电压量及状态量并能发出针对断路器及其它电动机构的操作指令，取代的是常规变电站中的测量仪表（电流表、电压表、功率表）、就地及远传信号系统和控制回路。

操作箱用于执行各种针对断路器的操作指令，这类指令分为合闸、分闸、闭锁三种，可能来自多个方面，例如本间隔微机保护、微机测控、强电手操装置、外部微机保护、自动装置、本间隔断路器机构等。

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。

摘要：要提高变电站运行的可靠性及经济性,一个最基本的方法就是要提高变电站运行管理的自动化水平,实现变电站综合自动化。

所谓变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的摹拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使变电站设计简捷、布局紧凑,使变电站的运行更加安全可靠。

本文主要介绍变电站综合自动化的概念、发展、结构、功能以及优缺点等方面的内容，并且结合实训时的内容介绍了 CSC2000 系统。

关键词：配网系统自动化；变电站综合自动化； CSC2000；变电站是电力系统中的一个重要环节 ,它的运行情况直接影响到电力系统的可靠、经济运行。

而一个变电站运行情况的优劣,在很大程度上取决于其二次设备的工作性能。

现有的变电站有三种运行形式 :一种是常规变电站;一种是部份实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；再有另一种就是全面微机化的综合自动化变电站。

在常规变电站中,其继电保护、中央信号系统、变送器、远动及故障录波装臵等所有二次设备都是采用传统的分立式设备，且站内配臵有大量控制、保护、计量用屏盘。

使设备设臵复杂、重复。

占地面积大, 日常维护管理工作繁重。

这种常规变电站的一个致命弱点是不具有自诊断能力，对二次系统本身的故障无法检测。

为了预防这种故障,需要频繁地定期进行各种试验和调试 ,而一旦浮现了所料未及的设备故障,便会给整个变电站的运行带来灾难性的后果。

所以变电站实现微机自动化是必然的选择。

变电站自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装臵和远动装臵等)经过功能的组合和优化设计。

利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术。

实现对全变电站的主要设备和输、配电路线的门动测量、监控和微机保护以及与调度控制中心通信等综合性的自动化功能。